автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Динамический анализ и параметрический синтез конденсора волокна с пульсатором

с,-

• ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ И СЕЙСМОСТОЙКОСТИ СООРУЖЕНИЙ ^ им. М. Т. УРАЗБАЕВА

На правах рукописи

МУХАММАДИЕВ Давлат Мустафаевич

УДК 621. 01

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ КОНДЕНСОРА ВОЛОКНА С ПУЛЬСАТОРОМ

Специальность 05.02.18 — Теория механизмов и машин

АВТОРЕФ ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1997 г.

Работа выполнена в лаборатории «Теория машин хлопкоочистительной промышленности» Института механики и сейсмостойкости сооружений им. М. Т. Уразбаева Академии Наук Республики Узбекистан.

Научный руководитель:

доктор технических паук, РАХМАТКАРИЕВ Ш. У.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

АЛИМУХАМЕДОВ Ш. П.,

кандидат технических паук, доцент АЛИМОВ Б. М.

Ведущая организация: — АО «СК.Б хлопкоочистке»

Защита состоится « ет^иьм Я_ 1997 г.

в /4 ~РС> часов на заседании Специализированного Совета Д.015.18.01 при Институте механики и сейсмостойкости сооружений им. М. Т. Уразбаева АН РУз, по адресу: 700143, Ташкент— 143, Академгородок.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке АН РУз, по адресу: 700143, Ташкент— 143, Академгородок, ул. Муминова, 13.

Автореферат разослан « 27 » 1 997 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета к. т. н.

- 3 -

(¡тля ХАРЛКТЕРЙСЯИКА РАБОТЫ

' /У51Х95ЬНооть_Тйки. В .условиях хозрасчета и .в связи с ' переходом на рыночную экономику в Республике Узбекистан одной из важных задач является повышение конкурентоспособности хлопковой продукции па внешнем рынке.■

На сегодняшний день качество хлопкового волокна, получаемого после переработки,, не удовлетворяет потребителей из-за высокого процента пороков в волокне и'сорных примесей. Кроме того, из-за аэромеханической очистки в. волокне появляется видимые и невидимые механические повреждения, пржодяадае к укорачиванию штапельной ■длины волокна в текстильном прозводстве.

Для устранения вышеуказанных недостатков необходимо совершенствовать существующие машины и-разрабатывать новые механизмы.

Основным- недостатком хлопкоочистительных .машин является низкая эффективность воздействия рабочих органов и. их режимов работы на обрабатываемый материал, что заставляет многократным воздействием очкдать' хлопковое волокно и тем самым доводить засоренность волокна до необходимой нормы.

Для устранения указанных недостатков необходима разработка новых способов эффективного воздействия на'хлопковое волокно.

'Диссертационная работа посвящена динамическому анализу и параметрическому синтезу конденсоров и разработке механизмов, с обоснованием из оптимальных параметров и рабочих режимов, поз-' ' Волякгдих максимально повысить очистительный эффект, . сохраняя природные свойства продукции,чем и определяется еб. актуальность.'

Ц§5ь_исследозакиа. Разработка на основе динамического анализа и параметрического ~синтеза методики расчета, конденсоров' волокна с пульсатором, обеспечивающих высокую эффективность' очистки хлопкового волокна.

Задачи исследований:

1. На основе комплексного анализа конструкций конденсоров, .принципа их работа выявить их недостатки и пути их устранения.

2. Разрабоч'ать динамические и математические модели машинных агрегатов конденсоров волокна с пульсатором, описывающих'их основные динамические -характеристики и пзраметры как для переходного так и установившегося режимов. .

3. Разработать программный среде-за для реализации получен-

шл математических моделей, изучение характеристик и оптимизации параметров машинного агрегата конденсора с пульсатором на ЭВМ.

4. Экспериментально определить влияние частоты пульсация и отношения геометрических параметров'пульсатора и трубопровода на очистительный эффект конденсора.

5. Исследовать характер движения волокна по поверхности кон-денсорного барабана под действием пульсирующего потока и изучить факторы, влияющие на законы его движения. ■

Н§2[чная_новиэна диссертационной работы заключается в: -разработке методики инженерного расчета конденсора волокла с пульсатором с выдачей рекомендаций по Еыбору его параметров; ■

- составлении .динамических и математических моделей машинных агрегатов конденсоров волокна с пульсатором, учитывающих как установившиеся так и переходные процессы движения;

- нахождении с использованием ЭВМ характеристик и оптимизации параметров конденсора волокна;

- получении экспериментальным путем закономерностей'изменения очистительного эффекта в зависимости от частоты вращения заслонки пульсатора и отношения площадей заслонки пульсатора и трубопровода; ..'.'.

