автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Теоретические основы очистки хлопкового волокна и совершенствование рабочих органов волокноочистительных машин

40 40 ^

V V

■ч'^ИНИТЕРСТВо'ЪыСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ^ ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи

Турсунов Хамидулла Кучкарович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЧИСТКИ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ВОЛОКНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Специальность 05. 02. 13. - Машины и агрегаты легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ташкент - 1997

Работа выполнена в Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности.

Официальные оппоненты:

1. Доктор технических наук, профессор П. Н. Тютин

2. Доктор технических наук, профессор Т. Ю. Аманов

3. Доктор технических наук, профессор И. Т. Максудов

Ведущее предприятие - РНЦ "ХЛОПКОПРОМ"

специализированного Совета в Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности (700100 Ташкент ул. Горбунова 5 ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского института текстильной и легкой промышленности.

Афтореферат разослан

Ученый секретарь специализированно! Совета, доктор технических наук

Автор защищает:

-теоретические основы взаимодействия прядки волокон с рабочими органами волокноочистительной машины:

-новые конструкции колосников в. виде пружины, трехгранные и вращащиеся многогранные с рекомендуемыми параметрами и режимами движения:

-обобщение теоретических исследования влияния колебания величины технологических зазоров на очистительный эффект машины:

-математическую модель взаимодействия прядки с колосниками, описывающую влияние материала рабочих органов на Форму движения прядки, учитывающую Физико-маханические свойства прядай волокон;

-результаты исследования Физико-механических свойств прядки волокон и сорных примесей:

-теоретическое и экспериментальное исследование вибрации составных элементов волокноочистительной машины:

-новые материалы для колосников очистителей, повышение их износостойкости:

-конструкцию модульной установки волокноочистительной машины.

Общая характеристика работы. актуальность тгта. очистка волокна от сорных примесей основана на механическом ударном воздействии на волокна и их протрепкзз-нии. Сохранение природным свойств волокон является основной проблемой. Причиной ухудшения свойств волокна является Формирование плотного сырцового валика в пильном джине, протаскивание волокон вместе с соринками между ножом и' рабочим валиком валичного джина, где соринки под большим давлением размельчается и внедрятся в прядку волокон. После дкинирования сила сцепления соринок с волокнами повышается и их отделение требует значительных ударных воздействий, что в свою очередь обязательно скажется на физико-механических свойствах волокон. То, что не смогли очистить волокна от сорных примесей на хлопкозаводах, текстильщиков вынуждает создавать новые очистительные машины или рабочие органы необходимые для получения пряжи высоких номеров. Например, создание машин типа БД-200 привело к применению перед прядильной камерой очистительного узла - пильчатого барабанчика, очищашего волокна от соринок и специального сороотводного канала. Текстильщики усиливает очистку волокон на чесальных машинах, при этом уступая их производительности т. е. уменьшая производительность увеличивают степень очистки. Тоже можно сказать о очистителях волокон С питатели-смесители, горизонтальные и вертикальные разрыхлители,трепальные машины).

которые имеют в основном туже цель.

Хлопкоочистительная промышленность находясь в трудных Финансовым условиях не может позволить себе использовать машины, имеющие низкую производительность. Это обязательно приведет к реконструкции заводов и новым затратам. Поэтому поиск путей изыскания внутренних резервов производств и машин, в т.ч.создание новых высокоэффективных рабочих элементов и органов волокноочистительных машин, с обоснованием их конструктивных параметров и режимов движения позволяющих интенсифицировать процесс очистки хлопкового волокна от сорных примесей, является актуальной задачей.

[гель мсглелованш. На основе комплексных исследований процесса взаимодействия прядки волокон с рабочими органами волокноочис-тителей. с учетом свойств перерабатываемого продукта управлять технологическим режимом очистки с целью максимального удаления сорных примесей, разработать новые конструкции колосниковых решеток и новые режимы очистки,изучив динамику работы машины создать методику проектирования рабочих органов и машины, создать модульную установку волокноочистителя..

научная новизна состоит в разработке и развитии теоретических основ очистки хлопковых волокон, определении необходимых параметров перерабатываемого материала, совершенствовании рабочих органов существующих волокноочистительных машин, исследовании динамики работы очистителя.создании модульной установки. Для выполнения этих работ:

-впервые для волокноочистки разработаны математические модели процесса взаимодействия прядки волокон с колосниками, позволившие подобрать новые материалы для рабочих органов, определить ■ новые режимы обработки волокна;

-разработаны новые конструкции колосниковых решеток состоящих из колосников имещих пластмассовые насадки, в виде пружины, трехгранные и вращащиеся многогранные, для которых определены частотные характеристики, конструктивные параметры, режимы работы: -разработан композиционный полимерный материал насадок для колосников со сроком службы до одного года:

-исследовано влияние .аэродинамических потоков воздуха на движение прядки волокон, определены их параметры, позволившие разработать новую конструкцию колосников;

-разработаны новые режимы очистки, позволяшие увеличить расслоение пучка волокон при сохранении их качества и повышаших технологические показатели машины:

-исследована динамика работы пильных цилиндров, колосников и

рамы машины:

-выявлено влияние наклонного расположения пил и вида опор пильных цилиндров на амплитуду колебания органов очистителя.

