автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Основы повышения эффективности и работоспособности машин для первичной обработки хлопка-сырца оптимизацией их технологических и эксплуатационных режимов

РГ& о.»

1 Г) П11П 1ВГ5

АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА им. ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НИЯЗОВА

На правах рукописи

УДК 677.21.021.152

АННАГУЛЫЕВ Таган

ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ и РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАШИН ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ

ОБРАБОТКИ ХЛОПКА-СЫРЦА ОПТИМИЗАЦИЕЙ ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

РЕЖИМОВ

05.20.01 — Механизация сельскохозяйственного производства

А в т ореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

АШГАБАТ - 1904

Работа выполнена на кафедре «Механизация первичной обработки волокнистых материалов1' Туркменского сельскохозяйственного института.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Серый Г. Ф.

доктор технических наук, профессор Сковородим В. Я. доктор технических наук, профессор Жалнин Э. В.

Ведущая организация:

Специализированное конструкторское бюро по машинам для первичной обработки хлопка-сырца (г. Ташкент).

Защита состоится 25 января 1995 г. в 10 часов на заседании Специализированного совета Д.5.А.ОЗО по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в отделении инженерных и эколого-экономических наук Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова по адресу: 744012, г. Ашгабат, ул. Островского, 30 (Институт мелиорации и водных

проблем АСХНТ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии наук Туркменистана.

Автореферат разослан

и

декабря 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

0. И. Г>ЁДЖЕПОВА

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Народное хозяйство Туркменистана в последние годы развивается в русле реформ, начатых в 1992 году» суть которых - переход к рыночной экономике, и направлены они на достижение экономической самостоятельности и процветания независимого государства.

Провозглашенный Президентом Туркменистана Сапармурадом Туркменбаши курс "Десять лет благополучия" и политическая стабильность определили свой путь реформирования экономики, главным ориентиром в которой остается социальная направленность. Согласно новой сельскохозяйственной политики, разработанной Президентом ".увеличение производства высококачественного хлопка-сырца намного повысило бы валютные поступления в Туркменистан. В хлопководстве имеются большие резервы, которые доляны внедряться в жизнь. Если их полностью реализовать - государство получило бы невиданные прибыли. Для этого-нужно проводить следующие комплексные мероприятия; ... модернизировать хлопкоперерабатываю-шие заводы и усовершенствовать их технологию."

Решению некоторых этих задач посвяяается данная работа. В частности, решается вопрос совершенствования техники я технология повышения надежности и эффективности технологического процесса первичной обработки хлопка, а также вопросы соверпенствования охраны окружавшей среды.

Целью исследования является совершенствование техники и технологии первичной обработки хлопка-сырца, оптимизацией их режимов работы. V : .

Научная новизна результатов. Обоснована технологическая схема комбинированного хлопкоочисяительного агрегата. Теоретическим путем опредеяено оптимальное взаиморасположение рабочих органов агрегата, установлена форе& колка очистителя мелкого сора.

Предложен новый тип ускорителя сырцового валика, проведены его теоретические и экспериментальные исследования. Разработана фильтрационная теория выделёкия семян из сырцовой камеры, разработаны основы энергетики процесса джлнирования с нижним периферийным ускорителем.

Предложена и исследована комбинированная технология очистки волокна. Установлено её положительное влияние на прядильные

свойства волокна. Теоретическим и экспериментальным путем обоснованы параметры волокноочистигеля конденсорного типа.

Доказана возможность применения двухступенчатой циклонной установки, опытным путем обоснована её эффективность.

-Практическая ценность диссертации закличается в усовершенствовании техники и технологии первичной обработки хлопка-сырца, разработке машин и технологических процессов, имеющих значительно меньшую металле- и энергоемкость, позволяющих повысить производительность оборудования и качество выпускаемой продукции, снизить вредные выброса в атмосферу.

Реализация научно-технических результатов исследований. По результата!.! работы б ТГСКБ по хлопкоочистке выданы заявки на разработку и освоение таких серийно выпускаемых сегодня машин, как хлопкоочистительный агрегат УХК, пильный дайн 6ДП-210, во-локноочистители ОВС и ВЛК. В настоящее время ведется массовое внедрение этих разработок в промышленность. Подготовлена к выпуску и в ближайшее время начнет внедряться двухступенчатая воздухоочистительная установка, ведутся работы по проектированию рабочей камеры пильного дяина с шшшм периферийным ускорителем.

Апробация полученных результатов. Диссертационная работа обсундеиа и одобрена на НТС Министерства сельского хозяйства и продовольствия Туркменистана. Отдельные материалы, входящие в диссертацию доложены, обсуждены и одобрены: на научных конференциях "Производственное и научно-техническое творчество молодых ученых и специалистов", Ашгабат (1974, 1975, 1977. 1978 гг), профессорско-преподавательского состава СХЙ (1973-1994 гг); профессорско-преподавательского состава АэСХИ (1973-1981 гг); на научно-практической конференции. Ташауз (1990 г): на ^евдуна-родком научно-техническом симпозиуме "Разработка, производство и эксплуатация сельскохозяйственных машин в условиях рыночной эконо'йки". Ташкент (1994 г.).

Публикация. По результатам исследований опубликовано 25 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, 15 обших выводов, списка литературы и приложений. Основная часть диссертации содержит 455 страниц машинописного текста, 82 рисунка, 19 таблиц, список литературы из 149 наименований. Приложения содержат 46 таблиц и документы о внедрении результатов исследований п изложены на 75 страницах»

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении показала актуальность пройдем, ро-ааемчх в данном работа, дана её краткая характеристика, сформулированы положения, выносимые автором на защиту, дан краткий перечень результатов, внедренных в настоящее время в промышленность.

1. Состояние проблемы и задачи исследований.На основе изучения состояния вопроса и в соответствии с поставленной целью необходимо решить следуише задачи:

~ проанализировать влияние состава и компоновки оборудования в комплексы на надежность и эффективность их работы;

- рассмотреть хлопок-сырец как объект переработки и его тепяомассообменные свойства;

- выполнять теоретические исследования вопросов кинематика и динамики хлопка-сырца в процессе его очистки, датирования и очистки волокна;

- разработать технологическую схему хлопкоочистительного агрегата, оптимизировать его технологические параметра, режимы работы;

- усовершенствовать комбинированный волокяоочиститель, сочетающий различные принципа очь.тки волокна, оптимизировать его технологические параметры и режим работы;

- разработать рекомендации по очистке хлопковых семян от посторонних примесей до процесса линтерования;

- провести экспериментальный исследования влияния технологических показателей хлопка-сирца, конструкций, параметров и режимов работы машн на их эффективность и разработать рекомендации по оптимизации;

- провесш производственные испытания оборудования о оптимизированными технологическими и эксплуатационными режимами; •

- разработать высокоэффективную пылеулавливающую установку для систем пневмотранспорта хлопка-сырца;

- оценить предложенные разработки по экономическим показателям.

2. Характеристика хлопка-сырца как объекта переработки и его тепломассообда.нние свойства. Хлопковая масса как объект обработки представляет интерес в рассмотрении т просто как собственно хлопок-сырец о компонента/от: волокно, лгагг, кожура и ядро со-

меня« а как хлопковая масса, содержащая хлопок-сырец и примеси с различными физико-механическими свойствами. Следовательно, качественные показатели хлопка-сырца существенным образом определяются процентным содержанием Компонентов этой массы. В исходном состоянии на взаимосвязь между компонентами хлопковой массы существенное влияние оказывает их влажность. Cha также оказывает большое влияние на течение процессов очистки в различных машинах.

Сохранение природных качеств волокна и семян в процессе хранения хлопка-сырца и его первичной обработки зависит от качества проведенной сушки. У волокна необходимо сохранить прочность и длину, у технических семян - максимальную маслшшчность, а у посевных семян - всхожесть и энергию прорастания. Поэтому для процесса сушки важное значение имеет максимально допустимая температура нагрева волокна и семян, которая в основном определяется термоустойчивостью волокна, кожуры и белкового комплекса семян.

Режимы работы сушилок должны устанавливаться в зависимости от исходной влажности хлопка-сырца и требуемого вдагоогбора.

В очистительный цех завода хлопок-сырец должен поступать с влажностью не вше 1А%. Для селекционных сортов хлопка-сырца очистка которых от сорных примесей на очистителях хлопка и волокна не вызывает особых трудностей (разновидности С4727, 108-Ф и др.), рекомендуется производить сушку в непрерывном техно-\ логическом процессе' для первых промышленных сортов до влажности 8-9$ (за исключением семенного хлопка-сырца), а низких до 9-I05S.