- нахождении характера -и величины силы всасывающего воздушного потока,частота вращения заслонки пульсатора и отношения площадей заслонки и трубопровода при' которых обеспечивается необхо- ■ димое перемещение волокна относительно конденсорного барабана.

Практическая ценность. На основе теоретических и экспериментальных исследований, проведённых в данной работе:

-разработан способ очистки волокна .в конденсоре путем' создания пульсаций во всасывающем трубопроводе.

-проведено испытание конденсора еолокнэ с пульсирующим потоком в лабораторных и заводских условиях;.

-определены рациональные конструктивные,•■ динамические: и. технологические параметры конденсора волокна с пульсатором, обеспечивающих снижение пороков и сорных примесей в Еолокне перед прессованием.

Реализация результатов_работы в. щюшдленностп. На основе проведённых исследований изготовлен и испытан конденсор волокна . КВВВ с пульсирующим всасывающим воздушным потоком в Республиканском научном центре "Хлопкопром". •

Применение КВВБ с пульсируицим всасывающим воздушным потоком позволило повысить очистительный зф$ект машины не 8-13% по сравнению с показателями серийного конденсора.

Апробацияработы. Основное содержание работы по разделам и в завершенном виде докладывалось и обсуждалось на:

- международной научно-практической конференции "Проблемные вопросы механики и машиностроения" (Ташкент, 1993 г.);

- международной научно-практической конференции "Решение проблемных вопросов теории механизмов и машин", посвященной 75-летаю академика Х.Х.Усманходжаевз (Фергана, 1994 г.);

- Республиканском семинаре "Теория механизмов и машин" при Инженерной Академии РУз., 1996 г.;

- заседании секции Ученого совета РЩ "Хлопкопром", 1996 г.;

- объединенном семинаре отдела' "Теория механизмов машин хлопкоеого комплекса" Института механики' и сейсмостойкости сооружений им. М.Т.Урэзбаева АН РУз.,7996 г..

Публикация. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи, 3 тезиса доклада, 3 патента Республики Узбекистан,

Ст2£Кту£а_и_о5ъем_работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, которые' изложены на 125 страницах машинописного текста, включает 36 ■ рисунков, б таблиц, список литературы га 93 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во_впедении дзется обоснование актуальности темы диссертации, научная новизна и практическая ценность работы, определены направления Исследований, дано краткое, содержание всех глав диссертационной равоты. -

?_5£Е9°3_гл8ве дан литературный обз-ор и результаты патентных исследований, обобщены результаты работ в указанной области. Сформулированы'цели, и задачи исследований.

Вторая_глава посвящена разработке конденсора волокна с пуль-.сатором и исследованию его динамики в виде машинного агрегата конденсора волокна с пульсатором. ■

Конденсоры волокна предназначены для транспортировки, отделения от воздуха, уплотнения, и частичной очистки волокна от сора. Они широко. используются в текстильной и хлопкоочистительной промышленности'Республики.

Ксследовнию их посвящены работы А.И.Крыгвда, Д.И.Пономаренко, Ю.С.Котова, Ю.А.Салона, Г.И.Мирошниченко, А.Ш^йдулина, Муратова, и многих др. ■

Начиная с 60-х годов исследования машин Еедутсй в виде машинных агрегатов. Основоположниками этого направления являются И. И. Артоболевский, В.С.Лощишш, М.Л.Бнховский, В.Л.Вейц,

A.Е.Кочура, В.А.Зиновьев, А.П.Ёессонов.

Значительный вклад в это направление Енесли Х.Х.Усманходжаев, Г.С.Кузибаев, Ш.У.Рахматкариев, А.Джураев, Р.И.Каримов,

B.Ф.Мальцев, Г.В.Архангельский и др.

Изучение машин в виде' машинных агрегатов позволяет более точно оценить динамические процессы, происходящие в системе привод, передаточный и исполнительный механизмы под действием технологических нагрузок. Разработанный нами конденсор КВЬБ с пульсатором состоит из двигателя, . редуктора, сетчатого барабана, шлюзового затвора, промежуточного вала, пульсатора, ремешых и цепной передач. На основе кинематической схемы построена динамическая. модель машинного агрегата конденсора КВББ с пульсатором.

