MEXANIKA
UDK: 677.051.164.8.001.76
TAKOMILLASHGAN TOZALAGICH QOZIQCHALI BARABANI VA YOYSIMON TO'RLI YUZA SIRTI BO'YLAB PAXTA BO'LAKCHASINI TAQSIMLANISH
QONUNIYATINI ANIQLASH
Nematov Abbosjon Qayimovich Toshkent to'qimachilik va yengil sanoat instituti katta o'qituvchi
Annotatsiya. Maqolada to'rli yuza va qoziqchalar sirtida harakatlanayotgan paxta oqimi tarkibidagi ajralib chiqayotgan iflosliklar miqdori tozalash koeffitsiyentining yuqori bo'lishiga olib keladi. Nazariy tadqiqotlardan olingan grafikda o'z aksini topgan.
Paxta bo'lakchalarini ketma ket bir tekisda uzatishda to'rli yuzadagi paxta bo'lakchalarining tezligini yetarlicha amalga oshirish orqali paxta bo'lakchalarining massalariga bog'liqligi aniqlangan.
Аннотация. В статье oпределяется кoличествo выделяющихся примесей в хлoпкoвoм готоке, движущиеся no пoверхнoсти сетки и пoверхнoсти ^лшв, кoтoрий привoдит к выш^му шэффициенту oчистки. Этo oтраженo на графике, голученных в результате теoретических исследoваний.
Зависимoсть масс хлoпкoвых частиц oт массы хлoпкoвых частиц oпределялась путем дoстатoчнoгo учета скoрoсти движения хлoпкoвых частиц no пoверхнoсти сетки при пoследoвательнoм равнoмернoм перенoсе хлoпкoвых частиц.
Annotation. The surface of the pegs leads to a high purification coefficient. This is reflected in the graph obtained as a result of theoretical studies.
The dependence of the mass of cotton particles on the mass of cotton particles was determined by sufficiently taking into account the speed of movement of cotton particles along the surface of the mesh with sequential uniform transfer of cotton particles.
Kalit so'zlar: tozalagich, qoziqchali baraban, to'rli yuza, mayda ifloslik, burchak tezligi, ishqalanish, massa, xavo qarshiligi, tozalash koeffitsiyenti, samarasi.
Ключевые слова: oчиститель, кoлкoвoй барабан, сетчатая пoверхнoсть, мелкая шр, угговая скoрoсть, трение, масса, сoпрoтивление вoздуха, кoэффициент oчистки,
Keywords: cleaner, pegging drum, mesh surface, fine debris, angular velocity, friction, mass, air resistance, cleaning coefficient,
U
Dastlab AB = L yoy bo'ylab paxta oqimining harakatini tashqi kuchlar ta'sirida ko'rib chiqamiz.
л \
B\" "V
Ф у A
1
K*
mg
1- rasm. AB yoy bo'ylab paxta oqimining harakat sxemasi.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
MEXANIKA
AB = S1 bo'yicha deferensial tenglamasini ifodalaymiz.
mLx = mg sinp - F1
ma R = N - mg cosp
|p + 900 + x = 180 lx + a + y = 1800
| p + 900 =a + y p = -900 + a + y
(1)
m^ = mg sin(-(900 - (a + y))) - f - N
^ <
mLx = -mgs cos(a + y) - f - N ma2R = N - mg sin(a + y)
ma R = N - mg cos(-(900 - (a + y)))
(2) tenglamadan siklon sirtiga ta'sir qiluvchi normal bosim kuchini aniqlaymiz
N = ma2 R + mg sin(a + y)
(3) tenglamani (2) tenglamadagi N normal bosim kuchiga qo'yamiz
mL = -mg cos(a + y) - f (ma2 R + mg sin(a + y))
(4) tenglamani sodda ko'rinishga keltiramiz
m ■ L + f m L = -m ■ g ■ cos(a + y) - f ■ m ■ g ■ sin(a + y) R
(2)
(3)
(4)
(5)
(5) tenglama ikkinchi tartibli bir jinsli bo'lmagan deferensial tenglamani bir jinsli va hususiy ko'rinishda aniqlaymiz
Y _ dL 2dL _ d(L)2
L = —— ■ = — ko'rinishida ifodalaymiz.
