CC BY
0УДК 677. 01
ПАХТА ТОЗАЛАГИЧНИНГ МАШИНА АГРЕГАТИ МАТЕМАТИК ТА^ЛИЛИ
Росулов Рузимурад Хасанович ТТЕСИ, т.ф.д., доцент, тел: +998993299056 rasulov. ruzimurad@mail. ru
Норбаева Дилфуза Вохобжон кизи НамМКИ, т.ф.ф.д., ТМЖ кафедраси укитувчиси, +998970502035 dilfuza. usmanova. 91@list.ru
Аннотация. Маколада пахта тозалагичнинг машина агрегати динамик тах,лили келтирилган. Машина агрегати электр юритгич ротори, юритма вали чуткали ва аррачали барабанларнинг валлари бурчак тезликларини тебраниш камровларини тозаланаётган пахтадан келадиган технологик каршиликнинг узгаришига богликлик графиклари олинди. Пахтани ифлосликлардан тозалаш самарадорлиги юкори булиши учун тасмали узатма бикрлик коэффициенти кийматлари С2=(200^220) Нм/рад оралигида тавсия этилади. Бунда электр юритгич валидаги юкланишнинг (28^30) Нм дан ошмаслигини таъминлайди.
Аннотация. В статье представлен динамический анализ машинного агрегата очистцтеля хлопка-сорца. Получен график зависимости изменения технологического сопротивления очищаемого хлопка, угловых скоростей валов ротора электропривода агрегата машины, приводного вала, щеточных и пилчатых барабанов, обхвата вибрации. С целью повышения эффективности очистки хлопка от сорных примесей значения коэффициента равномерности ременной передачи рекомендуются в диапазоне С2=(200^220) Нм/рад. При этом электропривод обеспечивает, чтобы нагрузка на вал не превышала (28^30) Нм.
Abstract. The article presents a dynamic analysis of the machine assembly of a cotton gin machine. Graphs of the dependence of changes in the technological resistance of the cleaned cotton, the angular speeds of the rotor shafts of the electric drive of the machine unit, the drive shaft, brush and saw drums, and the vibration girth were obtained. In order to increase the efficiency of cleaning cotton from impurities, the values of the uniformity coefficient of the belt drive are recommended in the range C2=(200^220) Nm/rad. In this case, the electric drive ensures that the load on the shaft does not exceed (28^30) Nm.
Калит сузлар: тозалагич, машина агрегати, динамик модел, электр юритгич ротори, юритма вали, бурчак тезлик, тебраниш камрови, тозалаш самарадорлиги, бикрлик коэффициенти, юкланиш.
Ключевые слова: очиститель, машина агрегат, динамическая модель, ротор электропривода, приводной вал, угловая скорость, обхват вибрации, эффективность очистки, коэффициент жеткости, нагрузка.
Keywords. cleaner, machine units, dynamic model, electric drive rotor, drive shaft, angular velocity, vibration girth, cleaning efficiency, stiffness coefficient, load.