Используя уравнение Лзгразяэ II рода, выведены дифференциальные уравнения движения машинного агрегата конденсора с .пульсатором в общем вида;' ' ,.

Л'^хг и0 - ~ '

- сг,(Ь-(з4-Ч>4> - вг-СеПэо'У? ~ *зпр ' :

35-Ф5= С3-145'^4~и5Ъ)ф вЭ'145-(Ь-145-Ъ5>-

~ С4-((Р5-<5б"Рб) " ^■(Мбб-'Рб

где фв,ф2,ф3,(р4,<р5,(рб; Ф0.Ф2.Ф3,Ф4,Ф5,Фб; чпЛ2Л3.ч>4Л5Л6-соответственно угловые перемещения, скорости и ускорения ротора-двигателя, входного вала редуктора, сетчатого барабана, шлюзового затвора, промежуточного вала .и заслонки пульсатора; 1вг, {гз,134*{45,15б" передаточные отношения системы; £ю~ передаточ-. ное отношение между валами двигателя и сетчатого барабана;

- 7 -

момента инерции вращающихся валов привода конденсора КВЕБ с пульсатором <35Пр= ~ мс,'ент инерции приведенного к валу сетчатого барабана.).в кг-л2; Я2,^э,114,И^,11б-моменты сопротивления вращающихся. валов конденсора КЕВВ с пульсатором (^--приведенный момент сопротивления к валу сетчатого. барабана,* в Н-м.

Асинхронный двигатель учитывается в Биде динамической характеристики, предложенной И.С.Пинчуком:

где И^Мр - движущий момент двигателя и его критическое значение, ¡¡•м; Р- число пар полюсов двигателя; фд- угловая'скорость ротора ■двигателя, с"'; ис=2«1с>/с- угловая частота сета, с"'; /о=50 Гц -Частота питающей сети; критическое значение скольжения

двигателя.

Для исследования машинного агрегата были экспериментально определены момента инерции вращающихся масс, нагрузки в опорах и технологические нагрузки и далее расчетным путем определены жесткостные и диссипативные силы гибких передач.

.Исследование уравнений движения машинного агрегата конденсора КБВБ с пульсатором (1) Еелось. при .следующих значениях пэраметов системы: двигатель 4АН10034УПУЗ, Н=3 кВт; п-1460 ов/мйн; Ык=39.24 Н-м; ¿^/¿/,^2; /с=50 .Гц; О¿-0,00181 йг-л2; 32=0,720 кг •.(Г; 0^=2,779 us-.tr; 2346 кв-£г; . Ъ^-0,00385

кг-лг; 3б=0,0333 кз./г; в^О,221 Н'М-с/раЗ; в2=4,72 И-л-с/роД; бэ=0,23 И-д-с/рад; . 6й=0-,279 Н-Л-с/рад; С, =37,73 Я-л/рскЗ; Сг= 590,52 fb.it/paO; с3=б4,688 Н-м/рад ; с4=54,СП2 Н-л/рад; Нг=9,806 Н-.я; И3=16,317 Й-л; Н^24,229. Н-а;- $5=0,1 Я-л;

Н6=0,3 Н'л; и'^-1,2 Нйя; 1^2,52; С^-7; (45-0,5;

1^0,46. . • ' ■

Для решения системы уравнений (7) использовался численный • метод Рунге-Кутта для.'дифференцизльногр уравнения'. второго .• порядка вида 5 =с7?5Лй2=Р(Г ,5,5 ), имеющий погрешность £«'(Д44). ' Перед началом вычислений -задавались шаг: И и - начальные значения При Го=0 о,. Ив(гоМ9,62 Н-м, ф¿(t0M>\ фс( ^>752,89 с-', фЗа0)=о\ с-'/ф4ао)*,901 с-',

Ф5аоМ7,802 с4, Фв(1о;=38,Г4.0-'.

..На ЭВМ проведено изучение изменений потребляемой мощности электродвигателя и неравномерности вращения сетчатого барабана в.