-выявлено положительное влияние колебания технологического зазора на очистительный эФФект машины;

-определены физико-механические свойства прядки волокон; -определены Факторы влиящие на укол прядомык волокон в отходы и разработаны пути повышащие прядильные свойства волокон.

Новизна предложений подтверждена авторскими свидетельствами. ПРАКТИЧЕСКАЯ ИКННПГТЬ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов обработки волокна, изучение действия механизмов на процесс взаимодействия волокон с рабочими органа},¡и позволят проектировать очистители волокнистого материала, назначать их скоростные режимы, размеры и др. Разработаны, исследованы и испытаны в производственных условиях материалы колосников по своим свойствам совместимые со свойствами очищаемых волокон.

Установлена связь колебания размера технологического зазора с очистительным эффектом машины, и рекомендованы врашащиеся многогранные колосники для очистителей хлопка.

Разработана, исследована и испытана в условиях хлопкозавода новая колосниковая решетка повышашая очистительный зСФакт машины, снижашая волокнистость отходов, уменыаашая потребление мощности вентилятора для конденсера волокна.

На основе найденных технических решений изготовлена и апробирована в производственных условиях модульная установка очистителя волокна с технологическими' характеристиками машин многосту-пеньчатои очистки.

Выявлена неравномерность износа кромки колосников прямо влияющая на стабильность процесса очистки, зависшая от неразномерной'плотности хлопка в шахте питателя джина. Для устранения данного недостатка рекомендуется новый питащий валик джина.

апробация работы- Результаты работы доложены и одобрены: на научных крнференциях профессорско-преподавательского состава ТИТЛП, Ташкент 1980-1995Г. г.: на международной научно-практической конференции "Решение проблемных вопросов теории машин и механиз-мов"Фергана 1991г.: на расширенном заседании кафедр "Машины и аппараты текстильной промышленности" и "Первичной обработки хлоп-ка"ЮТЛП в 1996г.: на совместном заседании кафедр "Технология производства льняного волокна" и "Теория механизмов машин и проектирования текстильных машин" Костромского Государственного технологического университета, 1996г.: на научном семинаре ТИТ.ПП по спе-

циальности 05.19.02 "Первичная обработка текстильного сырья"199бг.: на техническом Совете Ташкентского АО СКБ по хлопкоочистке, Ташкент1996г.; на международной конференции "Приватизация предприятий текстильной и легкой промышленности: проблемы внедрения'новой техники и технологии". Наманган 1996г.: на секции ученого Совета Республиканского научного центра "Хлопкопром" Таш-кент199бг.: на научной сессии Отделения механики Академии Наук Республики Узбекистан посвященной 5 летаю независимости Республики. Ташкент 1996г.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 29 работ , в том числе Ц авторских свидетельства на изобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложения, содержит 310 страниц машинописного текста. 149 рисунков, таблиц. • '

Основное содержание работы.

ВВЕДЕНИЕ. Во введении приведена общая характеристика работы, ее-актуальность, научная новизна и практическая ценность.

Глзаз 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследовния. Дан анализ состояния техники и технологии по очистке волокнистых материалов. Изучение развития технологии очистки волокна проведено опираясь на труды НПО "Хлопкопром",ученых БолдинскогоГ.и.. махка-мова Р. Г.. Крыгина А.И., Кукина Г. Н., Соловьева А. Н.. КотоваЮ. С., Будина Е.о.,Бурнашева Р.3..Николаева С.Д..Максудова И.Т.,ХаФизо-ва И. К.. Алимовой X. А.. Парлиева А. П.. Эргашова М.. СавиновскогоВ. И.. Балыш В. И.. Баляоова П. Д.. КоФманЭ. Д. и др.

Дан анализ свойств прядки волокон как объекта исследований и конструкций машин влиявдих на качество очистки .Основным недостатком всех очистителей волокна является отсутствие возможности регулирования скоростных режимов и использования в конструкции новых материалов для рабочих органов.

Важнейшим условием качественной очистки волокон является ослабление силы связи сорных примесей с волокнами. Поэтому применение на участке между джином и волокноочистителем устройств, уплотняющих массу волокон, является не целесообразным.

Анализ проведенных исследований по повышению очистительного зФХекта машин для очистки хлопкового и лубяного волокна показывает, что увеличением рабочих скоростей органоЕ машины можно по-

высить интенсивность трепания, а следовательно и очистительный эффект. Однако повышению рабочих скоростей препятствует ряд Факторов, которые нарушают правильное протекание технологического процесса очистки. К таким Факторам можно отнести динамику подвижных и неподвижных органов машин. Поэтому правильный выбор конструкции элементов машин,их скоростных режимов, применение новых технологий позволит повысить производительность машин, максимально сохранить природные свойства хлопкового волокна. В настоящее время последний Фактор, а также сокращение обрывности в прядильном производстве являются основными критериями, характеризующими любую машину, вновь созданную или модернизированную. Другой путь повышения степени очистки хлопковых волокон, это увеличение кратности очистки. Из работ ЦШИХПрома известно, что при бесконечном увеличении кратности очистки, очистительный эффект не превысит 50%.