Пахтадан ифлосликларнинг самарали ажралиши пахтанинг сифат курсаткичлари, пахтанинг саноат нави ва намлиги, толанинг узунлиги, пахтадаги ифлос аралашмаларнинг булиш вакти, илашиш характери ва хоказоларга боглик. Охирги вактларда пахтанинг толасига ва чигит сифатига булган талаб етарли даражада ортиб бормокда. Шуни таъкидлаш лозимки, пахтани ифлосликлардан тозалагичнинг ишчи органларини такомиллаштириш буйича бир катор [1,2] илмий изалнишлар олиб борилган. Шунингдек, пахта тозалаш машиаларининг козикли барабанлари козиклари цилиндрсимон кобикда козик ва планкалар куринишида урнатилган [3]. Мазкур тозалагичнинг асосий
камчиликлари козикли барабанларининг козиклари пахтани илашиб олиш ва пахтани турли сирт юзсида ташиб утиш имконининг пастлиги хисобланиб, барабан кобикларига козиклар эластик котирилган, бу эса, чигитга даврий равишда зарба бериш хисобига чигитнинг жарохатланишига олиб келади. Ундан ташкари 1ХК русумли пахтани майда ифлосликлардан тозалагичнинг бир текисликда жойлашган саккизта козикли-планкали барабанларнинг жойлашиш конструкциясини келтириш мумкин [4]. Бу толали материал тозалагичнинг асосий камчилиги ифлослик буйича тозалаш самарадорлигининг 10-15% дан юкори булмай, кийин тозаланадиган нуксонларнинг ажралишининг пастлигидир. Пахтани ифлосликлардан тозалагичнинг пахта тозалаш агрегатининг конструкциясида туртта таркибли барабанлар урнатилган булиб, барабанда козиклар, планкалар ва резинали халкали втулкалар валга эластик урнатилган булиб, козикли ташки цилиндр, планкалар орасидаги резинали втулкалар калинлиги кейингисидан 10- 15%га кам. ^озикли -планкали барабан остида турли юза урнатилган, унинг остида эса ажралган майда ифлосликларни олиб чикиб кетувчи пневматик кувур урнатилган. Х,ар бир кейинги козикли барабан ва планка юкори частотали ва паст амплитудали кушимча бурама тебраниш хосил килиб, бу тебранишлар ифлосликларнинг самарали ажралишига олиб келади [5]. Бу тозалагичнинг асосий камчилиги козикли барабан массасининг катта булганлиги, тебранишларнинг етарли булмаганлиги сабабли майда ифлосликлардан тозалашнинг самарадорлиги паст хисобланади. Таклиф этилаетган толали материал тозалагичнинг янги конструкциясида биринчи барабан прутокли барабан куринишда бажарлилган булиб, кейинги учта барабанлар козик ва планкалардан ташкил топган булиб, учинчи ва туртинчи барбанларнинг кизиклари ва планкалари иккинчи барабаннинг козик ва планкаларнинг узунлигига нисбатан 10-15% га кам баландликда тайерланган. Бунда козикли-планкали барабанлар таркибли козик ва планкалардан ташкил топган, улар валга ступица ва резинали кайишкок втулкалар ердамида урнатилган. Иккинчи барабандаги катта узунликдаги (50мм) козиклар козик ва турли юза, планка ва турли юза орасида етарли даражада оралик масофа булганлиги сабабли етарли даражада титкиланди, учиничи ва туртинчи барабанлардаги козик ва турли юза, планка ва турли юза орасидаги масофанинг кичиклиги сабабли пахта булакчаларида чукур жойлашган майда ифлосликларнинг ажралиш имконини беради.
Тавсия этилган пахтани ифлосликлардан тозалагич конструкциясида таъминлвчи валиклар, аррачали барабан, чуткали барабан, колосникли панжара, хамда электр юритгич келтирилган.
Ишлаш жараёнида айланма харакат электр юритгичдан чуткали барабанга тугридан-тугри муфта оркали узатилдаи. Чуткали барабан валидан аррачали барабанга хдракат тасмали узатма оркали амалга оширилади. Шунинг учун системанинг динамик модели уч массали килиб олинди (1 -расм). Бунда биринчи - масса электр юритгич ротори ва ярим муфта массаси, иккинчи массага - ярим муфта ва чуткали барабан, хамда етакловчи шкив массалари, ва аррачали барабан массалари киради.
Келтирилган динамик моделга мос равишда машина агрегати харакатини ифодаловчи харакат тенгламаларини келтириб чикарамиз. Х,аракат тенгламаларини хосил килишнинг бир канча усуллари мавжуд. Системадан ташкарида элементлар мавжуд булмаса, харакат тенгламаларини система кинематик энергиялари шаклидек фойдаланиб аникланди:
т¥2 т¥2
Аю - А = Е—-Е т^ (1)
ю 2 2
бу ерда Аю, Ак-машина агрегатдаги юритувчи ва каршилик кучларини бажарган
ишлари; т-бугинларнинг массалари; Vo, V - бугинларнинг бошлангич ва охирги тезликлари.