-а -

зависимости от момента сопротивлений и инерции сетчатого барабана, шлюзового затвора, промежуточного вала и -заслонки пульсатора, упруго-дассшэтивных параметров цепной и -ременных передач, при уменьшении и увеличении их значения на 90% от действительных параметров конденсора КВБ5 с пульсатором (рисЛа.б). Анализ полученных графиков показал,что для уменьшения потребляемой-мощности двигателя необходимо увеличить момент инерции пульсатора до. 0,064 из• и жесткость третьей ременной передачи до 102. //• л/роЗ. Для сшвения неравномерности вращения сетчатого барабана необходимо увеличить момент инерции промежуточного вала до 0,005 кг ■лг, жесткость второй ременной передачи до 123 Н-я/рзд и момент сопротивления, действующий на заслонку пульсатора до 2.23 И-я.'

Дальнейшие наши исследовании .били 'направлены ка снижение потребляемой мощности двигателя.

Для снижения'потребляемой мощности конденсора проведен параметрический синтез машинного агрегата конденсора по критерию минимума потребляемой энергии, при этом б качестве дополнительного критерия выбрана неравномерность Ерац'ения сетчатого барабана, что необходимо для предотвращения нарушения нормального процесса транспортировки и очистки иолокна от.пороков и сорных примесей.

Решение большинства оптимизационных задач машин затрудняется тем, что функциональные' связи мезду переменными параметрами ма-шш и ее показателями ш!еют. неявно-выраженную форму. Решение оптимизационных задач с применением метода планирования эксперимента существенно упрощается, так как этот метод позволяет получить явную полиноминальную связь мезду переменными параметрами машин и.функциями цели. Для ряда задач это позволяет получить-оптимальное решение аналитическими методами.

Если реоение оптимизационных задач проводится численными методами то полиномы и построенные с их помощью двумерные сечения позволяют обоснованно подойти к Еыбору численного метода поиска.

Оптимизация параметров производилась по критерию'потребляемой мощности. Для этого- построены полиноминальные изменения потребляемой мощности электородвигателя в зависимости от момента инерции промежуточного вала и заслонки пульсатора и в зависимости от упруго-диссипативных параметров.

Используя центральный композиционный план второго; порядка построено изменение потребляемой мощности электродвигателя в

А/, Вт

-90-60-30 о 30 6(П)0 3,%

а)

2.550Е—004 з 2.450Е-004 ^ 2-.350Е-004 2.250Е-004 : 2.150Е-004 ^ 2.050Е—004 ; 1.950Е-004 ^ 1.850Е-004 ^ 1.750Е-004

90-60-30 0 30 60 90 0, V,

а)

Рис.1. Изменение потребляемой мощности электродвигателя (а) и неравномерности вращения сетчатого барабана (О) в зависимости от момента инерции сетчатого барабана (1), шлюзового затвора.(2), промежуточного вала 13), заслонка пульсзтора (4).

зависимости от момента инерции промежуточного вала (35) и заслонки пульсатора (Об) который имеет вид: y=1024,G2-0,701-Xr6.488-X2+1,-047.Х, ^¿+0,626'Х*+0>(,51 -Хгг (2)

где Х=1Ъь-0.0СЗа)/0,0С29 ; 0,(XS4)/Q,025.

Используя симметричный композиционный план второго порядка В4 построена зависимость изменения потребляемой моаности электродвигателя от упруго-диссилативных параметров первой (с,), второй (с5), третьей (с^) ременных и цепной (с2) передач, которая описывается следующим выражением; '

у=Ю19,65- 1,17'ХГ С,65-Хг- 0,26-Х3- 1,03-Х4+ t,32-Xt'X2+ Ю.вб'Х -Х3+ 1,48-Xt'Xa> 5,15'XyX3+ 2,47-X£-X4+ 4,2f-X3-X4--0,96-X*+ 0,51. 527.Хгл (3)

где Х,=бо,- 37,73VPS,3 ; X^ic.,- 590,52)/437,89 ; X3=(c3- 64.69)/43,52 X4=(c4- 54,Or)/3Q,55 .

В результате реализации математических моделей (2) и (3) получены следушие оптимальные параметры:

05=0,003 кгЗе=0,059 кг-я2; с,=66 ичя/род; с^147,6 И-м/рад; сэ=113,2 Ц-а/рад; са=1'3,5'Н.#/рад.

В работах M.M.Соколова и И.Л.Копылова с использованием АЬМ подробно изучены различные режимы движения асинхронного двигателя с учетом нелинейных электромагнитных переходных процессов. Эти ■ характеристики использовались ■ Ш.У.Рахматкариевым ' ' и А.Джураевым при расчете валичных джхшов.