В итоге рассмотрения общих проблем волокноочистки. изучения выполненных работ и анализа нерешенных вопросов в этом направлении определили цели и задачи исследований.

Глава 2 посвящена созданию теории взаимодействия волокон с колосниковыми поверхностями направленной на интенсификацию процесса очистки. Значительный вклад в совершенствование хлопкоочистительной техники, развитие теории и практики расчетов рабочих органов технологических машин внесли ученые Усманходжаев Х.Х. .Мирошниченко Г. И., Кузибаев Г. С., Джураев А. Д., Ко сабельников Р.В. .Аманов Т. Ю.. Рахматкариев Ш.А.,Якубов Д.Я. .Тютин П.Н. и др.С этой целью исследованы технологические и Физико-механические свойства прядки волокон. Рассчитан и экспериментально проверен коэффициент жесткости прядки волокон при ее растяжении. Полученный поправочный коэффициент К=0,039.. . 0.136 позволяет пользоваться расчетными значениями коэффициента жесткости для прядок массой 10-20 мг и зажатой длиной от 4 до 12 мм. На основе работ С. Д. Николаева определена жесткость прядки на изгиб, а по результатам исследований Л.Д.Балясова рассчитана жесткость на сжатие.

Исследованы процессы происходящие внутри прядки волокон при ее взаимодействии с рабочими органами. В чатности, получены относительная деформация прядки волокон и скорость перемещения в ней волны деформации под действием удара зуба пильного диска в момент захвата им прядки из потока воздуха идущего от джина. Рассмотрено состояние имешейся в прядке волокон соринки при ее взаимодействии с волной деформации. Определено натяжение прядки волокон на сбегашей ветви и давление на кромке колосника при их взаимодействии, уравнения которых имеют вид

Р*=

СОЗ

где -угловая скорость вращения пильного диска;

Я -радиус пилы;

~ углы между осью, соответственно, сбегашей и набегашей ветвями прядки, и линией, проходящей через • кромку колосника, паралально касательной к диску: 0 -геодезический угол силы давления возникаший на кромке колосника: j -коэффициент трения волокон по колоснику. Расчеты показали, что максимальное натяжение бывает при % =60°. а давление при/5= 75-80'°. Теже расчеты относительно показали, что минимальное натяжение бывает при ^стремящейся к 0 т. е. при очень больших скоростях вращения пильного диска. Такие же выводы получается относительно угла 8, минимальное- значение натяжение и давление имеют при 9 равной и меньше 0 градусов.

Как видно по уравнениям (1) и С2) можно получить значение скорости очистки, угол расположения колосника и материал колосника, которые обеспечили бы необходимое натяжение и давление в зависимости от очищаемого сорта и разновидности хлопковых волокон, отличашихся по своим физико-механическим свойствам т.е. появляется возможность управления процессом очистки.

Далее определено натяжение пучка волокон на набегашей ветви, уравнение которого ,

I-2 + V

Т=С{елр

< + пг - *

р)

где п -коэффициент сопротивления движению прядки волокон:

^ -угол между касательной к прядке и горизонтальной линией: Расчеты показали, что минимальное натяжение на набегашей ветви прядки получается при^ =90°. Следовательно нужна конструировать колосниковую решетку или подбирать скорость очистки так, чтобы

Тбыло * 90°.

На основании теории Герца. Р.Г.Махкамов и Р.З.Бурнашев получили уравнение контактных напряжений возникащих в прядке волокон при ее взаимодействии с кромкой колосника.

где Ик - кривизна главных нормальных сечений в точках контакта: П. - комплексная характеристика соприкасающихся тел: Р - нагрузка, сжимащая волокна:

- угол обхвата волокнами кромки колосника: Ч-ц- радиус скругления кромки колосника. Для использования уравнения С4) предварительно определена сила удара, сжимащая прядку волокон, которая для прядки массой 8,5мгр равна 1,036 н. а для массы 20 мгр она равна 1.83 н. Решение уравнения с 4) позволило изменением значения п. подобрать приемлемый материал для колосников, который уменьшил бы контактное напряжение. Таковым оказался полиамидбС капрон) широко используемый в текстильной промышленности, имещий минимальный коэффициент трения в сравнении с другими материалами. Отличие в контактных напряжениях при использовании стальных и полиамидных колосников в

При анализе ударных, явлений используется коэффициент восстановления скорости материалов, так нами экспериментально определен этот коэффициент для стали. ' полиамидаб, карболита, оргстекла при ударе по ним деревянного шарика, семени хлопка-сырца, частицы стебля и коробочки, хлопка-сырца и хлопкового волокна, минимальные значения имеют стальные, а максимальные показатели - полиамидный материал.

Таким образом получена возможность конструирования рабочих органов, подбора режимов очистки с учетом свойств очищаемого материала.