Сушка хлопка-сырца трудночищаемых сортов осуществляется последовательно в двух сушилках. Для повышения очистительного эффекта оборудования влажность грудноочишаемого хлопка-сырца после сушки jr первых сортов должна составлять 7-8^ и у низких

3. Теоретические предпосылки исследований динамики первичной переработки хлопка-сырца и обще полояения о надежности , оборудования. Впервые первичная обработка хлопка как наука была рассмотрена академиком Б.О. Лавковичем. Он эалояил основы теоретического изучения процессов переработки хлопка-сырца. Дальнейшее развитие вто направление науки в связи с качсственнши показателями волокна получило в трудах академика М.А. Хадявно-

вой, Большой вклад в теоретические разработки, используемые при создании коеого оборудования для хлопкозаводов, енйс академик Э.Т. Максудов. На этой основе построены теоретические исследования данной работы. Рассматривая взаимодействие летучки хяопка-сырца с пильчатым барабаном и силы, действующих при этом на летучку, составляет уравнение двятепия летучки в данных условиях и решая его, имеем закон перемещения летучки в зависимости от скорости врашния пильчатого барабана, скорости движения самой летучки и взаимораспопоиэния рабочих органов:

где р - угол меяду направлением полета летучки и вертикальной осью пильчатого барабана, град; и1 - скорость летучки, м/с; и - окружная скорость зуба пилы, м/с.

Анализ полученного уравнения приводит к выводу, что оптимальное направление вектора скорости летучек хлопка-сырца расположено под углом 27 град, по отношению к радиусу барабана. При этом направление полета, летучка наилучшим образом набегает на зуб пнлы, прочно соединяется о ней и мотет хорошо обрабатываться отбойными устройствами. Конструкция секций агрегата УХК

спроектирована таким образом, что переход летучки из сек; иди в секцию осуществляется именно под этим углом. Рассматривая силы действующе за ( летучку (рис. I), составляя ; уравнения равновесия яетучкл , для колка, имеющего сферическую рабочую поверхность в • подвижных осях коордшат и, : решая систему этих уравнений» выявили, что сила реакции,,/ , сетки возраставшая функция ; величина угла р , образованного рабочей поверхностью колка я касательной, восстановленной к сферическому его концу в точке взаимодействия

Рис. I

Силы, действую'лке на летучку в очистителе мелкого оора

с летучкой хлопка-сырца. С ростом реакции ухудшаются условия движения порции хлопка-сырца. Яри р> =0 получается колок с. плоской вершиной. Определение реакции Л/2 для случая, 'когда колок имеет плоскую вераину, из той ке система уравнений показали, что отношение этих сил Л/, / Л/2 =9.6, то есть движение частицы хлопка-сырца будет происходить при почти в 10 • раз меньшем нормальном давлении Л/а .

Для. наиболее эффективного осушествяения процесоа пильного .джинирования необходимо обеспечить два условия: захват волокон э.убьями плл и выделение продотированных семян из рабочей камеры. Исходя из этих позиций нами и выбрана схема предложенных теоретических разработок«

Введение ускорявшего барабана в ниянш часть сырцового валика позволит увеличить захватывающую способность пил пильного цилиндра за счет скоростного фактора. Но скорость набро-са лбтучек на пильный цилиндр определяется давлением сырцового валика ка ускоряющий барабан. Исследование характера силовых воздействий сырцового валика на ускоряющий барабан, представленный как абсолютно жесткое колесо, катящееся о определенной угловой скоростью по упруго-вязкому, ре лакеи руте иу основанию, приводит к выражению;

• Р = с(Ео-—--> ——и

г 2 2 2 Я ■

где: с - коэффициент восстановления сырцового валика, кГ/сек^; М - коэффициент вязкости сырцового валика, кГ/м; Ед - проекция дуги взаимодействия сырцового валика и ускоряющего барабана ка ось ординат, м; 2 - расстояние от точки взаимодействия до оси ординат, м; К - радиус ускоряшзго барабана, м; и -скорость ускорявшего барабана, и/сек.

Процесс выделения сеиян из рабочей камеры является одним ю определяющих факторов, влиявших на эффективность дкинирова-ния. Сырцовый валик состоит из отдельных элементов - летучек и продяакированных семян. Условия, в которые находятся вти элементы, аависяг от их положения относительно центра враша- ' шш сырцового валика. Представим сырцовый валик в видэ совокупности слоев; клвдый из которых дваяется о переменной скоро -ростыо я имеет свою олотнреть. Рассматривая представленную на .

(

рас. 2 кинематику взаимодействия летучки с ускоряющим и пильным да ленд рамп, приходим к выраяэшяи

*

0,5 £

(

Х„

Ыр сазр

где: Х0 и - координата точки В (точки перегиба колосника) в

слстсме .координат с началом, в точке Д (точке взапмодей-стеия летучки о ускорявшими аильным цилиндрами); м; £ -ускоренно свободного падения, ад/сек^; , Цр - результирующая •скорость летучки, полученная в результате слоявнря скоростей пильного и ускоряющего цилиндра, м/о. Выражение отражает необходимое условие для У | . .выделения джнировашгах семян; (

Рио, "2 Яредлошна фильтрационная •, '

Взаимодействие лэтучки с пильным теория выделения семян. Эта.

и ускорявши цилиндрами теоретическая- разработка про-

ведена с целью создания обшей математической модели процесса вы- ' деления продяинлрованшх семян. • -'-.,

Шаг расстановки колосников воЛокноочастятелн в значительное мере определяет его очистительный эффект и волокнистость' отходов. Решена задача оптимизации этого параметра. В процесса очистки прядка волокна, удерживаясь зубом* вилы, протряхивается, ударяясь о колосники. До удара о колосник прядка составляет о радиусом цилиндра угол, равный 0,7 9Г рад. После удара прядка принимает положение минимально удаленное от пильного цилиндра» Затем под 1 действием сил инерции она восстанавливается и, благодаря наличию сил сопротивления среды, занимает положение под.начальным углом. Определив силы, действующие на прялку, воэпольэовавшись уравнением Лаграниа второго рода, определяли кинетичеокув энергию .системы по теореме Кенига. Затем определила эяементарнуо ра-,боту силы сопротивления воздуха на возможном перемещении и дважды взяв лроизводные по времени, получили, уравнйние движения прядка в полярных, координатах:

f_c/ct

* 0,27 J COS^ ot ¿in2* , <JL

' 1,85 " . 4 ~ 2 + 8

Поскольку непосредственно взять такой интеграл не прс-дстан-■ыется возмовны?.!, он решен табличным методом Рунге-Кутта. По данном расчета построена траектория прядки и установлено, что шаг постановки колосников целесообразно принять 0,064 м, а угол заострения 37 градусов.

Принцип работы пневматических семяочаетителей осп о win на иопользоЕанил воздушного потока.

Паи разделении исходной смеси воздушным потоком используют аэродиншмческие свои от па семян, которые характврязуются критической скоростью (скоростью витания) и коэффициентом парусности. Критическая скорость витания семян определяется по эмпирической формуле:

4/6 Ф -(А VAom Ус BV

где: А0 - коэффициент, зависяяай от формы семени, состояния его

поверхности и т.п.; tn. - масса семена, г; ус - плотность семени, кг/м3; г- плотность воздуха, кг/«3.

Критическая спорость семлн не является величиной постоянной, она зависит от размеров , формы, и поверхности семян, состояния воздушной среды, его скорости и т.п. Таким образом, при очистке хлопковых семян пневматическими с с г/л очи сти г е лямн предварительно следует определить состав фракции опушенных семян и аэродинамические свойства их составляющих. -

Рассмотрены элементы теории надекностк применительно к хлопкоочистительному оборудованию. Основой повышения эффективности и работоспособности комплекса машин для первичной обработки хлопка является повшгеще безотказности за счет оптимизации их конструкции, технологических и эксплуатационных режи-. мов работы, а такие максимального исключения из процесса промежуточных транспортно-распределительных средств.

4. Программа, объект и методика исследований. В РЛгУВв поив в«» дена программа и указаны объекты исследований - основное оборудование п технологический процесс переработки хлопка, а также разработана методика исследований, предусматривающая эксп^-

ты на стандовых установках в лабораторных условиях и па опытных образцах разрабатываемого оборудования в производственных условиях. Лабораторные анализы хлопка-сырца, волокна, семян и отходов выполнялись в соответствии с действующи?.® инструкциями и методиками на проверенных лабораторных приборах.