1 dt 2dL 2dL
(6)
(6) differensial tenglamasi umumiy yechimini aniqlash uchun dastlab bir jinsli qismini hisoblaymiz.
a + y = ß belgilash kiritamiz.
Z =Zx+Z2
bu yerda Zi - bir jinsli qismi; Z2 - hususiy ishi hisoblanadi. d(Ä)\ f y2_1
■ + L2 = 0 2dL R
L = Z1 belgilash kiritamiz
dz f „ dz 2 f
-^ + — z = 0 = —- dL ^
2dL R z R
ln z = -
z1 = L ni (30) tenglikga qo'yamiz
2 ■ f R
L ^ z = e
2f - a R
L
(7)
-—S1 . -¿L-
L\ = e R ■ c ^ L = e R ■ C
■ c ^ L = e
boshlang'ich sharoitdan foydalanib changli maxsulotni dastlabki harak atini t=0 L1 = v0 L1 = 0 ^ c1 = v0 tahlil qilamiz.
f S — o R
L = e
bu ifodani integrallab quyidagi ko'rinishga keltiramiz.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
:
c
1
0
dLl dt
f L
= e R
MEXANIKA f-Li
•v0 ^ e *
• dL = v0dt
R
— e f
JLl
R
V0 • t + C2
(8)
R
boshlang'ich shartdan foydalanib s2 o'zgarmasni aniqlaymiz t=0 S1 = 0 ^ c2 = — . aniqlangan
f
s2 o'zgarmasni qiymatini (8) tenglikka qo'yamiz
R fLi
— e R
f
R
■va-t +---e
0 f'
Li R 1 f T ,
= — v -t + 1; —L = ln
f 0 ' R 1
f
—v0 -t +1 v R
R
^ L =— ln
j
f
f
— v0 -t +1 v R
J
L = R Inf 1 f
f
—v0 -t + 1 v R
(9)
(6) differensial tenglamani umumiy yechimini aniqlash uchun bir jinsli bo'lmagan qismini hisoblaymiz.
z2 = A sin ß + B cosß (10)
ko'rinishida ifodalaymiz
z2 = A cos ß — B sin ß z2 = —A sin ß — B cos ß bu ifodani (6) tenglamaga qo'yamiz
A B „ f A_a f
sin ß--cosß +---A cosß---B sin ß = — fg sin ß — g cosß
2 2 R R
—-—fB = fg 2 R
fB
— A--= — g
R2
bu ifodadan A va V o'zgarmas qiymatlarini aniqlaymiz.
1 f
A =
2 R f _1 R 2
=1+ f - R + 4f
4 R2 4 R2
A =
A =
— fg — f f R
1
— g — 2
—2— fg f — g
R g
f-g f-g_f-g-(R — 2).
2
R
2R
rg_g = — g (2fz + R) R 2
a = Aa= 2Rfg (R — 2) A R2 + 4 f2
2R
B=Ab_ 2Rg(2f2 + R)
A
R2 + 4 f2
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
MEXANIKA
^ = 2■ R-f^g-(R - 2) Sin !■ R-g; (2.f 2 + R) coS^
R + 4 ■ f2
R2 + 4 ■ f2
(11)
AV sirtidagi paxta oqimining harakatini ifodalovchi tenglamani umumiy ko'rinishini xosil qilamiz.
L = R ln
f
f ■v0 ■t +1) + R )
!■ R^f ■g^(R-2) .
R2 + 4-f2
sin(a + y) -
!■ R^g^ (2^ f2 + R)
R2 + 4^ f2
cos(a + y) (12)
(12) tenglama paxta oqimining iflosliklarni ajratishda markazdan qochma kuchiga, qamrash burchagiga ishqalanish koeffitsiyentiga va oraliq masofalariga bog'liqlik tengla masi keltirib chiqarildi. Bu tenglamani harakat trayektoriyasini aniqlashda Maple-6 dasturidan foydalanib grafiklarda tahlil qilingan va ratsional qiymatlari aniqlangan.