В главе з приводятся результаты моделирования технологического процесса взаимодействия прядки волокон с колосниками волок-ноочистительных машин. В технике известно много примеров динамической модели системы, которые заменяют реальные системы и намного облегчают теоретический анализ, при достаточно высокой точности получаемых результатов. Для выбора определенной модели процесса сформулированы требования к ней, а именно: модель должна учитывать- наличие зазора между пилами и колосниками, скорость

lJ_.ZK.-R-]1Тк' П л-1м

(А)

22 раза.

пильного вала, колебания рабочих органов машин, упругие характеристики хлопкового волокна и рабочих поверхностей, с которыми оно взаимодействут в процессе очистки.

Для описания процесса удара волокон о поверхность колосников приняли условно с допуиениями модель твердого тела с упругой бззинерционной связью в виде пружины, которая позволяет составить необходимое число уравнении для определения неизвестных и даст досточну» для практики точность результатов. С этой целью пучок волокон разделен на два участка - первый между зубом пилы захватившего волокна и рабочей кромкой колосника, второй участок от кромки колосника до свободного конка волокон. Первый участок предстазлен одной сосредоточенной массой га< и безмассовоа пружины с коэффициентом жесткости с/: Второй участок состоит из масс т2 и га3 и двух безмассовых пружин с коэффициентом жесткости с2ис5. По колебаниям масс можно увидеть движение прядки волокон. Для анализа введены следующие допущения: пучок волокон однороден: ударный импульс является сосредоточенным: упругая характеристика пучка волокон подчиняется закону Гука: аэродинамика машины в расчет не включается. В реальной ситуации прядка представяет собой тело с распределенными параметрами, поэтому чтобы перейти к сиТе-ме с сосредоточенными параметрами воспользовались известным принципом теории колебаний, согласно которому расчетные параметры в определенных точках будут идентичными в динамическом отношении если для них будет сохранено равенство частот колебаний. Для этого величина сосредоточенной массы составляет 0,42 трети распределенной массы. На рис.1 представлена указанная модель процесса.

Рис.1

(5)

Уравнения движения масс представлены следушим образом

т1 Хч * с, X! -С2 (Кг -X,) - К ^ = Po.si.r7 тД+с*у( =$$ипиЛ * 61(1)

т 2 у2 + с* у2 = (¡г $ 1п ^ £ + ) ггьх3 -*с3(л5-л2) +кх3 пьу^СУз = ^¡лог + Э^и)

где -возмуыащая сила от пильного цилиндра:

у -кинематическая возмущашая сила действующая на массы от колосника:

-импульс ударной силы: к -коэффициент сопротивления волокон при им движении по

поверхности колосника: С*-коэФФициент жесткости материала колосника и прядки волокон:

б,(^импульсивная функция первого порядка. Воспользовавшись принципом суперпозиции, система уравнений С 5) решена отдельно по оси X и У. По оси X получили решение уравнений в мзтрмчноя Форма

гггулДс^Сг) -к-о ~сг о о о

кы (-п^оДсуСг) о -с2 о о £

о [-тгй+Сг*съ1 -ксо -с3 о

к оо (-т2оЛс^+с^) о -съ

-с,

о

О

-с2 о о

-с3 о

о

(-т3сЛс3)

-ксо

?о

п, о

5г 0

0

0

0

«со (~тъ

По оси У решение уравнений С 5) имеют вид \ а0'5 а '5(а-сог) Ща0'5/

I Ь'5 Ща-и>г) тгЬу а-«о1

-ы

(П

По уравнениям С6) и С7) построены графики колебаний масс в зависимости от частоты вращения пильного вала и размера прядки волокон показавших, что наибольшая амплитуда колебаний при 2100 -23с0 мин"1, и что эта амплитуда повышается, если используется параметры материала колосников из полиамида.6.

Дальнейший анализ движения масс модели показал, что массы совершают движение по траектории эллипса и имеют при этом более высокие частоты колебаний при неустойчивости движения.

Приводятся результаты исследований по создании новых ' колосников для волокноочистителей. которые • сохранили бы размеры сорных примесей, уменьшали бы ударную нагрузку, имели повышенное живое сечение колосниковой решетки, не меняли бы траекторию движения воздушного потока. Этим требованиям отвечает колосник предс-тавлящий собой пружину определенного профиля Стрпецевидно-го.треугольного,круглого),устанавливаемый в натянутом состоянии под пильным цилиндром. Пружина СА.С. N881162,1983г.) имеет увеличенный наклон витков 25^45°, что обеспечивает удар пучка волокон по его длине в двух или трех местах. При этом контакта соринок с колосниками в основном не происходит Сможет происходить точечный контакт). При этом масса и размеры соринок сохраняются и они легче выпадают в отходы за счет инерционной силы. В случае забоя волокон в волокноочистителе, пружины растянутся и волокна в них не задержаться. Жесткость пружин подбирается так, чтобы при работе очистителя, колосники (пружины) находились в состоянии резонанса вдоль оси колосника т.е.имели высокую частоту и амплитуду колебаний, при котором увеличивается частота встряхивания волокон уже в другой плоскости движения прядки и выбивание из них соринок. Во избежание провисания, колосники имеют длину,в натянутом состоянии, 234 мм при количестве витков 47 и диаметре провол-ки 2 мм, из которого навита пружина.Произведен расчет частоты соб-