5. Экспериментальные исследования по совершенствованию техники и технологии первичной обработки хлопка^ Так как в процессе переработки хлопок-сырец подвергается одновременному влиянию различных управляемых факторов (степень сушки, различная производительность и кратность очистки) представляет интерьс выяснение результатов влияния каждого из перечисленных факторов, а также их совместного воздействия на содержание пороков и сорных примесей в волокне и очистительный эффект сушильно-очистительного оборудования.

Результаты, характеризующие влияние влажности на технологические показатели процесса переработки хлопка-сырца 2 сорта, показывают, что её изменение с 8,9^ до 6,2$ привело к росту очистительного эффекта сушильно-очистительного оборудования с 81,2/5 до 9С$ или на 8,8^. При этом очистительный эффект всего технологического процесса, включая дяинирование и волокноочист-ку, увеличился о 90,4^ до 95,9^ или на 5,5/5, что соответствует дополнительной очистке на очистителе с очистительным эффектом 57,3$. Такие же закономерности получены для хлопка-сырца 4 сорта.

С понижением влажности наблюдалось понижение содержания порокоь и сорных примесей в Еопокне. Так, при влашости хлопка-сырца 2 сорта 6,2^ получено волокно с содержанием пороков ч сорных примесей 3,85?., а при вяакности 8,9$ - 5,48$, что на 1,63$ выше и практически,равно предельно допустимой норме ГОСТа. Механическая поврежденность семян практически находилась на одном уровне (2,4-3, ($).

Полученные зависимости очистительного эффекта и содеряаиил пороков и сорных примесей в волокне от производительности работы очистительного оборудования приведены в рис.' 3, из которого видно, что между производительность я очистительным эТ<Тектом существует обратная зависимость. Приведенная зависимость подтверждает этот факт для диапазона от 4 до 10 т/ч. "ги увеличении производительности с 4 до 10 т/час обший очисяттзлъныа э'Ь-

снизился с 68,9," до 85,5$, а но крупному сору с С-;,дс.

- го -

80$. Однако, эта разница нивелируется после датирования и во-ттоочястш: очистительный эффект сгакаотся с 95,3$ до 94,4%'. Анализ средних значений технологических показателей хлопка! сырца по переходам процесса очистки, а также очистительных эффектов секции при калдом пропуске и нарастаюшшл итогом показывает, что с увеличением крат-

^95

о о

¡•5

es

s

во

1 техно Beer гюгиче -О СИОГО процес 1 са

Сушил оно-ом* «стите» ТЫМОГО

обор обилий yqosoi ■1VU4

i по ----- tpynnc му cot Г- У 1—

л б ' е ю Промаооцительмость сушильно-Очиститепыного оборудования, т/ч.

ности очистки на кокковых барабанах до 44 и на пильчатых до II засоренность хлопка-сырца снижается до 0,53$, что обеспечивает общий очистительный эффект в нараставшем итоге 95,6$. Выделение сорных примесей при каждом последующем пропуске хлопка-сырца через секции уменьшается. Средний прирост повреяден-ности семян за один пропуск хлопка через секцию составил 0,25$. •

Результаты лахЗрраторных анализов показывают, что при всех испытанных и сорных примесей получили выше расчет-

Рис. 3.

Влияние производительности процесса на очистительный эффект

ной нормы ГОСТа, которая для волокна 2-го сорта равна 2,6?. но ниже предельной нормы - 5,5$S. Более .чистое волокно получили в опытах с очисткой волокна на моделях волокноочиститеяя ЗОВИ и комбинированного. .

Значительное усиление только очистки хлопка-сырца не приводит в общему снижении содержания сороков и сорных примесей в волокне, хотя количество сорных примесей в нем снижается, но примерно на -гаку» яз величину увеличиваются другие порока, а именно - коаща с волокном и битов семян.

Учитывая, что плав очистки 20 к + бп (20 колкцвых барабанов и 5 пильчатых очистителей) моано с некоторыми допущениями считать за регламент 1984 года, что равносильно использовании на хлопкозаводах поточной дкнаи Щ-1С (два очистителя C4-G2 и пять очистителей PX-I), so двойное усиление очистки хлоцка-оар-

- II -

ца уменьшает содержание пороков всего лишь на 0,1' $, а усиление же волокноочистки на дополнительном волокноочистнтеле дане при одинарной очистке хлопка-сырца по действующему регламенту, снижает содержание пороков на 0,92$. Это говорит о большей эффективности усиления волокноочистки.

При использовании в процессе переработки хлопка-сырца после волокноочистигеля ЗОВП батарейного водокноочистителя комбинированного типа для получения наименьшего содержания пороков и сорных примесей в волокне достаточно очишать хлопок-сырец на 20-ти колковых и 5-ти пильчатых барабанах, однако и яри этом не достигается расчетная норма ГОСТа. Для выработки из трудноочишаемого хлопка-сырца селекции 133 качественного волокна необходимо, усилить.очистку вопокна. Если на хлопкозаводах не установлены дополнительные волокноочистители, следует очишать такой хлопок-сырец по усиленаш, по сравнению о рекомендациями технологического регламента ПОХ 56-84, планам очистки, эквивалентным например плану 28 колковых и 7 пильчатых барабанов.

Обработка всего этого материала по методу наименьших кйад-ратон позволила получить две регистрационные модели дня описания зависимости очистительного эффекта и содержания пороков и сорных примесей в волокне:

2 2 2

*!« 52,04 - 10,1ЯГ .-0,29*2 +0,б5Хд-0.76Хх -0,02X3 -0,01X3

2 2 2

У2=5,77 + 1,66X^0,23X3-0,39X3+0,12Х1 +0,02X3 -О» 02Х3

Пользуясь моделями, можно прогнозировать качество выгусг.ае-мой продукции в зная качество исходного сырья, задавать процессу такие параметры, которые при приемлемых затратах на производство и максимальном сохранении природных свойств волокна обеспечат е:-о качество.

По результатам обзора ранее проведенных работ в области пильного джинирования автором в содружестве с учеными Узбекистана была предложена схема рабочей камеры пильного джина с нижним периферийны.1 ускорителем. Поскольку введение в рабочую камеру пильного дайна периферийного ускорителя значительно изменяет динамику происходящих в ней процессов, было принято решение о проведении испытаний рабочей каттеру, как с серийным (по

типу ДП-130), так и с измененным профилем и объемом.

В первой серии опытов производительность процесса .планирования поддерживалась на одном уровне, во второй серии на фиксированном уровне поддерживалась плотность сырцовох'о валика. Таким образом, результаты проведенных опытов мокно сравнивать мезду собой, так как датирование в кастой секции проходило пра идентичных реякмах. Применение набрасывавшего цилиндра, снабкенного пильчатыми сегментами позволило снизить содержание пороков и сорных примесей в волокне как в малогабаритной, так ц в серийно выпускаемой камера. Применение гладкого цилиндра так же благоприятно отразилось на качестве волокна.

Те же тенденции прослеживаются и по приросту механической поврсядениости семян после джинирования. Применение малогабаритной камеры снижает этот показатель, а введение в неё периферийного ускорителя сводит показатель к минимуму.

Применение малогабаритной камеры позволяет снизить энергопотребление джина в среднем на 25>. Введение нивних.периферийных ускорителей сникает этот показатель еше на 10-125 при той же производительности. При повышении производительности снижение энергопотребления менее заметно, но все же достигает I5-20SÍ.

Применение гладкого ускорителя в камере джина ДП-130 позволяет повысить производительность процесса до 15 кг на пилу в час не снижая качества волокна или при той же производительности снизить содержание пороков и сорита примесей в волокне на 0,9$'и прирост механической поврекденности семян на 3,9$.

Применение в рабочей камере джина ДП-130 периферийного ускорителя с пильчатыми сегментами позволяет повысить производительность процесса до 18 кг волокна на пилу в час без снижения качества получаемого волокна или не повышая производительности, снизить содержание пороков и сорных примесей в волокне на C,4$S.

На основании этого было принято решение изготовить новый стенд пильного джина, на котором проводился полный факторный эксперимент во оптимизации геометрических и кинематических параметров рабочей камеры пильного джина с нижним периферийным ускорителем. Схема эксперимента представлена на рис. 4.