Нами использовалась характеристика, предложенная И.П.Левиным, связывающая движущий момент и скольжение, использованная Р.И.Каримовым при исследовании опрыскивателя ОВХ-28. Уравнения А.И.Левина содержат только паспортные, каталожные данные, двигателя, т.е. для реализации модели необходима минимальная и легко доступная информация (рис.2)

<mD/at .= (wc - р.ф^.ф -

йф/dt = (2-Uv - <р)/тб- (wo - P-%)-UD

•где :'Г - электромагнитная постоянная времени двигателя, с; ■ ф=5А - • (dHj/dt) )/S - вспомогательная переменная, Я-л; S,Sk- скольжение и критическая значения скольжения. В работе получены показатели переходного процесса .- время

(4)

выхода на режим после включения нагрузки и максимальный размах колебаний угловой скорости вращающихся'масс системы.. Кроме того изучены изменения движущего момента двигателя, частоты вращения соответственно вала двигателя, сетчатого барабана, шлюзового затвора, промежуточного вала и заслонки пульсатора в функции времени. Получен выход на установившийся режим двигателя и сет-, чатого барабана, а в дальнейшем шлюзового затворд, промежуточного вала и заслонки пульсатора.

Нами исследовано влияние . жесткости третьей ромещой передачи, момента инерции и момента сопротивления заслонки пульса-, тора на движущей момент двигателя при пуске. По результатам построена зависимость изменения движущего момента асинхронного двигателя в функции времени' при различных значениях жесткости третьей ременной передачи,' момента инерции и момента сопротивления заслонки пульсатора. Исследования показали, что с увеличением жесткости третьей ременной ■передачи вагрузка на двигатель пропорционально увеличивается. С увеличением момента, инерции заслонки пульсатора увеличивается нагрузка на двигатель, при включении нагрузки уменьшается, время переходного процесса. Изменение момента сопротивления заслонки пульсатора мало, влияет" на. работу двигателя (рис.3). ■

В_третьей_глав8 находятся величина всасывающего воздушного потока,при котором происходит максимальный очистительный эффект. Для этого исследуется закон относительного движения массы волокна по поверхности сетчатого барабана. На основе расчетной схемы . составлены дифференциальные уравнения движения волокна по поверхности сетчатого барабана.

г Р- А ' . ,

з2 К*

- -¡¡~ ] +-¡5 .(ш.Я-6)2 , (5)

где Ян=-з/|з|- коэффициент направления; КТр- коэффициент трения, между волокном и сетчатым барабаном;'Я*- коэффициент пропорциональности; ш- угловая скорость сетчатого барабана, с-'} Я- масса волокна, кг; ускорение свободного падения,-«й/с2; *-время, с; ■ Р,- постоянная составляющая силы, всасывания, Н; А- амплитуда переменной составляющей,^; О- угловая чаотота вращения .пульса-», тора, род/с; а,- начальная фаза заслонки пульсатора, раз:- Я- ра-

4, с"4

Рис.£>. Изменений движущего момента асинхронного двигателя в функции угловой скорости вала двигателя. ,

Рис.3. Изменение движущего момента асинхронного двигателя при пуске в функции времени при различных параметрах . конденсора : 1- с=<3,52; 2- с=6.7б; 3- с=27,03; 4- 3=0,029; 5- 3=0,118 нгг; 6- 1Г=0,15; 7- *=0,б Н-л.

диу.с сетчатого барабана. Для решения уравнения использовался численный метод Рунга-Кугта. Нахождение оптимальных параметров конденсора волокна 1СБЕВ с пульсатором велось методом Гаусса-ЗаЯ-деля. При этом оптимальными считались те, которые имели максимальное относительное перемещение.

б результате реализации математической модели конденсора волокна с пульсирующим всасываюдш воздусшпм потоком на ПЭВМ получен закон изменения сил, действующи на волокно в функции угла поворота конденсорного барабана, как при непрерывном, так и пульсирующем воздушном потоке. В работе приведены кинематические характеристики движения волокна по поверхности конденсорного барабана при пульсирующем Ео'здушном потоке.

Установлено, что созданием внутри конденсорного барабана переменного пульсирующего потока можно регулировать относительное перемещение волокна по поверхности конденсорного барабана. При этом амплитуда пульсируйте го потока и- постоянная составляющая силы всасывания должны быть такими, чтобы волокно не сбрасывалось преждевременно с поверхности конденсорного бзрзбон.э.