2-rasm. Paxta oqimining harakatini turli xil
m1=2 gr, m2=10 gr, m3=50 gr massadagi iflosliklardan ajratishda yoy uzunliklariga bog'liqlik grafiklari
3-rasm. Paxta oqimi harakatini turli xil m1=2 gr, m2=10 gr, m3=50 gr massadagi
iflosliklardan ajratishda uzatishda markaziy burchakga bog'liqlik grafiklari.
4-rasm. Takomillashgan qoziqchali barabandagi paxta bo'lakchasining harakat sxemasi.
Paxta bo'lakchasini harakat differensial tenglamasini tuzamiz.
mx = Px - Fjsh - mgsina
mx =
f P — y + mg + ma2 h 2 g *
1+m,
/umgcosa - mgsina
(13)
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
2
MEXANIKA
Bu yerda |i-paxtani AB sirt bilan orasidagi ishqalanish koeffsiyenti, ¡uq -paxta bilan
qoziqcha orasidagi ishqalanish koeffsiyenti, 9-xavoning qarshilik koeffsiyenti 9-1,1, y-xavoning
ks
zichligi y-1,24-^-
m
p _Phq + G + Fsh x
1 + uu
q
F. paxtani harakatlantiruchi kuch.
P -xavoning qarshilik kuchi Fa -markazdan qochma kuch G -paxtani og'irlik kuchi
v2
Phq = fV — Y, Fish = m& h 2 g
h-Qoziqcha balandligi, m-paxta bo'lakchasini massasi, tu -qoziqchali barabani burchak tezligi, v-qoziqchali barabani chizikli tezligif-qoziqchalar orasidagi paxtaning yuzasi. Differrensial tenglamani yechimini sonli usulda aniqlaymiz va Maple dasturi yordamida grafiglarda tahlil qilamiz xar bir qoziqchali baraban ketmaket a=30° burchakda siljishi natijada paxtadan mayda va yirik iflosliklardan tozalashdagi jarayoni ifodalaymiz.
5-rasm. Paxta oqimi qoziqcha sirti bo'ylab harakatini xar bir qoziqchali baraban ketmaket a=30° burchakdagi vaqt bog'liqlik grafiklari.
Harakat qonunidan paxta bo'lakchalarini OU o'qi bo'ylab qoziqcha sirti bo'ylab harakat differensial tenglamasidan foydalanib, paxta bo'lakchalarini iflosliklaradn ajratishdagi ratsional qiymatlarini aniqlaymiz:
my = mgcoscp - kV2 + mgcosa (14)
(14) tenglamani o'ng tomonini vaqt bo'yicha ikki marta integrallash orqali belgilashni hisobga olib
y = Al+Bly = Ail)t2H + Blt + C1 bu yerda Ab Vl3 S1 - o'zgarmas qiymatlarni boshlang'ich shartlarni f=0, y=0 y = 0, \\ = 0, S] = 0 aniqlaymiz, u hol da
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
MEXANIKA y = gcosçt + (nigsina — kV2 ) t ,2 ^2 y = cosç + (mgsina - kV2 ) —
(15)
(15) tenglama qoziqchaning sirti bo'ylab paxta bo'lakchalarining OU o'qi bo'yicha harakatini ifodalaydi. Tozalash samaradorligini oshirishda o'zgaruvchan parametrlarni Maple dasturidan foydalanib grafiklar quramiz.
Parametrlar: k=0,50^0,65; ¥=3,5^8,5 m/s; f=0,25^0,30; m=0,20^0,30 gr; (p=10^20; R=0,16^0,20 m; g=9,81m/s2.
6-rasm. Paxta oqimi qoziqcha sirti bo'ylab harakatini xar bir qoziqchali baraban ketma-ket ff=30° burchakdagi barabanning chiziqli tezligining turli
xil^ = 4 m / c ,32 = 6 m / c,33 = 8 m / c, qiymatlarida vaqt bog'liqlik grafiklari.