Эксперимент включал следующие факторы: Х^- и - перемещения набрасывающего цилиндра по осям абсцисс и ординат соответственно; Хд - скорость ,врагаения набрасывающего цилиндра. Выходными параметрами являлись: У-£ - содержание по-I роков и сорных примесей в волокне; И2 - механическая пов-реядвнность семян; У о - плот-

О

ность сырцового валика; -полная опуиенность продиши-рованных сенян. В результате реализации матрицы полного факторного эксперимента получены следующие математические модели',

Рис.4.

Схема рабочей камеры дайна и полного факторного эксперимента

У-£=6,81-0,29Х^ -С, 31X2-0,36X^^0, $4^X3 У2=9,23+0,60X3+0,50X^X^0,45X2X3-0,4^X2X3 7^=22 0,63-5,13X2-7,86X3-6, '"ЗХгХ2-г, 13Х1Х3-1, £6^X3 У4=ц, 89+0,36X2-0,36Х3+1, ЩХ1Х3-0,71Х1^Х3

Совокупный анализ взаимодействия факторов да критерии оптимизации приводит к выводят, что'местополояеиие ускорлтсяя в значительной степени влияет на качество вырабатываеглого волокна и опупенность дзтанированных семян. Следовательно его необходимо сделать регулируемым, чтобы при переработке семенного хлопка-сырца, ког;тс. механическая повреяденность семян имеет ваинейшэе значение оа устанавливается а шиием отвадном положении, а птя переработке технического хлопка-сырца приподнимался я поджимался к колосниковой решетке. Таким образом геометрическое мессо-полоясние ускорителя в сырцовой камере играет ту т роль, что и положение селенной гребешси в" серийном джине.

Очистка волокна - специфическая операция пар'дата ой обработки хлопка наиболее сильно члияшая на качество готовой про-

;:укции. Эффективность этой оперший на хлопкозаводах пильного /.нишфования можно значятельно повысить введя дополнительный •л-хпологический процесс - прочего.

Прочес отрицательно сказывается на прядильно-технологичес-.'.лх свойствах волокна, поэтому поиск бал направлен йа устранеьтл-•»того явления. 3 результате выявлен такой реяим очистки волокна, лри котором вредные воздействия прочеса сводятся к минимуму, а о<Мект очистки максимальный. Волокно исследовалось на содержите пороков и сорннх примесей и на прядильные свойства. Для исследовании выбран трехступенчатый прямоточный волокноочцсти-тель марки 1ВП и двуступенчатый волокноочисгитель модели "66" (|ирмч Ллатт-Ла\гтус. Экспериментальная' линия испитывалась tío вариантам: волокноочистнтель IBÍI использовался для однократной (ОВП), двукратной (20ВП) и трехкратной (ЗОВП) очистки волокна. На волокноочистителе модели "В6" осуществлялась однократная очистка волокна на одной секции, на двух, параллельно работавших секциях, и двукратная очистка волокна. Компановка линия позволяла миновать тебрй из волокноочиститзлен. '/¡моя четыре варианта очистки волокна на волокноочистителе 13Я (0,1, 2 и 3-х кратная) и столько же на волокноочистителе модели "CG", всего на экспериментальной линии представлялось возможным получить 16 вариантов плана очистки волокна. Для-удобства иэяо?кэния принята следующая система кодирования планов очистки волокна. Вариант очистки на прямоточном волокноочистителе закодирован цифрой, соответствующей кратности очистки: 0,1, 2 и 3 обозначает нулевую, одно, двух или трехкратную очистку волокна. Варианты работы модели "86'' закодированы буквами: А, Б, В и Г обозначает нулевую ,.однократную, однократною в параллельном режиме работы или двукратную очистку волокна.

Анализ данных по содержанию пороков и сорных примевей в волокне показывает, что фактическое содержание пороков и сор-них примечей в волокне после дшна составило 7,&%. При очистке волокна на волокноочистителе 1ВП (контрольный вариант) содержание пороков и сорных примесей в волокне составило 4,($. К дальнейшему рассмотрению оставлены только те варианты очистки толокна, при которых качество получаемого волокна выше контрольного.

Волокноочисгитель модели "66 " удовлетворял этому условию

и одном варианте (ОБ). При подключении прямоточных секций, при работе одной из них в двух вариантах (1В, 1Г) содержание пороке; и сорних присей в волокне било нияо контрольного парягшта. При работе двух и трех прямоточиих секций во всех комбинированных вариантах (2Б, 2В, 2Г, ЗБ, ЗВ и ЗГ) волокно по содержанию пороков удовлетворяло поставленным условиям. При 9 планах очистки (из 16 попытавшихся) получили волокно с содержанием пороков и сорных примесей низ® контрольного. 'Эту возможность обеспечивали планы очистки волокна, которые шелл очистительный э^кт не ниже 5С$. Максимальный предел 62% был достигнут в варианте (ЗВ). где участвовали три прямоточные секции и две, последовательно работавшие секции с питавшим столиком. Среднее значение очистительного эффекта (58-59;$) было получено в трех вариантах(2В, ЗБ и ЗГ). Исключая из рассмотрения ввиду сложности варианты работы модели "86" в параллельном реяпме для дальнейшего изучения оставили пять вариантов (1В, 2Б, ЗБ, ЗВ). Большое значение для надежности работы агрегата имеет его конструктивная слошооть. Поэтому варианты, давшие примерно одинаковый гоистительний эффект 58^ был получен двумя способами (2В и ЗБ), но в перовом случав (2В) в работе принимало участие 16 врешающихся рабочих органов, а во втором (ЗБ) - 10 или в 1,6 раза меньше. Поэтому среди пят? рассматриваемых вариантов предпочтение отдано варианту (ЗБ). В этом случае при десяти рабоч.;:-: органах достигается очистите дыши эффект (57$). Вариант (ЗВ) имеет более высокий очистительный аффект (62$), ко вследствие большого количества рабочих органов/ (17) малонадежен в эксплуатации.

Сравнивая пять перспективных вариантов с волокноочистите-лем 1ВП с точки зрения потерь волокна, приходам к выводу, что этот вариант (ЗА) имеет минимальное значение коэффициента потерь волокна (0,0156). Остальные пять вариантов имеют более высокие потпип. Наименьший прирост этих получен в вариантах :2УЗГЬ "86" (2Б) и 30ВШ."88" (ЗБ). В этих случаях потери возросли в 1,4 раза по сравнению с контрольным вариантам. При использовал двухступенчатой очистки на волокн.оочистителе модели "86" по?г возрастали в 1,7-1,9 раза.

Рассматривание влияния различных вариантов очистки волокна показатели его длины, установлено, что при его обработке модели "86" уменьшается доля длинных волокон н увеличивается ■

ротких. Образует на себя внимание особо значительное увеличение волокон с длиной от 16 до 22 мм, которие не входят в понятие "короткие волокна". Иной характер воздействия секции с питающими столиками на длину волокна, когда они работают после прямоточных секций. Максимальная амплитуда, характеризующая равномерность волокна, получена в опытах с двумя последовательными секциями модели "86", когда они работали после прямоточных секций (1В, 2В и ЗВ) . Чем вьше предварительная очистка, тем вше доля длинных водокон и низяе коротких. Прямоточное секции расчесывают прядки волокна, и чем больше прямоточных секций проходат волокно, тем лучше оно расчесывается. Попадая затем на секции с питавшим столиком, волокно меньше поврекдается и его длина лучше сохраняется. Чем интенсивный осуществляется предварительная очистка волокна, тем короче волокно выделяется .в отходы на после-дуюиах волокноочистктельных секциях с питавшими столиками.

Волокно, очишенное по 16 вариантам, исследовалось на прядиль но-технологг.ческие свойства в прядильной лаборатории Центрального научно-исследовательского института хлопкоочистительной промшп-денности (Республика Узбекистан . Ташкент).

На первом этапе была сделана оценка качества прочеса из волокна малых проб, очищенного волокноочистителямя раз/тачных конструкций с различной кратностью. На втором этапе были проведены широкие прядильно-технологические испытания волокна, очищенного на агрегате, состоящем из волокноочистителя марки 1ВП и одноступенчатого волокноочистителя с питавшим столиком модели "85." В контрольном варианте испытываяось волокно, очишенное на прямоточном волокноочистителе 1ВГГ. С целью установления оптимального варианта очистки волокна Определялась засоренность прочеса на чесальных машинах лабораторной прядильной установки.