Проведенные исследования показали, что сила всаснвя»птя внутри сетчатого барабана должна Сыть равна 0,245 II, при этом волокно, леаа^ее на поверхности сетчатого барабана за Бремя движения переместится относительно барабана на О,1 л.

экспериментально определены геометрические, кинематические и аэродинамические параметры исследуемой системы, а■ тзк:::е инерционные и упруг07диссипативные параметры машинного агрегата конденсора-волокна с пульсатором.

Экспериментальная установка, предназначенная для проверки влияния частота пульсации на очистительный эффект-изготовлена на базе конденсора КВВБ с пульсатором и•испытана на Еескентском хлопкоочистительном заводе по даун схемам. Первая схема включала машсш ДВИ-КЗВБ с пульсаторов, а вторая ДВИ-ВТ-ШВБ с пулъса-яорая я частота вращения пульсатора.варьировалась вкивами.

Испытания проводились но поточной линии для переработки Тонковолокнистого хлопка первого сорта разновидности Тер^.ез-16. Опыта проводили согласно стандартной методике.

Результаты, полученные • после обработки образцов волокла, показали, что по схеме ДВа-ШВВ с пульсатором наилучшей частотой вращения заслонки является 40 об/яин, при ней содержание пороков

с по лоте и сорта примесей .уменьшается на 1,1%. Эти результаты получены при постоянном отношении площадей заслонки и трубопровода равном 0,9.

Анализ дальнейших исследований иокэзал существенное влияние на работу и очистительный эффект конденсора отношение площадей заслонки пульсатора и трубопровода.

§_П21°2_1522§ приведены . результаты экспериментального исследования влияния частота вращения заслонки пульсатора, отношения МеадУ площадями заслонки пульсатора и трубопровода конденсора КВВБ с пульсатором", на очистительный эффект и изменение пороков в волокно и сорных примесей.

Для определения влияния основных Факторов X, и Х2 использовали матрицу ортогонального планирования второго порядка для двухфакторного процесса.. •

Эксперимент проведен при переработке • одинаковой партии, сорта ' и разновидности хлопкового волокна (С-6524, 71-сорт, машинного сбора) по схеме: 20 пильных джин - 30Ы1-КВВБ с пульсатором со следующими частотами вращения пульсатора - О, 200, 430, 660 об/лип и отношениях площадей заслонки пульсатора и трубопровода- О, 0.5, 0,7, 0,9.

Волокно перед переработкой проходило предварительную сушку и очистку в соответствии с регламентированным технологическим процессом переработки. Исследования проводились на конденсоре волокна КБББ в Республиканском научном центре "Хлопкопром". ■. Математическую обработку. результатов эксперимента производили с уровнем надежности Р=0.95. Уравнения регрессии статически описывают характер изменения содержания пороков в волокне и сорных примесей' конденсора волокна с пульсирующим вог.душным ' потоком и имеют ввд: .

У=11,47-0,<Х4-Хг17,53'Хг+0,0047-Х,-Х2+1,33-Ю'б-х^+11:3в-х^ (б)

Построенный По ним график (рис.4) изменения содержания пороков В волокне и сорных примесей в функции отношения площадей заслонки пульсатора и трубопровода дня различит частот вращения заслонки'пульсатора показал, что наилучший очистительный эффект достигается при отношении площадей заслонки и трубопровода 0,7 и частоте вращения заслонки 37С об/мин, при этом увеличивается относительйий очистительный эффект до 13%. ■

у,я

Рис.4. Изменение содержания пороков в волокна и сорных примесей (У,Ж) в зависимости от отношения между площадями заслонки и трубопровода (Х„) при различных частотах вращения заслонки (X,;.

ОБЩИЕ ВЫВОДУ И РЕШЙНДДШ

1, Выявлено, что основным недостатком конденсоров волокна является малый очистительный эффект,для повышения его предложено устройство, .позволяющее .существенно улучшить динамические и технологические показатели конденсоров.

2.. Составлены динамические.и математические модели машинных агрегатов конденсоров волокна'КВВБ,и КВТ с пульсатором и построены динамические характеристики конденсора КВЕЗ.

3. Найдены на ЭВМ оптимальные параметры машинного-агрегата конденсора КВВБ с пульсатором по критерию минимума потребления энергии с дополнительным • требованием .минимума неравномерности вращения сетчатого барабана: 35=0,003 кг-гг; .§¿0,059 кг-лР; с,=66,03 Н'Я/рад; сг=147,6 Н'М/роЗ; с?=113.2И'Д/роа;сл=13,52 Н-я/рад.