ственных колебаний пружинных колосников вдоль оси и в перпендикулярном направлении. Экспериментальная проверка пружинных колосников в лабораторных условиях показала, - что увеличивается выход волокна. уменьшаются потери в отходы. Кроме этого положительно сказывается на очистительном эффекте уменьшение числа оборотов пильного цилиндра, что является немаловажным положительным Факто-

Определен шаг расстановки колосников в решетке с учетом всех сил действующих на пряжу. Расстояние между кромками колосников в существующих машинах 45 мм. Выявлено, что в таких решетках не Есе колосники имеют постоянный контакт с очищаемым пучком волокон. Как известно это снижает зФЗект очистки волокон. Из наблюдения на экспериментальном стенде можно придти к выгоду, что отклонение прядки от поверхности пильного цилиндра должно быть не больше 4 - 6мм с учетом технологического зазора. При достижениии такого отхода, необходимо следующее силовое воздействие на волокна. С этой целью получено уравнение определяющее скорость отклонения прядки

гдесо- угловая скорость пилы: Д-радиус пилы:-£- расстояние от зуба до центра тяжести прядки еолокон^-угол между прялкой и радиальной линией проходящей через точку закрепления прядки на пиле:

начальный угол между прядкой и радиальной линиек: Р- .сила тякеста:т- масса прядки:«- коэффициент сопротивления движению.

Решение уравнения С 8) показало, что для прядки средней величины сО< =363,5 с~1 а шаг установки следующего колосника Х=20,3мм. Полученная угловая скорость позволяет определить скорость точки В при ее вращении вокруг крэжи колосника. Но одновременно появляется скорость точки В направленная вдоль прядки волокон, которая протаскивает прядку по кромке колосника. Сложение этих скоростей позволяет определить величину и направление вектора суммарной скорости. Эти два параметра дают возможность определения угловой скорости точки В вокруг кромки колосника и ее перемещение в плоскости движения. Таким образом получена форма движения прядки волокон, полностью совпадашая с фотографией полученной при помощи строботакометра С рис.2 и 3).

Разработанная методика позволяет конструировать колосниковую решетку в зависимости от скорости вращения пильного цилиндра

ром.

(Ю

Рис.3

и массы прядки волокон.

Глава 4 посвящена созданию технологических основ очистки волокна при высокоскоростных режимах работы пильных цилиндров. Произведен расчет размеров границы ламинарного потока воздуха создаваемого врашашимся пильным цилиндром. Известно, что лучшее выделение соринок из прялки волокон будет при создании ея коле-, батального движения, что монет создать турбулентный поток воздуха. Существующая скорость очистки волокон дает радиус ламинарного потока равный 0,16 м т.е.равен радиусу пильного диска. Следовательно прядка ке может дополнительно получать колебательное движение. Увеличение скорости пильного цилиндра до 2500 миьг,дает радиус ламинарного потока 0,122 м т.е.он уходит в межпильное пространство и тогда прядка движется в зоне уверенного турбулентного потока воздуха. Зги рассуждения подтверждены при очистке волокна на высоких скоростях вращения пильного цилиндра.

Рассмотрено продвижение пряден волокон вместе с воздушным потоком через технологический зазор. Е основу этих исследований приняты законы аэродинамики . При подходе воздушного потока к кромке колосника он разделяется. Часть уходит по передней поверхности в угарную камеру, другая часть проходит зазор вместе с прядкой волокон. Пространство до и после зазора больше, чем сам зазор. Поэтому этот участок можно представить как сопло Лаваля, через который проходит воздушный поток и волокно. Если проанализировать закон протекания воздуха чергз это устройство, то можно заметить, что воздух, а вместе с ним и сечения прядки волокон увеличивая скорость движения, ' сохраняет эту тенденцию ввиду того, что прядка обладает инерцией. Но воздух пройдя зазор устремляется вверх и вниз, тем самым приводя к распушзнию хвостовой части прядки. А начало прядки не может распушаться т. к.оно закреплено на зубе пилы. . Этот процесс тем интенсивнее, чем больше скорость воздушного потока.

При обтекании воздушным потоком кромки, колосника определено. что давление воздуха в течке торможения самое большое, а в соседних с ней точках наобарот, появляется некоторое разряжение. Это разряжение способствует повышению силы трения волокон на кромке колосника и натялания прядки. Выявлена точка перехода ламинарного потока в турбулентный на поверхности колосника, определены толщина ламинарного и турбулентного потока, величина касательных напряжений, угол отрыва пограничного слоя приводящий к образованию внизу колосника завихрений, являшимся местом скопления выделяющихся свободных волокон и мелких сорных примесей.