Изменение засоренности прочеса в зависимости от различной кратности очистки волокна на различных волокноочисгителях показывает, что в прочесе волокна, не прошедшего очистки,' содержится максимальное количество пороков и сора в I г (265-312 единиц). Использование для очистки волокна одной секции волокноочистителя модели "86" на 10-43$ снизило количество пороков и соров в про-чосе по сравнению с прочесом из неочишенного волокна. При последовательном пропуске волокна через две секции модели "86" каче-

- 17 -

ство прочеса резко ухудшилось. Количество пороков в I г по сравнении с применением одной секции модели "86" возросло на 19-42$. При проведении опытов на волокноочистителях ОВП, 2СВП, ЗОЗП установлено, что при увеличения кратности очистки от одной до трех засоренность прочеса возрастает на 17,3??. При использовании дополнительно после очистителей ОВП, 20ВП или 30ВП одной секции очистителя модели "86" содержание пороков и сора в прочесе остается или неизменным или несколько повышается.

Очистка волокна на волокноочистителях ОВП, 20ВП и ЗОВП и двух последовательных секциях модели "86" резко увеличивает количество пороков в прочесе, особенно узелков. Число 51Х возрастает в 1,5-2,8 раза по сравнен® с однократной очисткой.

При пропуске волокна через прямоточные секции и через две параллельные секции модели "86" количество пороков и сора енп-¡хается по сравнении с предыдущим вариантом, однако оно не достигает уровня пороков в прочесе после однократной очистки на волокноочистителях ОВП, 20ВП, ЗОВП и на одной секции модели "86".

На основании рассмотренного материала сделан вывод, что с разных позиций наиболее перспективным следует считать вариант: трехступечатый прямоточный волокноочистигель и одна секция с питающим столиком. Поскольку прмяточный волокноочисти-тель 1ВП освоен промышленностью и серийно выпускается, дальнейшие усилия были направлены на совершенствование волокноочисти-теяя кондонсорного типа. Был изготовлен стенд волокноочисти-теля ц проведен ряд экспериментальных исследований по оптимизации его параметров. Схема эксперимента по оптимизации параметров колосниковой реиетки приведена на рис. 5. Изучались' влияние шага расстановки колосников просвета между ними и угла из заострения на два критерия оптимизации - очистителышй эффект и содержание свободного волокна в отходах. В результате реализации матрицы эксперимента получены два уравнения регрессии: 2 2 2

К=П,9+0,6X^1,9X2+0,3X3+0,2X^3-0,4ХГ -0,6X2 -0,2X3

3=29,8+0,9X2+1, 8X2+0,5Хд+0,9Х1Х2+0.4Х1Х3

Анализ моделей подтвердил теоретические расчет» и на основании полученных результатов было рекомендовано принять шаг расстановки колосников реаетки 60 мм просвет мекду колосниками 20 мм, угол заострения колосников 40 градусов, По этим параметрам были изготовлены колосники и исследованы па стендовой установке волокно-очистителя конденсорного типа.

Графическая зависимость очистительного эффекта волок-ноочистителя от порядкового номера колосника, суммарного очистительного эффекта от числа колосников и изменения содержания пороков и сорных примесей в волокне после какдого колосника приведены на рис. 6. Анализ рис. 6 приводит к выводу о ненужности седьмого колосника, т.к. содержание пороков и сорных примесей после него практически не меняется. На рис. 7 представлена зависимость очистительного эффекта и волокнистости отходов от производительности. Зависимость носит линейный характер. Расчеты показывают, что при увеличении производительности джина на I кг волокна на пилу в час, очистительный эффект уменьшается на 1,57$, а волокнистость отходов увеличивается на I,32^.

На основании изучения и обобщения предшествующего опыта было разработано и испытало три основных варианта питающих устройств; - питахшй столик с рифленым прижимным валиком;- питавший валик.с притирочной теткой; - рифленый прикимный валик с направительной доской. Результаты испытаний показывают, что содержание пороков и сорных примесей в зависимости от примененного прочесывающего устройства иЗменАется от 2,90$ до 3{64$, а очистительный эффект волокноочистителя конденсорного типа соответственно от II,73 до 29,6$. По эксплуатационным и технологическим показателям предпочтение отдано варианту с рифленым

/Г;

Схема колосниковой решетки и полного факторного эксперимента

ло

£30

х -

4> &

$

(О

г

I

£ с 1)

Ь 10 ь-0

7

О о

питающим валиком и приточной шеткой. При этом волокнистость отходов составляет 42,7?,очистите льний эффект агрегата 25,4''',

Исследования показали,что в состав фракции опушенных семян входит в среднем 88,0... 89,0$ неповрежденных семян, поврежденные семена и мертвый сор составляют 11,0... 12,055. В качестве признака разделения исходного материала в воздушном потоке использован поназатеяь-Поряцковый номер колосника критическая скорость, которая

Рис. С.

Влияние количества колосников на очистительный эффект

■40

5*8

Ц**

е-5

зо

5о

25

м

Д 0 Ош

20

вЧ.

кг*

в 8 Ю 12 14 Производительность цжима, кг волокно но пилу в час

Рис.7.

Влияние производительности на технологические показатели

определялась непосредственными замерами в парусном классификаторе. Анализ результатов показывает, что при определенных скоростях воздушного потока происходит отделение легких примесей от хлопковых семян. При увеличении скорости воздушного потока поврежденные и неповрежденные семена постепенно выделяются в соответствующих фракциях.

Диапозоны скоростей, при которых происходит переход из • фракции во фракцию составляют для первой вракции примерно 5...II м/с, для второй - II... 15 м/с. При этом, разделения поврежденных и неповрежденных семян на отдельные фракции не • происходит. Разделение исследуемой массы семян на фракции в зависимости от скорости воз-

душного потока представлено на рис. 8. На графике можно наметить три характерные точки, которые являйся пересечением кривых изменений количества семян в первой и второй фракциях в зависимости от скорости воздушного потока. Условно будем считать, что эти точки и определяют критические скорости для легких примесей и1 нр (точка I),повременных семян ¿Лгк/о (точка 2) и неповрежденных семян Ц3 (точка 3). Из графика следует что исследуемые фракции практически имеют диапазон кристической скорости, равной 6...15 ч/с.

6. Производственная проверка разработок. Анализ результатов показал, что при включении в процесс очистки хлопка-сырца

с исходной засоренностью 6,1$

2,С5Г чо.о

I

о о

V--

а

с *

и. Со,4

0в.С2 £

I

1ДО

2.0

<о

ё.

г о1Э

юо ¿во

X

0)

го

* * *

I V )

1 11 \ / ш

V ч 1" \ /: 1

\ 1 1

/ «1 ) V \ г

\ / *

-4 г / / 1

6.0

а

9,0 12.О 15Р

1Ир

и.

!гкр

Узир

Скорость воэчушмого потока, V, м/с

Рис. 8,

Зависимость разделения семян на фракции от скорости потока

агрегата УХК засоренность перед джином составила 0,471, очистительный эффект 92,содержание пороков и сорных примесей в волокне 2,52 с исходной засоренностью 11,85? - соответственно 0,89; 92,5 и 3,Г£; с исходной засоренностью 19,-1,7; 92,8 и 6,49;?.. Отсюда следует, что включение в процесс УХК позволило при очистке трудно-очилаемого хлопка-сырца 133 получить относительно высокие очистительные эффекты и снизить его засоренность перед джином до норм, рекомендованных "Технологическим регламентом переработки хлопка-сырца" ПОХ 5684.

Для уточнения состава оборудования УХК провели сравнительные испытания различных планов очистки с последовательным заключением в процесс раз-

яичных очистителей. В состав очистителя УХК рекомендовано включать семь очистителей IXÎI и четыре IXK.

В результате проведенных исследований была спроектирована, изготовлена и испытана в производственных условиях на пильном джине 5ДП-130 на Мургабском хлопкозаводе новая рабочая камера пильного дтака с нижним периферийным ускорителем. Для полной объективной оценки рабочая камера была изготовлена таким образом, что на ней можно было установить как семенную гребенку, так и нижний периферийный ускоритель, что позволило провести сравнительные испытания на одном и том же джине. Результаты сравнительных испытании показали, что во всех вариантах с периферийным ускорителем наблюдается значительное снижение плотности сырцового валика и удльного расхода электроэнергии на единицу получаемой продукции по сравнению с вариантами, где применялись семенная гребенка. Tait, если при производительности дтана 13,8 кг на пилу в час при применении ускорителя плотность сырцового валика составляла 235 кг/м3 при удельном расходе электроэнергии 42,24 кВтч на одну тонну волокна, то величины этих показателей с применением.семенной гребенки составят соответственно: 315 кг/м3 и 49,38 кВтч на одну тонну волокна. Применение ускорителя позволило уменьшить плотность сырцового-валика в 1,3 раза и снизить удельный расход электроэнергии на 14,5? по сравнению с семенной гребенкой. Сопоставление плотности сырцового валика и удельного расхода электроэнергии при производительности 9,1 и 5,3 кг волокна на пилу в час показывает, что с применением ускорителя величины этих показателей также скияештся. Так, при производительности 9,1 кг волокна на пилу в час плотность сырцового валика снизилась в 1,35 раза, удельный расход электроэнергии кию на 15,6е?, а при производительности 5,3 кг волокна на пилу в час соответственно: в 1,26 раза и на 12,3«.

