ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТИТЕЛЯ ШЕРСТИ ОТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ

Джанпаизова В.М.¹, Элмонов С.М.², Джураев А.², Торебаев Б.П.¹, Нурсеитова М.К.¹

¹кандидат химических наук, ²кандидат технических наук,¹старший преподаватель, ¹преподаватель

¹Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауэзова (Шымкент), Республика Казахстан, ²Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Ташкент

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТИТЕЛЯ ШЕРСТИ ОТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ 

 Аннотация

В статье рассмотрена   новая схема  очистителя для процесса  очистки  шерсти от растительных примесей,  которые влияют на качество шерстяных волокон.  С целью определения параметров рабочих органов  очистителя  шерсти от сопутствующих растительных примесей проведены исследования по динамике движения рабочих органов. По результатам исследований установлены,   параметры для изготовления опытного образца очистителя шерсти  и проведены  испытания в производственных условиях .

Ключевые слова: шерстяные волокна, очиститель, растительные примеси, рабочие органы, параметры, конструкция. wool fibers, cleaner, vegetable impurities, working bodies, parameters, design

Janpaizova V.M.¹, Elmonov S.M.², Dzhuraev A.², Torebaev B.P.¹, Nurseitova М.К.¹

¹PhD in Engineering, ²PhD in Engineering,¹senior lecturer, ¹lecturer

¹M. Auezov South Kazakhstan State University (Shymkent), Kazakhstan, ²Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Tashkent, Uzbekistan

RATIONALE FOR THE PARAMETERS OF WOOL CLEANER VEGETATIVE IMPURITY

Abstract

The article describes a new scheme for cleaner cleaning process wool from vegetable impurities that affect the quality of the wool fibers. In order to determine the parameters of the working bodies of the cleaner wool from accompanying vegetable impurities conducted research on the dynamics of movement of working bodies on the results of studies have established the parameters for the manufacture of prototype cleaner wool and tested under production conditions.

Keywords: wool fibers, cleaner, vegetable impurities, working bodies, parameters, design.

Для увеличения эффекта очистки шерсти от растительных примесей разработана новая схема очистителя [3].

В очистителе волокнистый материал (шерсть) с примесями поступает через транспортер 2 и рифленые питающие валики 3,4 поступает к колковому барабану 5 (см. рис.1). Колковый барабан протаскивает шерстяные волокна через сетчатую поверхность 6, выделенные сорные примеси при этом выпадают сороотвод через отверстия сетчатой поверхности 6. При этом  разрыхленная  шерсть попадает на поверхность пильчатого цилиндра 7. Щеточный валик 8 обеспечивает равномерный слой шерсти и нанизывает их в пространство между зубьями пильчатого цилиндра 7. Зубья пильчатого  цилиндра 7 захватывая волокна шерсти проносит через колосники 9, которые вибрируют за счет упругих подушек 10, обеспечивая при этом дополнительное выделение сорных примесей из шерсти. Но, при этом крупные растительные примеси остаются в составе шерсти и они продолжают двигаться с пильчатым цилиндром 7. Эти крупные примеси растительного происхождения (репья, колючка) отбиваются сбивающим валиком 11 и отделяются от захваченной зубьями пильчатого цилиндра валикам шерсти. Захваченные зубьями пильчатого цилиндра волокно шерсти далее снимается с зубьев и отводятся в волокноотвод 19. Выделенные крупные растительные примеси сбивающим валиком  11 имеют достаточный процент волокон шерсти. Для отделения этих волокон от крупных растительных примесей далее они поступает на поверхность рабочего барабана 13. Волокна шерсти захватываются, принимают к поверхности рабочего барабана 13, из-за выполнении его поверхности из составного материала РКМ (резино-кожный материал). Волокна шерсти прилипшие на поверхности рабочего барабана 13 протаскиваются на неподвижный нож 14, а крупные растительные примеси отбиваются и отделяются от волокон шерсти у кромки неподвижного ножа 14 отбойными валикам 15 и отводятся в сороотвод шнеком 17. Часть крупных растительных примесей с частью шерстяных волокон протаскиваются отбойными валикам 15, через сетчатую поверхность 16 и повторно поступают в рабочую зону. Шерстяные волокна с рабочего барабана 13 снимается щеточными валиками 18 и отводятся в волокноотвод 19.

С целью обоснования параметров рабочих органов очистителя шерсти от растительных примесей проведены исследования по динамике движения рабочих органов [1].

Рис. 1 - Очиститель шерсти от растительных примесей

На рис.2а представлена кинематическая схема очистителя, а на рис. 2б её расчетная схема. Исследования провели для двух систем: механизм пильного цилиндра; механизм щеточных барабанов.