Paxta ashyosining massasini m (kg/m) (bir birlik uzunlikdagi) silindr ichida o'rnatilgan AB = aR (a-yoy burchagi mos markaziy burchak) yoy bo'ylab qoziqchali baraban o'zgarmas V0 (m/s) tezlik bilan harakatlanadi (3-rasm). To'rli yuzaning ochiq yuzasi S (m ) to'la yopiq bo'lgan
2 S
holdagi yuzasi S0 (m ) ga nisbatan — = n ga teng. Paxtani qoziqchalar ta'siridagi
S
deformatsiyasi YE bilan bog'lanish kuchiga R (H) orasidagi bog'liqlik ma'lum.
R=EFÇ^Ç=
R
EF
(16)
bu yerda YE - paxta uchun Yung moduli; F- qatlamning kesim yuzasi.
Qoziqchalar ta'sirida paxta bo'lakchalari deformatsiyalanadi, natijada uning dastlabki uzunligi o'zgartirsa, u holda tutash muhit nazariyasiga ko'ra ushbu tenglama o'rinli bo'ladi:
ds = f! + ^Vsq (17)
'v EF )
F=hL bu yerda L - to'rli yuza uzunligi, dS0 - paxta bo'lagining deformatsiyadan oldingi uzunligi, dS0 - deformatsiyadan keyingi uzunligi.
Qoziqchalar ta'sirida paxta bo'lakchalarini to'rli sirt bo'ylab harakatini normal va urinma kuchlar ta'sirida tenglamalarni quyidagi ko'rinishga keltiramiz:
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
MEXANIKA
\ R ^ dR r2
1 + J^T"Ft2 + mgcosç = 0
J 0 (18)
I 1+ ~R: J R ~ mV2 - mgsinç = 0
<
Paxta bo'lakchalari dS0 = Rdç (17) bo'yicha o'zgaradi. (17) tenglamani (18) tenglamaga qo'yib, paxta bo'lakchalariga ta'sir qiluvchi qonunni aniqlaymiz:
1 + ~R;J =Ftr<P + mgçcosç - mV2 - mgsinç
dR mg (mcosm- sinm F.r - mV2
-+ R -—- + ~T-ñ- (19)
(i(1 + ^ ()
dR+r
EF J \ E F,
Paxta bo'lakchalariga qoziqcha sirti bo'ylab ta'sir qiluvchi normal kuch quyidagi formula bilan aniqlanadi:
N = m ( grcosç- V2 ) + R (l ) (20)
Paxta bo'lakchalarini mayda iflosliklardan tozalashda qoziqchalarini qiyali burchagiga bog'liqlik tenglamalaridan foydalanib, Maple dasturi orqali grafiklarda tahlillar keltirilgan.
Paxta oqimining qoziqchalar ta'sirida to'rli yuza bo'ylab harakati davomida iflos aralashmalar ajraladi, shu sababli paxta oqimining kamayadai va shu sababli A.G. Sevostyanovning umumlashgan modeli asosida quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:
dm f R l
-=^N (a) 1 +-l^da (21)
m ^ EF J
(21) tenglikka (20) tenglamadan qoziqcha sirti bo'ylab paxta bo'lakchalriga ta'sir qiluvchi normal bosim kuchini qo'ysak
dm =juNr( m (gmcosp-V2) + R («)) 1 h--\^.da (22)
m v v ' \ EF j
(19) va (22) tengliklar bog'lanish kuchi R va kamayuvchi paxta oqimi massasi m larni aniqlash uchun sistema hisoblanadi.
Bu sistema va rasmlarda bog'lanish kuchi R, normal kuchi N va paxta oqimidan ajralgan taqsimlash grafiklari keltirilgan.
Hisoblarda fizik kattaliklar uchun quyidagi kattaliklar tanlangan: Q=1000 kg/soat = 65
18
kg/s; po=80kg/m3; R=0,2 m; 5=1000Pa; /o=0,3; X=0,002; h=1,9 m; ao=50; ai=1800 ;
Paxtaning pogon massasi mp(íhL = 2,7 kg/m , tezligi esa V0 = — = 1,325 m/s ga teng
m
bo'ladi.