Анализируя другие показатели процесса джинирования следует отметить, что с применением периферийного ускорителя наблюдается улучшение качества волокна и семян. Повышение качества волокна происходит в основном за счет уменьшения сора.

Опытный образец волокноочистителя прошел испытания в производственных условиях, межведомственная комиссия приняла

его и рзкомендовала его к серийному производству. Была выпушена сэрия аз четырех агрегатов АБС, которые прошли промышленную апробацию в теитояошческом потоке Каахкиаского хлопкозавода. Джинированиэ осуществлялось на пильных дайнах типа ЗХЗЩ.1. Очистка волокна производилась по двум вариантам: - с волокно-очистительными агрегатами АЭС (ЗОВП-М+ОВС) - опытный вариант; - с волокяоочис-тителем ЗОВП-М (контрольный вариант).

В процессе работы волскноочястятельные агрегаты ABC работали устойчиво, отказов и забоев машин не было. На основании этих испытаний агрегат был рекомендован в широкому внедрению.

7, Меропраятия по охране окружающей среды на хлопкозаводе. Пылевые выбросы хлопкозаводов губительно действуют на природу. Очень вредна эта пиль н дли людей. Поэтому снижение пылевыбросов - важная и актуальная проблема. Одним из путей увеличения эффективности работы воздухоочистительных установок является увеличение количества студеней очистки. Для оценки возможнее вариантов двухступенчатой пылеулавливающей установки рассмотрены основы циклонной сепарации частиц. При теоретических расчетах учитывается преимущественно действие на частицы центробеаных сил инерции и вязкого сопротивления среды. Определяя величины этих сил, характер и время их взаимодействия выведена формула определения минимального диаметра частиц пыли, который может быть выделен из аэросмеси в циклоне данной конструкции:_- __

d^s/sy^«]- к\)/xnuts

где: d - диаметр частицы, м; - динамический коэф-

фициент вязкости воздуха, кг/мс; и - радиусы пат-

рубка и цилиндрической части циклона соответственно, м; п- -число витков порока в .цилиндрической части цилиндра; Ut -тангенциальная скорость врашения потока в кольцевом зазоре канала циклона, м/с; S - плотность материала, кг/м3.

Кз рассматриваемых теоретических основ цккдоновой сепа-v. рации видно, что вероятность достижения высокой эффективности работы цлкяоноеого аппарата тем бояъезе, чем больше частиц пыли будет отсепарирогаяо к стекш корпуса до участка поворо-- та потока в выхлопну трубу. Исследование спирального подсоединения входного патрубка,в циклон, при которых достигается

значительное улучшение инерционной сепарации пили на начальном участке кольцевого пространства циклона.позволяет решать поставленную задачу. С учетом этого и бил разработан высокоэффективный улиточный циклон УЦ-ЭМ, который был подключен ко второй ступени очистки двухступенчатой пылеулавлинающей установки 2УЦВ, имеющей в настоящее время самый высокий коэффициент очистки в системе пнеачотранспорта хлопка-сырца.

Однако, степень очистка отработанного воздуха на установке 2УЦВ всо яэ недостаточна для достижения установленных норм. Оценочные расчеты покачали, что очистка отработанного воздуха мО санитарных норм возможна установкой с пылеуловителем типа ВЗП во второй ступени. В отличие от циклона б вихревом пылеуловителе в основание циклонного вихря подведен дополнительный (первичный) закрученный поток воздуха , что приводит к собственному снижению аппарата, увеличению средней скорости воздуха при одинаковой потере давления и производительности пылеуловителя. У уменьшением диаметра аппарата и устранением обратного выноса пыли с восходящим циклонным вихрем повышается эффективность её улавливания., снижается металлоемкость г уменьшаются габариты пылеуловителя.

На основании наблюдений за работой пылеуловителей на хлопкозаводах, экспериментальных исследований и теоретических расчетов был сделан вывод, что можно увеличить эффективность используемых на хлопкозаводах пылеуловителей ВЗП, совершенствование» их конструкции. Был проведен цикл предварительных экспериментальных, исследований лабораторных моделей аппаратов ВЗП на кварцевой пыли с варьированием конструкции завихрителя вторичного потока, конусности корпуса и относительного сечения выхлопной трубы и входных патрубков. После обобщения результатов экспериментов была разработана конструкция пылеулавлиЕаюией установки с дифференцированной очисткой воздуха.

С целью проверки э£«$ентнвносга пылеуловителя КЗГГ-М в лабораторной лишит были проведены сравнительные испугания моделей обычных циклонов и данного пылеуловителя. Исследования эффективности очистки воздуха в пылеуловителе ВЗП41 и цикло-Ч нах проводились на основе единой методики сравнительных испита-

таний пылеуловителей и методики анализа дисперсного состава промышленных пылей. По результатам исследований построена зависимость эффективности модели пылеуловителя ВЗП4Л от его гидравлического сопротивления при первом прогоне и прогоне улова. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что предлагаемая установка является в настоящее время самой эффективной и внедрение её в промышленность позволит снизить запыленность пыяевыбросов системы пневмотранспорта хлопка-сырца до установленных норм.

8. Расчет годового экономического аЗсвекта от внедрения разработок диссертации. Годовой экономический эф|хэкт рассчитан согласно методических указаний определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в хлопкоочистительной промышленности. Расчетный экономический эффект на типовом хлопкоочистительном заводе при внедрении составил: - хлопкоочистительных агрегатов УХК 587126 манат; - пильный джин, оснапенных новой рабочей камерой с нняний периферийным ускорителем 574244 манат; - волок-ноочиститеяьных агрегатов ABC I 075 338 манат. Суммарный экономический эффект при внедрении всех трех разработок на хлопкозаводе составит 2 236 708 манат.

ОВДЕ ВЫВСда

I. Рассмотрение истории развития хлопкоочистительной промышленности Туркменистана в свете обретения нашим государством независимости и разрыва межхозяйственных связей приводит к необходимости коренной модернизации хлопкозаводов. Перспективными направлениями развития техники и технологии для переработки хлопка-сырца является - создание хлопкоочистительных агрегатов, обеспечивающих требуемую технологию очистки без применения промежуточных тракепортних1 средств с оптимизацией их конструктивных решений и технологических режимов; совершенствование пильного датирования путем введения В рабочую камеру периферийного ускорителя и оптимизация его параметров; разработка комбинированного волокноочисгителя, сочетающего различные принципы очистки - прямоточный н конденсорцый с оптимизацией технологических и конструктивных, параметров; организация усиленной очистки опу-

ионных семян от посторонних примесей до процесса линтерования; разработка высокоо^рективной пылеулавливающей установки для систем пневмотранспорта хлопка-сырца и мероприятия, позволяю-ашх снизить пылевыбросы хлопкозавода до санитарных норм.

2. Для оптимизации процесса очистки диинирования хлопка-сырца нормальноочишаемых селекций необходима ©го сушка до влажности 8-9£ для первых сортов и 9-10$ для низких сортов, а труд-ноочишаемых селекции - соответственно до влажности 7-8$ и 8-9$.

3. При оптимальном направления подачи летучек хлопка-сырца на пильчатый барабан очистителя при скорости воздуха II м/с угол между радиусом барабана и вектором скорости летучки составляет 27 градусов. Колок в очистителях мелкого сора должен иметь плоскую вераину.

4. Составлено и проанализировано выражение, характеризующее деформацию восстановления сжатого элемента сырцового валика в рабочей камере пильного джина, получены формулы для определения потребляемой мошости и оптимального местоположения нижнего периферийного ускорителя в сырцовой камере, составлены уравнения выделения семян из рабочей камеры.

5. Определены оптимальные параметры колосниковой решетки вояокноочнегйтеля конденсорного типа; шесть колосников с шагом расстановки 64 <т о углом заострения 37 градусов,

6. Критическая скорость зависят от размеров, формы и поверхности семян, состояния воздушной среды, скорости потока. Яря очистке хлопковых семян пневматическими семяочистите-лями предварительно следует определить состав фракции опушенных семян и аэродинамические свойства их составляющих.