Рис. 2 - Кинематическая схема  (а) и расчетная схема очистителя шерсти (б)

Согласно первой системы электропривод  (Р=5,5 кВт, n=956 об/мин) обеспечивает вращательное движение питателя, пильного цилиндра и отбойного валика, а во второй системе отдельный электродвигатель ( Р = 2,2 кВт, n=950 об/мин) обеспечивает движение щеточных барабанов.

Для первой системы используя уравнения Лагранжа II-рода [1,2] получим следующую систему дифференциальных уравнений:

(1)

и для системы щеточных барабанов:

(2)

где, M_g, , ,  -  движущий момент и угловые скорость на вал двигателя;  - угловые скорости рабочего вала, пильного цилиндра, питателя и щеточного валиков; b₁,b₂,b₃,b₄ - диссипативные коэффиценты соответствующих ременных передач; c₁,c₂,c₃,c₄ - коэффициенты жесткости ременных передач; U₁₂,U₂₃,U₃₄,U₅₆ - передаточные отношения ременных передач; M_c2,M_c3,M_c4,M_c6 - моменты сопротивлений.

На основе численного решения уравнений (1) и (2) на ПЭВМ  получены закономерности движения и графические зависимости параметров и режимов движения рабочих органов очистителя шерсти от растительных материалов [2].

На рис. 3 представлены графические зависимости изменения размаха колебаний момента и угловой скорости пильного цилиндра от вариации значений его момента инерции.

Рис. 3 - Графические зависимости изменения размаха колебаний момента и угловой скорости пильного цилиндра от вариации значений его момента инерции: где: 1-∆ω=f(J₃); 2-∆M=f(J₃).

Из них видно, что при изменении J₃=0,123-0,312 кмс², размахи колебаний М₃ и ∆ω₃ умещаются почти в 2,0…2,5 раза. Так при значений момента инерции пильного цилиндра 0,12 кгмс² размах момента на его валу будет 6,2 Нм, а при J₃=0,312 кмс², размах М₃ уменьшается до 2,83 Нм. Таким образцом для уменьшается значений М₃ до необходимых значений, обеспечивающие высокий эффект очистки шерсти от растительных примесей целесообразным считается увеличение J₃. Но это может привести к дополнительной нагрузки на приводной двигатель. Это особенно проявляется в процессе пуска систем.

На рис. 4 представлены графические зависимости изменения времени пуска системы от увеличения момента  инерции пильного цилиндра очистителя и момента сопротивления от очищаемых растительных сорных примесей M_c3 на пильный цилиндр.

Анализ полученных результатов позволяет рекомендовать необходимые значения момента инерции пильного цилиндра J₃=0,2÷0,3 кгм²  и соответственно диаметры рабочих органов (согласно рекомендуемых значений J₂,J₃,J₄,J₆).

М_{С 3}, Нм

Рис. 4 - Графические зависимости изменения времени пуска системы от увеличения момента  инерции пильного цилиндра очистителя и момента сопротивления от очищаемых растительных сорных примесей на пильный цилиндр M_c3.

где: 1- t_n = f(J₃); 2- t_n = f(M_c3).

Согласно рекомендуемых параметров был изготовлен опытный образец очистителя шерсти и испытан в производственных условиях (ООО «INDUSTRIAL TECHNOLOGICAL LINES» г.Ташкент). Результаты испытаний показали повышение очистительного эффекта шерсти от растительных примесей на 12-25% относительно существующей машины.

ВЫВОДЫ:

1. Разработана новая эффективная конструкция очистителя шерсти от растительных примесей.
2. На основе решения задачи динамики движения пильного цилиндра очистителя были обоснованы необходимые его параметры.

 

Литература

1. Артоболевский И.М. Теория механизмов и машин. - М. Наука, 1975, 688 с.
2. Джураев А.  ва бошқалар. Машина ва механизмлар назарияси. “Ўқитувчи”, Тошкент, 2005, 592 б.
3. Угрюмов А.А. Обезрепеивающая машина У-1, Патент Россия, RU 10718, 30.11.98.
4. Элмонов С. и др. Анализ нагруженности ведомого шкива ременной передачи с ППО. Материалы МНПК “Влияние индустриально-инновационной политики на качество образования”, Тараз (Республика Казахстан), 2012, с. 225-256.

References

1. Artobolevskij I.M. Teorija mehanizmov i mashin. - M. Nauka, 1975, 688 s.
2. Dzhuraev A.  va boshқalar. Mashina va mehanizmlar nazarijasi. “Ўқituvchi”, Toshkent, 2005, 592 b.
3. Ugrjumov A.A. Obezrepeivajushhaja mashina U-1, Patent Rossija, RU 10718, 30.11.98.
4. Jelmonov S. i dr. Analiz nagruzhennosti vedomogo shkiva remennoj peredachi s PPO. Materialy MNPK “Vlijanie industrial'no-innovacionnoj politiki na kachestvo obrazovanija”, Taraz (Respublika Kazahstan), 2012, s. 225-256.