Paxta oqimining to'rli setka sirtidagi harakati differensial tenglamasining VO uchastkada
ifodalaymiz. Paxta bulakchalariga ta'sir kiluvchi tashki kuchlar
r=f-(a-p); =R ; =f'N
mL = kLL + d sin pt (23)
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024
MEXANIKA
L dL = — • dL = L dL dt
it, Or)
7-rasm. Paxta bo'lakchasining massasi bo'yicha o'zgarishini xar bir qoziqchali baraban ketma-ket ec=30° burchakdagi barabanning chiziqli tezligining turli
xil = 4m/ c ,$2 = 6m/ c , 53 = 8 m / c, qiymatlarida vaqt bog'liqlik grafiklari.
8-rasm. Paxta bo'lakchasini to'rli yuza bo'ylab harakat sxemasi
(23) differensial tenglamani integrallaymiz
L dL
1-1-= dL
k d . — L H— sinpt m m
m f k -2 d . ^ —lnl — L + — sin pt I = L + C 2k ^ m m J
(24) tenglikdan Sio'zgarmas qiymatni aniqlashda boshlang'ich shartdan foydalanamiz.
(24)
m
d
t = 0 L=0 L = 0 ^ C =— lnl— sin pt
2k ^ m
aniqlangan o'zgarmas qiymatni (24) tenglamaga qo'yamiz.
m , f k -2 d . ^ T m , f d .
—lnl — L H— sin pt I-L H--lnl — sin pt
2k I m m J 2k I m
n d . L = — sin pt
chegaraviy shartdan foydalanib L=L1 L = vB
r 2kL
-1
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
m
e
MEXANIKA
\
d . —sin pt
f 2k r
- 1
(25)
BO yoy bo'ylab oqimining harakat differensial tenglamasini ifodalaymiz
dvT
m—T = mg cos dt
71 I 17
--v I — F
2 m
(26)
m— = N + F + mg cosv
R 3"
(27)
(26) tenglamaladan paxta bo'lakchalarini normal bosim kuchini aniq laymiz.
mRp = mg sin/ — f • N
v2
m— = N + k • Al + mg cos/
(27) tenglamadan urinma bo'ylab harakatlanayotgan paxta oqimining foydalanib urinma tezligini yechimini aniqlaymiz.
bundan ppdp = ^ • dp = Ppdpp
Rp = gcos(a - p) - fN • dp m /
f g fN I
cpdcp = l — cos(a-p)--I- dp
V R m J
(P2 g ■ , n fN _ ^ = ^ sin(a-p)-^—p + Ci 2 R m
(28)
boshlang'ich shartdan foydalanib S1 o'zgarmas qiymatini aniqlaymiz
vR 1
p = 0 p = = — P P R R]j
d .
—sinpt -
^ 2kL1 ^
e m -1 v J
(28) tenglikka qo'yamiz
d
2R2 k
C =■
sin pt
f 2kL1 ^
e m -1
= g H L1
R 1
d
2R2 k
P _g„:
tN
= —sin(a-p)---p +
m
v J
A 2kL A
e m -1
v J
d
sin pt
2 R v ' ' m ' 2R2k
sin pt
R
( 2kL1 \
e m -1 vJ
R
vt =R p =
2gRsin(a-p)-2 • — • R 2p + d sin pt m k
f 2kL1
e m -1 v J
- 2 gR
(29)
(29) tenglama paxta oqimining VO yoy bo'ylab urinma tezlikni ifodalaydi. (24) tenglamadan VO yoy bo'ylab normal bosim kuchini aniqlaymiz
N = ^ v2 - kAl - mg sin(a - p)
(30)
(30) tenglamadagi v tezligi o'rniga paxta oqimiga V nuqtadagi tezligini qo'yib normal bosim kuchini aniqlaymiz
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
m
e
<
2
MEXANIKA
d . — sin pt k
f 2kLl ^
"V _ 1
B nuqtasidagi tezligini paxta bo'lakchasining massasiga bog'liqlik tenglamasini dasturidan foydalanib grafiklarda tahlil qilingan.