4. Исследованы переходные процессы машинного агрегата конденсора КВВБ с пульсатором с учетом динамической механической' характеристики асинхронного двигателя. По результатам построена зависимость изменения движущего момента асинхронного двигателя й функции угловой скорости ротора двигателя и времени при различу них значениях жесткости третьей 'ременной передачи, момента инерции.масс и момента'сопротивления заслонки пульсатора. '

л

- .16 -

5. Получено уравнение ; движения волокна по поверхности конденсорного барабана с учетом геометрических,' кинематических и аэродинамических параметров. Моделирование конденсора волокна с пульсирувдим всасывающим воздушным потоком позволило изучить характер процессов, , протекаюцих на поверхности сетчатого барабана'при различии параметрах конденсора.

6. Экспериментально определены моменты инерции рабочих органов, моменты сил трения в опорах и нагрузках, а также расчетами угтруго-диссшэтиЕныэ .силы ременных и цепной передач машинного агрегата конденсора КБББ с пульсатором:'0^=0,002 кг-л2; $г=0,12 нг-А*; 03=г,7 2 кг'¿г; 3Д=0,23 кгС$5=0,0004 аг-л^; 0б=0,034 кг.л2; Уг=9,а? Я-л; У3=16,32 П<м; И¿=24,23 II-л; и^О,1 Н-л; и'с=0,3 11-м; =1,2 Н-л; 6^,22 Н-л-с/рлЗ; 6^=4,72 И.л.с/раЗ; вэ=0,23 Н'М-с/раО; 6^=0,28 Н-м-с/рад;. с(=37,73 Н-МраЗ; с2=590,52 Нчс/раО; с^=64,69 И-м/рлЗ ; с^-54,07 И-м/раЗ.

7. На основе двухфакторного планового эксперимента ростроено уравнение регрессии-в виде полинома второй степени. Выявлено, что очистительный эффект конденсора КВВБ с' пульсатором, максимальный при частоте вращения заслонки пульсатора 370 об/лтн и отношении гающэдей заслонки пульсатора и трубопровода 0,7.

в. Экспериментальные исследования'проведенные в РНЦ "Хлопко-пром" на стендовой установке, по схеме конденсор КБВБ, питатель, 20 пильный джин,'ЗОВИ, конденсор КБВБ с пульсатором подтвердили, правильность проведенных теоретико-экспернментзльных исследований и повышение очистительного эффекта конденсора на 8-13%.

9. Ожидаемый годовой экономический эффект по типовому хлопко-перерабатшащему зоводу. за счет перехода качества волокна в другой класс составляет около 485 тысяч сумоз. Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Экспериментальное исследование влияния пульсатора на очистительный эффект конденсора волокна/Узб.журнал "Проблемы механики" Ташкент 1996. » 5. С.-58-61. (Соавтор Рахмэткариев Ш.У.).

2. О переходных процессах машинного агрегата вакуумного конденсора для . волокна марки КБББ//ТсшДАУ илмий маколалар тушами.. Тошкент 1996. С.- 54-56.

3.Движение волокна по поверхности вращающегося барабана при пульсирующем воздушном потоке//ТодЦАУ илмий маколалар туплами. Тошкент 1996. С.- 64-65. (Соавтор Рахматкариев Ш.У.).

4. Патент РУз И675. Очиститель волокнистого материала/Ш.У, Рахматкариев, Д.М.Мухаммадиев (РУз).-1Я СР 9300157:1; Заявлено 09.04.7993. Опубл. 30.03.7994.//Расмий йхборотнома Патентного ведомства ГКНТ РУз. 7994.- й7.- С. 43-44.

5. Патент РУз Яо7б. Способ очистки волокнистого материала и устройство для его осуществления/Ш.У. Рахматкариев, Д.М.Мухам-мадиев, И.С.Картов (РУз).-/// ПР 9300369.1; Заявлено 05.07.7993. Опубл. 30.03.7994.//Расмий ахборотнома Патентного ведомства ГКНТ РУз. 7994.- й7.- С. 44-45.

6. Патент РУз »2354. Очиститель волокнистого материала/Ш.У. Рахматкариев, Д.М.Мухэммадлев (РУз).-1Н д? 9400101.1; Заявлено 18.02.1994. Опубл. 30.03.7995.//Расмий ахборотнома Патентного ведомства ГКНТ РУз. 1995.- Я1.~ С. 59-60.