Для устранения этик недостатков рекомендованы для использования в волокноочистительных машинах колосники трехгранной Формы. Экспериментальная проверка в условиях хлопкозавода таких решеток подтвердила их преимущество и в настоящее время АО СКБ по хлопкоочистке установил такие колосники в очистительной секции новых джинов 6ДП - 210.

Исследована Форма движения прядки волокон, которая показала. что прм ее протаскивании по кромке колосников, сечения прядки приобретает увеличивающуюся скорость. Такое явление приводит к тому, что наступает момент, когда волокна начинают отходить от кромки колосника и контакт с ней нарушается. Это состояние снижает обрабатываемость прядки волокон, тем самым уменьшается очистительный эффект от данного колосника. Одновременно заключаем, что износ кромок таких-колосников будет меньше. Результаты экспериментального подтверждения' этого Факта приведены в диссертации. Также надо отметить, что первый колосник в решетке кроме соскабливания и первого вытряхивания сорных примесей организует волокна в прядке т.е. частично выпрямляет, параллелизует волокна, готовит их для организованного взаимодействия с последующими колосниками. Анализ характера увеличивающейся скорости сечений прядки показал, что он изменяется по закону параболы. Кроме этого. в существующих колосниковых решетках кинетическая энергия прядки волокон сохраняется, а длина свисащей части прядки уменьшается из-за того, что верхний конец прядки закрепленный на .зубе пилы без остановки движется с высокой скоростью. Рабочая кромка работает как отсекатель кинетической энергии. Это позволяет рекомендовать выполнять переднюю поверхность и кромку колосников не в виде плоскости с закруглением,, а по параболе, что обеспечит постоянство контакта волокон с кромкой колосников. Такая форма позволит за счет перекатывания точки отсечения кинетической энергии по поверхности, сохранить постоянство контакта волокон с колосником.

Колосники изготовленные в виде двух параболоидов вращения благоприятны и в аэродинамическом отношении, чем треугольные.

В этой глава приводятся результаты исследования прядильных свойств волокон, очищенных на колосниках из пластмассы, при разных значениях технологического зазора и скорости вращения пильного цилиндра. Эксперименты по очистке волокон проводились на изготовленном лабораторном стенде волокноочистительной машины, с применением математического планирования-эксперимента ГИЭ-29. Из очищенного волокна наработана пряжа на лабораторной

прядильной экспресс- установке ТИТЛП.Все опыты проводили на хлопковом волокне Ташкент 1,сорт1. В качестве параметров оптимизации приняты - волокнистость отходов, выход волокна, его засоренность. показатель качества пряжи, коэффициент вариации, ' относительная разрывная нагрузка пасмы, число пороков в пряже. Проведенные технологические эксперименты и лабораторные анализы подтверждают всестороннюю эффективность применения пластмассовых колосников, повышение скорости очистки. Полученные уравнения регрессии позволят прогнозировать качество очииаемого волокна, устанавливать режимы очистки.

Путем моделирования процесса очистки теоретически и экспериментально исследовано влияние изменения технологического зазора на очистительный эффект очистительных маиин.Известно, что при работе машины его рабочие органы колеблются и нарушают постоянство технологических зазоров. Для анализа такого процесса принята одномассовая динамическая модель, применительно к хлопку-сырцу. Составлены дифференциальные уравнения движения масс по оси X и У. Решение этих уравнений будет

(9)

(Ю)

Из уравнения (9) видно, что амплитуда колебаний X зависит в основном от скорости барабана. Из уравнения СЮ) можно видеть, что чем больше колебание колосников, тем больше ашлитуда колебаний летучки. Колебание колосников приводит к изменению зазора между ними и барабаном, который можно увеличить, если применить многогранные колосники. Частоты измзнения зазора можно добиться вращением колосников. Расчеты показачи. что амплитуда колебаний массы вдоль оси ОХ очень мала, по оси ОУ равна 3,5-4,5 мм при скорости барабана 7.9 м/с и частоте врашения колосников от 50 до 2500 об/мин. Частота вращения колосников и количество граней на ней подобрано так, что они или равны, или кратны частоте собственных колебаний летучки. В этом случае, летучки находясь в состоянии резонанса будут интенсивнее колебаться и больше выделять соринок. Эксперименты проведенные на машине ЧХ-ЗМ1 Еожовс-кого хлопкозавода, с применением трехгранных колосников подтвердили произведенные расчеты и дали возможность рекомендовать частоту вращения колосников 250-300 мин"'.

Определено влияние частоты воздействия колосниковой решетки на интенсивность выделения сорных примесей. Из работ ученых

РКЦ "Хлопкопром" известно, что частота собственный колебаний прядки волокон составляет^ =15,6 гц. а для соринки/с =626 ги. Если частота вынужденных колебаний сора будет равна его собственной частоте колебаний, наступит неустойчивое состояние и соринка быстрее выделится из пряди* волокон. Так при шаге колосников 20 мм и частоте вращения пильного цилиндра 1460 и 2200 мин"! происходит максимальное выделение соринок.

Еыявлено влияние толщины колосников на очистительную способность машины, а также влияние материала колосников на величину удаляемых сорных примесей, из которых видно, что полимерные колосники способствуют сохранению размера соринок. Примеси имеющие большую массу легче выделяются из волокон.