7. Для обеспечения высоких эксплуатационных показателей машин и комплексов оборудования для первичной обработки хлопка-сырца важным является применение теории надежности при разработке их конструкций, технологического процесса и режима их работы. Основой повышения эффективности и работоспособности комплекса маши для первичной обработки хлопка является повышение безотказности за счет оптимизации их конструкции, технологических и эксплуатационных режимов работы, а также максимального исключения из процесса промежуточных гранспортно-распре-делительных средств.

- 25 -

1 8. Предложен единий критерий оптимизации волокноочисти-! тельной операции, позвояяикяй сравнивать различные варианты очистки волокна о точки зрения их влияния на стоимость конечного продукта,

3. Эксперимента;.!;» по очистке хлопка-сырца установлено, что с умснызонием вдаипостп перерабатываемого хлопка-сырца с

до 6,2'" очистите лышй. о(1>гскт сушильно-очкетителыюго оборудования возрос от 8£,2;' до ОСЙ, при увеличении производительности оборудования с 4 до 10 т/час очисгптольный э^Тект снизился о 86,3 до 65,5/' , при увеличении кратности очистки на колковых барабанах до 44 и на пильчатых до II очистительный эффект достигает 35,6,7, засоренность хлопка-сырца угеньтается до 0,53?, Усиление очистки хлопка-сырца не природа к обяему снижению содрогания пороков и сорных примесей в вйлокие компенсируется уве-ли-.опием на такую то величину мягких пороков,

10. Применение » рабочей камере дя;иа £Л-130 нижнего периферийного ускорителя повышает производительность процесса

до 18 кг волокна на пг.лу в час без снияэкия качества получаемого волокна, или сникает содэрясакке пороков и сорных примесей в волокно на 0,4? (абс.), Уесто располоязния набрасывающего барабана влплет на качество вырабатываемого волокна и опушенность дампированных семян. При переработка семенного хлопка-сырца набрасывавший барабан устанавливается в нижем отяатом положении, технического - барабан приподнимается и поджимается к коч лосниковой решетке, '

11, Для получения качественного волокна из хлопка-сырца селекции 133 необходимо довести очистительный эффект волокно- . очистительной операции до 55£-б0£, что достигается при использовании комбинированного агрегата, состоящего из трех прямоточных и одной коцдонсорной секции. Такой агрегат не ухудвае* прядильных свойств волокна, снижая содержание в нем пороков и сор« ных примесей. 11а конденоорной секции рекомендовано устанавливать шесть колосников с шагом расстановки 60 т, уменьшая при этом просвет мевду ними до 20 т, а угол заострения колосника принимать 40 градусов, *

12. Исходная состав опушенных хлопковых семян содержит в среднем В0-ШЗ неповреяоошшх семя«. Лея скорости воздущ-

, ного потока 6,0-6,6 м/с происходит отделение легких приме- ■ сой от обаой массы хлопковых семян. ллоякошо семена имею? условную скорость витания с пределами ез кзченотш 9,0-15,0 м/с. Разделение поврежденных и нозоврзздеицих семян на отдельные фракция ни при каких,скоростях воздушного потока не происходит.

13. Хяотеоочиститольпий агрегат ЛК иродея производственную проверку и рекомендован к инедрокаи. 3 настоящее время агрогат выпускается copiiúno и шодрлатся иа многих хлопкозаводах.

Заявка «а разработку и освоение прочтенного образца пильного длаша с нижним nepa^IcpHliiiUM ускорлгелгм поредпна Таакентскту ТГСКБ по хлопкоочистке, по иол ведутся проектные работы. Результаты разработок понияному пор:* 1ори:шочу ускорите,та применены при разработке сернлно выпускаемого дядяа 6ДЛ-С10.

Агрегат очистки волокна ABC прояви промцлясшша испита- 1 ния и рекомендовал к освоению. В настоящее эррчя агрогат с некоторыми доработками по -результатам работы в промыаяеинос-ти серийно изготовляется и внедряется о промышленность под маркой ВПК (водонноочистктель лгш1ий коидонсорнца).

. 14. Перспективным 'путец, увеличения еЗХяятишюсги пылеуловителей ЮЗ явяяотся совершенствование конструкции типового пылеуловителя вторичного потока. Требуемую очистку мотмо , достичь только при использовании двухступенчатой установки. Выявлена рациональная компоновка двухступенчатой воздухоочио- . •тательной установки, доведены теоретические и экспэрименталь-ные исследования. Установлена целесообразность включения во сторичную ступень очистка пылеуловителя типа ВЗП.

Испытанно двухступенчатой даклошой установка в производственных условиях показали, что её использование позволит снизить запыленность пылевыбросов аУогемы пневмотранспорта хлопка-сырца до установленных норн.

15. Расчетный акономический эффект на типовом хлопкоочистительном хлопкозаводе с годовой программой выпуска 13 200 тонн волокна при внедрении составит:

- хлопкоочистительных агрегатов УХК 587 128 манат;

- пильных джинов, оснащенных новой рабочей камерой о нижним лериферийным ускорителен 574 244 манат;

- вояокноочистительных агрегатов ABC I 075 338 манат;

- суммарный экономический эффект при внедрении всех трех разработок составит 2 236 708 манат.

Основные положения диссертации лопубликованы в следующих работах:

1. Аннагулыев Т. Обоснование схемы процесса калибрования семян хлопчатника. Материалы 1-ой Республиканской конференции "Производственные и научно-технические творчества молодых ученых и специалистов", Тезисы доклада. - Ашгабат.-1974 г., 254 с.

2. Аннагулыев Т. Об эффективности точного высева хлопчатника калиброванными семенами. Материалы 3-ей Республиканской конференции молодых ученых Туркмении. Тезисы доклада. -Ашгабат. - 1975 г., 265 о.

3. Аннагулыев Т. Изучение агротехнических показателей высева оголенных и калиброванных семян хлопчатника при точном севе. Труды института ТСХИ, т. 19, вып. 2 "Механизация производственных процессов в оельском хозяйстве Туркменистана" . Ашхабад: ТСХИ, 1976 г., 233 с.

4. Аннагулыев Т.А. Исследование закономерности распределения размерных характеристик семян хлопчатника. Материалы 2-ой научной конференции молодых ученых АН ТССР. Тезисы доклада, Ашгабат, 1977 г., 208 с,

5. Аннагулыев Т.Д. Методы построения корреляционной модели раэлеряовесовых характеристик семян хлопчатника. Труды института ТСХИ, т. 20, вып. 2 "Механизация производствэнных процессов а сельском хозяйстве Туркменистана", Ашгабаг, Тезисы доклада. Ашгабат, 1978 г., 140 с. '

6. Аннагулыев Т.А. Определение оптимальных пределов калибрования сеши хлопчатник?.. Материалы Республиканской на-

учно-теоретической конференция молодых ученых Туркменистана. Тезисы доклада. Ашгабат, 1978 г., 140 с. .

7. Аннагулыев Т.А. Изыскания схемы очистки и калибрования оголенных семян тонковолокнистых сортов хлопчатника

для точного высева. Автореферат диссертации кандидата технических наук, Кировобад, 198Г г., 14 с.

8. Аннагулыев Т.А. Оптимизация параметров рабочей камеры двухцилиндрового пильного джина. Научная конференция "Использование ЭШ в учебном процессе и НИР". Тезисы до::лада. Ашгабат, ТГУ, 1994 г., 243 с.

9. Аннагулыев Т.А., Мамедатаев М.Р, визико-«ехаш5Чвские свойства семян хлопчатника - основа для их калибрования. Сборник научных трудов АзНИИМЭ. Кировобад, 1975 г., 268 с.

10. Аннагулыев Т.А., Мамедаянев М.Р. Исследование связи между размерно-массовыми я аэродинамическими характеристиками семян хлопчатника. Труда института ТСХИ, т. 21, вып. 2 "Механизация производственных процесоов в сельском хозяйстве Туркменистана", Ашгабат, ТСХИ, 1979 г., 22 с.

, II. Аннагулыев Т., Мамедалиев М.Р., Аналитическое исследование законов распределения размерных характеристик семян хлопчатника. Труды института ТСХИ, т. 22, вып. 2 "Механизация, производственных процессов в сельском хозяйства Туркменистана", Ашгабат, ТСХИ, 1980 г., 355 о.