Maple
9-rasm. VO yoy bo'ylab paxta bo'lakchasining harakatini uning turli xil massadagi
m = 0,03 gr; m2 = 0,05 gr ; m3 = 0,07 gr qiymatlarini vaqt bo'yicha o'zgarish grafigi Xulosa.
Yuqoridagi 2.9-2.10-rasmlarda takomillashgan qoziqchali barabanning paxta bo'lakchalariga ta'siri natijasida to'rli sirt bo'ylab harakati asosan xar bir qoziqchali barabanga uzatish va shu orqali paxta bo'lakchalaridagi mayda iflosliklarni tozalash samaradorligini oshirishga erishilgan. Parametrlar: k=0,50-0,65; V=3,5-8,5 m/s; f=0,25-0,30; m=0,20-0,30 gr; ф=10-20; R=0,16^0,20 m; g=9,81m/s2 qiymatlarda paxta bo'lakchasining harakati tahlil qilingan.
Grafiklar tahlilidan parametr ц (1/nm) asosan paxta oqimidagi ifloslik miqdorining nisbiy
ajralish koeffitsiyenti s =
m0 _ m
ga ko'proq ta'sir etishini ko'rsatib turibdi.
Parametr ¡i oshishi bilan bog'lanish va qiya joylashgan qoziqcha sirtida paxta bo'lakchalariga ta'sir etuvchi normal kuchlarning qiymatlarining kamayishi e koeffitsiyentning esa oshishi kuzatilayapti. Masalan, ц=0,02, h=0,3 bo'lganda bog'lanish va normal kuchlar mos ravishda R = 7 m, R=10 m ga teng bo'lsa, (J,=0,3 bo'lsa, R = 5 m, R= 6 m ga teng bo'ladi.
Koeffitsiyent £ esa mrs ravishda 15% va 22% ga teng bo'ladi. Qoziqchaning qiyalik burchagi (p=5-7° ga teng bo'lganda to'rli yuzaning kamaygan sari bog'lanish kuchlar R, N hamda koeffitsiyent s qiymatlari kamayishi kuzatilayapti.
ADABIYOTLAR
1. Mamatova. D, Djuraev. A, Nematov. А. "SCIENTIFIC BASIS OF IMPROVING COTTON GRINDING MACHINES, TRANSMISSION MECHANISMS CONSTRUCTIONS AND CALCULATION OF PARAMETERS", Monograph, ISBN: 978-93-90884-38-3, Published by Novateur Publication 466,Sadashiv Peth,M.S.India-411030, 2022, pp.155.
2. Нематов, А., & Маматова, Д. (2022). РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ В ПРИВОДАХ ОЧИСТИТЕЛЕЙ ХЛОПКА. European Journal of Interdisciplinary Research and Development, 3, 24-30.
3. Нематов, А. К., & Маматова, Д. А. (2021, October). Математическая модель колебаний ведомой ветви ремня при взаимодействии с составным натяжным роликом передачи. In " ONLINE-CONFERENCES" PLATFORM (pp. 544-546).
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024
vB =
MEXANIKA
4. Mamatova, D., Nematov, A., & Nurullayeva, K. (2022). FULL-FACTORY EXPERIMENTAL STUDIES. European Journal of Interdisciplinary Research and Development, 2, 34-44.
5. Mamatova, D., Djuraev, A., Mamatov, A., & Nematov, A. (2020). Experimental Results On Justification Of Parameters Of A Cotton Cleaner With A New Drive Design. European Journal of Molecular & Clinical Medicine, 7(01), 2020.
6. Dilrabo Mamatova, Abbos Nematov, Nadejda Dryomova "Study of the influence of the parameters of the belt drive on the stiffness of the elastic element of the composite tension roller" Journal For Innovative Development in Pharmaceutical and Technical Science (JIDPTS) Special Issue: International conference on Applied and Natural Sciences (JIDPTS) ISSN(O):2581-6934, 2021, pp. 214-216.
7. Nematov A. Q., Mamatova D.A., Axmedov K.I. Mayda iflosliklardan tozash jarayonida paxta oqimining qoziqchali barabandagi harakati tahlili.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024