Айланма харакат килувчи бугинлари булган механизмлар учун, машиналар (инерция моментлари) узгарувчан булган холатлар учун куйидаги тенгламалардан фойдаланиб бугимларнинг хдракат конунларини аниклаш куллаб хисобланади [7]:
т dю о2
Мю - Мк = Jk-+----(2)
dt 2 dф
бу ерда Мю, Мк -юритувчи ва каршилик кучларининг моментлари; Jк - системанинг келтирилган инерция момента; со - келтирилган бугиу бурчак тезлиги.
1-расм. Пахтани йирик ифлосликлардан тозалагич машина агрегати динамик
модели.
Умуман олганда технологик машиналар, жумладан, пахтани дастлабки ишлаш технологик машиналари ишчи органлари узгармас инерция моментига эга, улар узаро куп холларда муфта ва тасмали узатмалар оркали богланганлар.
Ушбу холатлар учун ишчи органларнинг харакат конунларини ифодаловчи тенгламаларини олиш учун Лагранжнинг П-тартибли тенгламаларидан фойдаланган холда куллаб хисобланади:
а
dt
( дТ_Л ЭЧг
г
дТ дФ дП „ --+ —+— = Qi
дЧг дЧг дЧг
(3)
бу ерда Т, П - системанинг кинематик ва потенциал энергиялари; Ф-Релейнинг диссипатив функцияси; qi - умумлаштирилган координата; Qi - системанинг умумлашган кучи.
Келтирилган динамик моделни 1-расмга асосан пахтани йирик ифлосликлардан тозалагичининг ишчи органлари харакат конунларинини ифодаловчи дифференциал тенгламалар системасини тузамиз.
Уч массали машина агрегати учун машиналарнинг кинематик тенгламалари:
т = ¿ю (ОЗю.]2 + ¿ч (dVч^2 + ¿б ( С,(Р'-> Т
2 I dt > 2 ( dt > 2 ( dt >
бу ерда Jю , J4 , J6 - мос равишда электр юритгичи, чуткали барабан ва аррачали барабанларнинг инерция моментлари; фю, фч, фб - мос равишда электр юритгич, чуткали барабан ва аррачали барабанларининг бурчак силжишлари.
Пахтани йирик ифлосликлардан тозалагичнинг тавсия этилган конструкцияси юритмасидаги узатмаларининг узатиш нисбатларини инобатга олган х,олда машина агрегати потенциал энергиясини аниклаймиз:
П =1С (фю - июч Я>ч )2 +1С2 (фч - U
чб
(5)
бу ерда июч, ичб - массалар орасидаги узатиш нисбатлари; Ci, С2 - муфта ва тасмали узатманинг бикрлик коэффициентлари.
Машина агрегати учун Релейнинг диссипатив функцияси:
Ф =
в1 ( ф
, - u
2 I dt юч dt
- u.
2 ^ dt чб dt J
бу ерда в1, в2 - муфта ва тасмали узатма диссипатив функциялари.
Лагранж тенгламалари кушилувчиларини аниклаймиз: а) бурчак силжишлари буйича хусусий хосилалар:
дТ дФю
= 0;
дТ n dT п ■ = 0; -= 0;
дФч
дФб
дП_
дФю
= С (фю-Рюч-Фч);
(6)
дП
дФч
= иючС1 (фю -Фюч -Фч ) + С2 ф2 - ичбФб ) ;
дП
дФч
= -С2ичб +(?2 - ичбРб )
б) бурчак тезликлар буйича хосилаларини аниклаймиз:
дТ т . дТ т . дТ т .