Гласа 5 посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию вибрации пильных валов, колосников и рамы еолокноочис-тительной машины. Эти исследования связаны с тем, что многие научные работы рекомендуют повышать скорости очистки, которые показывает улучшение технологических характеристик машин. Однако повышению скорости очистки мешают ряд причин, одной из них является наличие вибрации врадащихся рабочих органов С пильных валов), важным является также отрицательное влияние .остроты рабочей кромки колосника на сохранность физико-механических свойств волокна при их очистка на повышенных скоростях. В ряде случаев колебания мешают нормальной эксплуатации машин или даже непосредственно угрожают надежности их работы. Поэтому теоретические расчеты позволяют обосновать правильный выбор конструкции и их размеры. Вэлоккоочмстительнач машина включает в себя массивные вращажиеся пильные цилиндры, неуравновешенные в той или иной степени, в силу этого при работе ее, особенно при больших скоростях, появляются значительные инерционные нагрузки, создающие усилия в звеньях машин и вызызащие ее вибрацию. Повышенная вибрация в свою очередь приводит к преждевременному износу, поломке отдельных деталей, но одновременно к изменению технологического зазора, что при правильном выборе положительно сказывается на очистительном эффекте. Как видно, приходится решать одновременно две противоположные задачи. .

Определено влияние колебания пил на движение прядки волокон вдоль кромки колосника. Колебания пил бывают радиальные и тангенциальные. В радиальном направлении жесткость пил значительная и не оказывает влияния на очистку волокон. Наименьшая жесткость в тангенциальном направлении, поэтому определим колебания в этой плоскости. Такие колебания представляют наибольший интерес

т. к. зубья удерживающие прядку волокон будут перемещать их вдоль кромки колосника и при зтом ввиду наличия трения между волокнами и поверхностью колосника пучок золоти будет расстилаться, расслаиваться, тем самым освободит и облегчит выход на поверхность соринок находящихся в середине пучка волокон. Расчет произведен по Формуле

где т,- скорость распространения упругой волны деформации: р -плотность материала пильного диска: 5 -толщина пилы: ^ '(с ,Л)-бе2разм9рн2я Функция С определяется по таблице): с -отношение диаметра прокладки к диаметру диска: Л -число узловых диаметров. Расчет показал, что для первого пильного цилиндра г.гаЛ =0 = 193.15 гц при толщина пилы 1 мм. Другой путь повышения амплитуды колебаний, является уменьшение толщины пильного диска, но при зтом уменьшается частота его собственных колебаний. Например, если 5 = 0.75 мм то "О = 144,86 гц.

Пилы имеющие толщину 1 мм совершают в тангенциальном направлении одно колебание за^:- 0,0352 сек. При расе чей частоте вращекикя зуб пройдет путь 130 мм т.е. па кромкам трах колосников. Как видно, прядка дви:кется не з плоскости вращения пилы, а под некоторым углем к ней.

Расчет валов ка критическую скорость произведен методом начачьных параметров, который по применяемым уравнениям и выполнению граничных условия относится к точным методам расчетов. Большинство валов применяемых в хлопкоочистительных машинах являются двухопорными, ступеньчатой Формы и имеют, консольную часть для привода. Все валы имеют равномерно-распределенную нагрузку от собственного веса и.от Беса присоединенных к валу рабочих элементов. Например, на машинах 3 ОВП имеется на каждом валу 240 пильных дисков. 241 межпильных прокладок, 2 боковые гайки. 2 косые шайбы. На консольной части находится сосредоточенная масса -вес приводного шкива. При расчетах' параметры начата участка считаются известными, а конца участка искомыми. Связь между параметрами начала и конца участка строится при помоши дифференциального уравнения упругой линии балки

УГ-К? -о

где

_ тиг- л

И

Решение уравнения СИ) дают систему уравнений, в которой перемещения и усилия выражены при помощи параметров начального сечения участка

У(К£) =у(о) ь(к?) +■ 6(0)+- Г(к^) + -а(о)^УИ)

ей; +е(о;э(»с?)+м(о)^ти) - идк^;

м (ч) =у(о>1гШИ) ■^е(о)/ЕОУ(к|;+мм а (к?;

Расчетная схема приведена на рис. 4. Уравнения С123 решены матричным способом. Для учета сосредоточенной массы параметры конца пятого участка.умножены на матрицу перехода через единичную массу имешей вид

< 0 0 0

0 А 0 0

0 0 \ 0

тс/ 0 0 4

где Ш - масса сосредоточенной силы; и) -угловая скорость. Все три вала машины отличаются друг от друга по массе. Валы сами имеют одинаковую конструкцию, но вес присоединенных рабочих элементов на втором участке расчетной схемы у всех валов разный.

Расчеты произведены для двух приближений. В первом задались частотой и} = 200 с"! найден остаток определителя. Во втором приближении сл = 100 с'\также определитель имел остаток. При помощи интерполяционной формулы нашли частоту третьего приближения, . но он с достаточной точностью даст частоту собственных колебаний пильного цилиндра. Соответственно для первого, второго и третьего цилиндра частоты собственных колебаний получили = 263,6 с'4, а)г = 272,01 С~\ С03 = 255,67 с"1.