12. Аннагулыев Т., Мамедалиев М.Р. Плотность распределения геометрических характеристик семян хлопчатника при разделения. Сборник научных трудов АзШИМЭ, вып. 2, Кировобад, 1980, 385 е..

13. Аннагулыев Т.А., Мамедалиев М.Р. Выравнивание) размерных характеристик семян хлопчатника при разделения. Сборник научных трудов АзНИШЭ, выа. 2, Кировобад, 1981, 280 о.

14. Аннагулыев Т.А.» Ходааев Б. Сепарация семян хлоп- -чавняка а воздушном потоке. Материала 1-ой областной научно-практической конференция. Тезисы доклада. Тетауа. 1390 г., Ш о.. • ■ . • ' ■

15. Аюгагулывв Т., Качиев Ш.К.' Особенности работу двухцилиндрового джина и условий существования енрцовш: валился

в рабочей камера. Труды института ТС2Й, т. 38, выя. 2 "Механизация производственных процессов в сельском хозяйстве Турк-

- 30 -

менистана". - Ашгабат, ТСХИ, 1993 г., 321 с.

16. Аннагулыев Т.Д., Кичиев Ш.К. Теоретические основы взаимодействия зубьев шл с хлопком-сырцом в процессе пильного дшнирования. Труды института, ТСХИ, г. 38, вып.2 "Механизация производственных процессов в сельском хозяйстве Туркменистана", Ашгабат, ТСХИ, 1993, 321 с.

17. Аннагулыев Г., Кичиев Ш.К.Работа пильных джинов в производственных условиях. Сельское хозяйство Туркменистана, 1994 г., /КЗ, 52 с.

18. Аннагулыев Т., Кичиев III.К. Эксплуатация хлопкоочистителей в производственных условиях. Сельское хозяйство Туркменистана, 1994 г., М, 57 с.

19. Аннагулыев Т.А., Кичиев И.К. Взаимодействие зубьев пал с хлопком-сырцом в процессе дшнирования. Известия АН Туркменистана, 1994 г., КЗ, 139 с.

20. Аннагулыев Т., Кичиев Щ.К. Выбор параметров зубьев шл ускоряющего барабана двухцилиндрового длина. Известия АН Туркменистана» 1994 г., М, 151 с,

21. Аннагулыев Т., Кичиев Ш.К. Выбор основных параметров ускоряющего барабана двухцилиндрового пильного дяина. Сельское хозяйство Туркменистана, 1994 г., Ж>, 58 с.

22. Аннагулыев Т., Кичиев Ш.К. Выбор основных параметров рабочих органов двухцилиндрового пильного дайна. Труды института ТСХИ, т. 39, вып. 2 "Механизация производственных процессов в сельском хозяйстве Туркменистана". - Ашгабат, ТСХИ, 1994 г., 341 с. '

23. Аннагулыев Т., Кичиев Ш.К. Совершенствование конструкции пильных джинов с целью повышения их производительности и качества вырабатываемого волокна. - Труды института, ТСХИ, т.39, вып. 2 "Механизация производственных процессов в сельском хозяйстве Туркменистана". - Ашгабат, ТСХИ, 1994г, 341 с.

24. Назаров А.Д., Аннагулыев Т.,; Кичиев Ш.К. Теоретические предпосылки повыменпя надеяности и долговечности машин для первичной обработка хлопка. -Труды института, ТСХИ, т.39, вып.2 "Механизация производственных процессов в сельском хозяйстве Туркменистана". - Ашгабат, ТСХИ, 1994 г., 341 с.

25. Максудов ЭЛ.,Аннагулыев Т., Сапон Ю.А. Совершенствование пильного диина для Эф^октиьлого отделения волокна от семян хлопчатника. Материалы Международного научно-технического симпозиума "Разработка производства и эксплуатация сельскохозяйст-

.'.чинх'ййсгч я условиях экономика", Тазкент, 1994 г.

Техники ылымларш кандидаты, доцент Т. Аннагулыевин "liar, илкинчи шлэц бежерйэн машынларын пейдвлылыгыны хем-де ише укып-лыгыны, оларын технологики ве уланылыш реадмлерини оптиналлаш-дырмак аркалы ;; карла ндыриа клыгыц эсаслары" диен теыадан до кто р-лык диссортациясынын аннотациясы.

Бу ишде ковача хасылына ыпт тайдан барланылан объект хеямтн--де середилйэр. Ишлэп бекермеклик працесине тэсир эдйэн пагтаныи кзбнр технологики хэоиетлеринич аэаря тэсирлери овренилйэр.

Теоретики тайдан пагтаны илкинщ ишлэп бежермеклиге тэсир эдйэн факторлар-пагтанын дишли барабана угрукдырылыиы, суйумин чигитден балгнип айрылышы, иш камерасыньщ ве тизлендириш бараба-нынш оэаря тэсиринин динамшлары, тизлендирилдо барабанын ии ка-мерада ерлешдириляпи, чигитлерин иш камерасындан чыкарылышы, стйу!. арассалай^ынын эсасы елчеглеринин кесгитленилиши, чигитлерин ховь-нып номегл билен ве дашкы хова зынылян хапаларыч арассаланыа мгм-кинчлликлери эсасландырыляр.

¿ямы-бярлаг ишип гечирилишинин программасы, обьекти ве ыетоди-касы геркезилйэр.

Пагта илкинчи ишлэп бе^ерилинде, онун овнук ве при хапалардоп арассаданышынын опткмал технологиясы дтзтлен, ол лаборатория ве экснериментал барлаглар эсасында тассыеланан,

Пагтаныи стйтмини чигитден бвлтп айырян машыныч иш нроцессини чалтландырыжы орган ходтрленен, ол экспериментал барлаглардан ге-чирвлен, онун м'л намерада ерлешдирилиои ве кэбир герекли reoметрики елчеглери кесгитленен.

Сяйтм белтнип айрыландан сон оны xana затлардан арассаламак гчин оптимал технология сайланыл алнан ве шол схенанын эсасында стйтм арассалайжи малин йыгналан. Теоретики ве экспериментал гоз-леглеркч нетиг;есинде стйги арассалайщнын герекли олчеглери кесгитленен.

Пагта илкннв;и нмленилин бе^ериленде дерейэн тозанлардан дамкн хованы горамак тчнн ики басгакчаклы циклон энзамыны уланмаклыгыи зерурдагы ве пейдалидяга кесгиленен.

Гечирилен ылмы-барлаг иалерич нкдасады пейдалылыгы:

- пагта арассалайя!« агрегатда - 537.000 накат;

- пагтанын стйтмкнк чигитден бвлуп айырян кашьшда-574.000 км и. ¿

- пагта сгйтыинн арассалайды агрегатда - 1.075.000 манат;

- умумы ыкдысады пейдалылын - 2.236.000 манат.

3a

Annotation

• <r' the thesis for a doctor's degree of Annaguliev Tagan, the audidate of technical scifence on " Principles of increasing the -'Tectiveness and efficiency of machines for primary mechanical • eatrnent of raw cotton, optimization of their technological and rational models ".

This research work exam iris cotton as an object of its scientific research, studies the problems of equipment optimization and technological . process of primary treatment, concretizes states on reliability of cotton-cleaning equipment.

The scheme of arranging of section of the cotton-cleaning venit, a working chamber of the sawed Jin with a lower periplviy acceleratior, combined technology of fibre and a fibre-cleaner of condenced type have been worked up on -the . basis of theoretical and experimental researches.

The problems' of environment protection by means of redaction in dust trowing out of cotton plants have been studied in this research. In particular, the. suggestion was worked up on improving of dust-catching and two-stepped cyclone installation vith differential air cleaning.

The results of these researches were utilised by Tashkent cott.on-cleaning GSKB during wording.out of combined unit UHK. sawed Jin 6 DP-210,fibre-cleaner OVS.

The projection of a.working chamber of the sawed jin with a lower perephery accelerator to j in 5 DP-130 is being utidnr operation now.

Introduction of the cotton-cleaning unit., the wot king chamber of jin with a lower perephary accelerator and- the fibre cleaner will give a chance to decrease the content of flaw.-; and weed admixtures in fibre on 1,0-1,5^ to reduce corruption of power on 91 kw, improve conditios arid productivity of labour.

After introducing of the cotton-cleaning unit, calculated economic effect at the standard cotton-cleaning plant will be: cotton-cleaning unit - 587.000 manatj

sawed jin, equipped with a.new working -chamber with a lower periphery accelerator - 574. 000 mariat-fibre-cleaning unit - 1.075.000 manat.

Total economical effect after introducing all 3 machines