= J>„; — = J ж; — = J6<Р6 ;
дфк дФ
дфю
дФ дФч дФ дфб
дфч
= ~вг (ФЮ~1'ЮЧФЮ)',
дФб
= -чюЛ (Фю ~11ЮЧФЧ ) + в2 (Фч~11чбФб )
= -ичбвг{Фч-ичбФб)
в) ва;т буйича хосилаларни аниклаймиз:
d_ dt
f дТЛ
\дФю;
" d
= Зю Фю; ~г at
{ дТЛ
\дФч;
d
= Jч фч; d
{дТЛ
\.дФбУ
= J в Ч> 6
Умумлашган кучлар буйича ташки моментлар куйидагича булади:
Q = М - М - М - М
^ ю ткч иш т
ткб
бу ерда Мткб, Мткч, Миш - мос равишда чуткали барабан ва аррачали барабан валларидан пахта технологик каршиликлари; Миш - ишкаланиш кучи каршилик моменти.
Х,ар бир ишчи органи учун олинган Лагранж тенгламаларини кушилувчиларини юритгич вали, чуткали ва аррачали барбанлар валлари учун Лагранж тенгламаларига ажратиб пахта тозалагичнинг машина агрегати харакатини ифодаловчи дифференциал тенгламаларини хосил килиб, уларни бир неча марта узгартиришлардан сунг, электр юритгичнинг харакат тенгламалари, механик ва динамик характеристикалари И.С Пинчук тавсия килган математик моделдан аникланди [8].
Келтириб чикарилган (7) дифференциал тенгламалари системасини сонли ечимининг параметрларининг куйидаги кийматларида амалга оширилади;
N=2,0 кВт; п=960айл/мин; Мн/Мк=1,82; Х=Мкр/Мн=2,23; 0Б2=0,31 Нм2; июч=1,0; ичб=2,6; С1=(330-380) Нм/рад; С2=(250-270) Нм/рад; в1=(4,5-5,5) Нм2/рад; Б2=(3,0-3,5) Нм2/рад; Мткч=(8,К8,5) Нм; Мткб=(40-55) Нм; Миш==(3,0-3,5) Нм; Jю=0,0213 кгм2; 1ч=0,0619 кгм2; 1б=0,181 кгм2.
Машина агрегати харакатини ифодалайдиган (7) дифференциал тенгламалар системасини сонли ечими асосида электр юритгич ротори, чуткали ва аррачали барабанларнинг бурчак тезликлари ва юритгич юкланишини ифодаловчи конуниятлар олинди.
Олинган харакат конуниятларини кайта ишлаш натижасида параметрларнинг узаро богланиш графиклари курилди.
2-расмда машина агрегати электр юритгич ротори, чуткали ва аррачали барабанларнинг валлари бурчак тезликларининг технологик каршиликларини узгаришига богликлик графиклари келтирилган. Олинган богланишлар тахлилига асосан технологик каршилик 15 Нм дан 120 Нм гача узгарганда электр юритгич бурчак тезлигининг уртача киймати 104,2 с"1 дан 82,3 с"1 гача ночизик;ли к;онуниятда камайиб боради. (р 10 г
2- расм. Машина агрегати электр юритгич ротори, чуткали ва аррачали барабанларнинг валлари бурчак тезликларини технологик каршиликларини
узгаришига боFликлик графиклари.
Таъкидлаш керакки, электр юритгичдан харакат чуткали барабанга кайишкок элементли муфта оркали узатилдади. Уларнинг уртача бурчак тезланишлари узар бир-бирига якин булади, чуткали барабанга технологик каршилик тугридан - тугри таъсир килган и учун озгина силжиш мавжуд булади. Бунда фч тебранишларини инобатга олсак, Мтк = 76 Нм булганда бурчак тезлигининг камайиши 73,9 с-1 гача камаяди. Мос равишда аррачали барабаннинг бурчак тезлиги 34,8 с-1 дан 25,1 с-1 гача ночизикли конуниятларда камайиб боришини куришимиз мумкин. Бурчак тезликларининг камайиб кетиши тозалаш
жараёнининг интенсивлигини камайтиради. Шунинг учун технологик каршилик кийматлари (75^85) Нмдан ошмаслигини таъминлаш тавсия этилади.