7. Рахматкариев Ш.У., Мухаммадиев М.Д.. О повышении очистительного эффекта конденсора волокна. // Дэп. в ГФ НТИ ГКНТ РУз. Й7966-УЗ. 93. от РО.12.1993.

8. О конденсорном очистителе волокнистых материалов//Тез. докл. Мездунэр. научно-прак. кокф. "Проблемные вопросы механики и-машиностроения" Ташкент 25-27 мая 1993 г., -С.736. (Соар^ор Рахматкариев Ш.У.).

ПУЛЬСАТОРЛИ ТОЛА КОНДЕНСОИШИНГ ДКНШКК АНАЛКЗИ ВА ПАРАЩМРЙК СШТЕ311 Му^зммадиев Дэвлат Мустзфаевич

Пульсаторли тола конденсорлари КБББ ва КВТ мавинаси агре-гатлари харакатининг Д1?фференциал тенгламалари тузилган. Конденсор машина агрегата опткмал паргметрлзри минимум энергия сарфлаш критерияси ва конденсорли барабаннинг минимум айланиш яотекислиги к?иг.о'.чэ шзрти билзн Э^М брдамида , топилган. Асил-грон деигзтель механик хзрактеристикасини хисобга олгэн ходда КВВБ тола конденсори машина агрегатининг 5тет ясараёнлари .'Урга-нилган. Таенали узатаалар бикрлиги, айланувчи массалар инерция моментлари Еа пульсатор' заслонкаси ^аршлик моментияшгг' хар хил кийматларзда, асинхрон двпгателнинг хэракатлэншруЕЧИ момента. двигатель ротори бурчак'тезлигига ва вацтга боглик холда ^згарш' к°нуниятлари курилгзн. Машина агрегатини тадкик цилиш учун айланувчи массалар инерция моментлари, технологик ва та-янчлардаги нагрузкалар экспертаент йули билан эгилувчан узат-малар бикирлиги' ва диссипаткв кучлари эса зотсоблаш й#ли билан

аниутнган. '

Тола копденсоркнинг нусхрси толашшг конденсор барэбани юзасидаги харэкат конуниятига, - система .пэраметрлариншг таъси-ршш Ургааилга йрдам берди./

Экспериментал излзшшар асосида зкараённипг иккинчи дара-жали полином куриниэдаш регрессия тенгламаси тугигзн. Пульсатор ■ за'слонкаашшг айл;шиш частотася 370 аШ/мцн вэ заслонка-пинг кувур шасига нисбати 0,7 га тенг .булгапда пульсаторли КЕЬБ тола ковденсор'.ишнг тозелаш ■ самарадорлигл 13 % ошириш мумкин.

DYNAMIC ANALYSIS А1Ш РЛШШТНГС SYNTICESIS OF Uffi COHDHiSER OF FIBRE WITH PULSER , MUHABlADIEV DAVLA? MUSTAFAEV1CH

Differential equations of motion of machine unit of the

condenstra of fibre КВЕБ and КШ with pulsar ore stated. An

optliral parameters of machine unit of condenser accoining to a

criteria of .minimum energy consumption with additional

requirement of minimum non-unlformitl of rotation of net drum

were found, iir arm lent processes of the a tart of machine unit

of condenser KBBS with account of 'dynamic mechanical

characteristics of asynchronous engine vie re studied.¿he

dependence of change of moving moment of asynchronous engine

4ln function of angular velocity of the rotor of the engine and

time function for different meanings of rigidity of belt'

transmiltlon, moment of Inertia of жазз and moment of

resistance of the shutter of pulser was built. To Investigate

a machine unit, the momenta of inertia of rotating mass, loads

in supports and technological load were experimentally defined,

and then rigidity and desslpation forces of blexible transmlt-

.tlons were defined bu design methods.

Simulation of the condenser of fibre allows to study the

influence of pai-ametera of the system on the law of the motion

of fibre on the surface of condenser drum.

On the basis of experimental data, an equation of

regression in the form of poiunome of second degree was built.

•It was revealed that a cleaning effect of condenser КВВБ with

pulser Is increased on 13 % at rotation frequenncy of the

shutter of pulser 370 rot/nin and when the ratio of the areas

of the shutter of pulser and pipeline equals to 0,7.