3-расмда юритма вали, чуткали ва аррачлари барабанлар валлари бурчак тезликлари тебраниш камровларини тозаланаётган пахтадан келадиган технологик каршиликнинг узгаришига богликлик графиклари келтирилган.Тахдиллар асосида шуни айтиш керакки, технологик каршилик ортиб бориши билан бурчак тезликларининг тебраниш камрови кийматлари ночизикли конуниятда купайиб боради. Бунда аррачали барабан бурчак тезлигининг кдмров кийматлари унинг инерция моменти кичик к;ийматида
буерда1,4-Дфч = ЯМт0; 2,5 - - Лфю = ДМ^ ; 3,6 - - Аф6 = /(М^
1 - 1ю=0,0213 кгм2; 4 - 1ю=0,0361 кгм2;
2 - 1ю=0,062 кгм2; 5 - 1ю=0,086 кгм2;
3 - 1ю=0Д81 кгм2; 6 - 1ю=0,226 кгм2.
3-расм. Юритма вали, чуткали ва аррачлари барабанлар валлари бурчак тезликлари тебраниш камровларини тозаланаётган пахтадан келадиган технологик каршиликнинг узгаришига богликлик графиклари
Тасмали узатманинг бикрлик коэффициентининг ортиши машина агрегати айланувчи кисмлари бурчак тезликлари тебранишларини камайтиради. Бунинг асосий сабаби шундан иборатки, С2 нинг ортиши системани бир массали системага якинлаштиради, инерция моменти деярли кушилади. Демак, тебранишлар амплитудалари камаяди. Жумладан, С2 нинг кийматлари 0,5 102 Нм/рад дан 3 102 Нм/рад гача купайтирилганда аррачали барабаннинг бурчак тезлигининг тебраниш камрови 0,78 10 с-1 дан 0,42 10 с"1 гача ночизикли конуниятда камайиши кузатилади. Чуткали барабаннинг кийматлари эса, 1,08 10 с-1 дан 0,6 10 с-1 га ча камайишига олиб келади. Демак, пахтани йирик ифлосликлардан тозалаш самарадорлиги юкори булиши учун тасмали узатма бикрлик коэффициенти кийматлари С2=(200^220) Нм/рад оралигида тавсия этилади. Бунда электр юритгич валидаги юкланишнинг (28^30) Нм дан ошмаслигини та ъминлайди.
АДАБИЁТЛАР
1. Зикриёев Э.З. Пахта хомашёсини дастлабки ишлаш.//Тошкент, "Мех,нат", 2002 й.
2. Arank Eydziro. Kigami Ikuo. Регулятор натяжения ровности на ровночной машине. Заявка 62-299521. Япония. Заявл. 14.05.2018.
3. Ф.Б.Омонов. "Пахтани дастлабки ишлаш буйича маълумотнома". Тошкент, "Ворис нашриёт", 400-бет. 2008.
4. Болдиниский Г.И., Самандаров С.А., Бененсон А.И. Вмбор форньт колка в очистителех мелкого сора. " Хлопковая промышленность № 1, 1974, с. 16-18.
5. Росулов Р.Х., Джураев А., Хакимов Ш.Ш., Норбаева Д.В. Очиститель
волокнистого материала. IAP 06414. 26.02.2022 г. Бюлл.№2 1*
6. Rosulov Rk and Saphoyev AA. To the Problems of Cleaning of Hard -grades Raw Cotton. Journal of textile &Engineering. 2015, 5-2.
7. Р.Х.Росулов, А.Джураев, Д.В.Норбаева. Математическая модель машинного агрегата очистителя хлопка - сырца от мелкого сора с составными колковыми барабанами. Тошкент тукимачилик ва енгил саноат институти. Республика микёсидаги илмий-амалий анжуман. 16-17 май. 2018 й.
8. И.С Пинчук. Переходные прцессы в асинхроннных двигателях при периодической нагрузке//Электричество, 1957, №9, С.27-30.