Известно, что податливость опор вращащихся валов существенно снижает их критическую скорость. Определив податливость опор С рис. 5) получили (Д, = 226,74 с\ а>2= 242,59 С~\ с^з=221.75 с'1. Как видно, частота собственных колебаний снизилась соответствен-

tiltil!

m

I. M

Hj

7.25

P

w

5.15

o í

ni IV v VI

Puc-4

■| 1 i 1 1 1 1 1 U 1 1 II II

i 111 V-I — <r» —— * s •» © i 11 11. V* .1.1 1 1 -3-

ti

i mrr 6 6.5 525 5.25

m 5 n a 164

o i 0 «' í» Y vi |

PLLC. 5

Puc.s

г

но на 14: 10.8: 13.2 %.

Произведен расчет частоты собственным колебаний колосников машины 3 ОВП (сечение на рис.6) имэщего длину-£=163.3 см. который равен О = 232.35 с"' т. е.Икр. = 2696 мин'"'.

Частота собственных колебаний рамы машины равна м =345 с\

Для проверки произведенных расчетов, провели экспериментальные исследования. Измерения амплитуды и частоты колебаний производили при помощи бесконтактного измерителя Фазы, амплитуды и скорости СБИФАС-5) разработанный в Московской Государственной текстильной академии. Прибор дает возможность вести регистрацию одновременно в двух плоскостях, и получать Фигуры Лиссажу. Жесткость пильного цилиндра зависит от усилия затяжки пакета пил и прокладок, поэтому записи производили при 500, 1000. 2000 кг. Измерение усилия затяжки проверяли на специальной шайбе имашей глубокие выточки. Эксперименты показали снижение частоты собственных колебаний в сравнении с расчетными соответственно на 6: 4.6: 7.82.

Подобным образом определили колебания колосников и рамы машины. Для колосника определено снижение частоты в сравнении с расчетными на 11%. Раму исследовали в трех плоскостях:вертикальной - колебания ригеля: горизонтальной - боковой стойки рамы вдоль и в поперечном направлении к оси вала. Здесь получено снижение частоты примерно на 10% и замечено, что бокоЕина рамы при рабочей скорости в направлении перпендикулярном оси вала работает в режиме резонанса.

Исследование работы лопаток рабочего колеса вентилятора, его конструкции показал, что концевая часть не имешая с тыльной стороны ребра жесткости со временен откапывается. С целью повышения долговечности лопаток произведен расчет его частоты колебаний, дача рекомендация по изменению его конструкции.

Разработанные методики используются при проектировании машин в АО СКБ по хлопкоочистке.

Известно, что пильные диски волокноочистительных машин устанавливается наклонно под углом 88° к оси вала, предназначенный для контроля межпильного пространства т. е. предотвращает пролет неочищенных прядок волокон в патрубок отсасыващий очищенное волокно. Такая установка пил вызывает колебания рамы машины вдоль оси вала, создает на валу распределенный момент силы и т.д. Исследования проведены на одноступенчатой машине, с применением тензометрирования.

Опоры пильных цилиндров жестко закреплены на боковых стой-

Таблица

Споры ! качения ! каченил ! качзння ! качении

Схема / 1

! ^ " / гид 1 а т ь / 2" £

! I вариант ! 2вариант ! 3 ззри-янт ! 4 вариант

об/мш ! 1420 12000 '1420 12000 !1420 ! 200011420 12ООО

Вал 0,09 0,075 0,102 0,037 0,105 0,103 0,092 0,037

Колосник 0,2 0,7 1,2 1,43 0,3 0,41 0,57 0,9

Боковина 0,04 0,03 0,053 0,051 0,022 0,055 0,022 0,04

Опоры !скольжения ¡скольжения !скольнения 'скольжения

Схема ! Д-- / 2 ! <5—1—а г ^—г

! 5 вариант ! 5 вариант ! 7 вариант ! 3 вариант

об/мин!1420 12000 ¡1420 ¡2000 ¡1420 ! 200011420 !2000

Ват 0,112 0,09 0,104 0,075 0,1 0,035 0,103 0,0~5

Колосник ~ 1,2 0,23 1,2 0,54 0,45 0,45 0,7 0,23

Боковина 0,1 0,064 0,11 0,20о 0,03 0,053 0,003 0,027

ках рамы и колебания пильного цллинлра передается через них на колосники. Поэтому желательно было.некоторым образом разделить опору вала от рамы машины путем введения упругого элемента-резины яла вместо опор качения установить опоры скольжения т.к.. они играют демпфирующую роль. С учетом этих факторов

\

провалены эксперименты, результаты которых сведены в таблице 1. Анализируя результаты еидим, что на рабочей скорости наименьшая амплитуда колебаний вала и колосника в 1 варианте, а у боковины в 8. Тоже и при Л =2000 мин"1, наилучшим является 8 вариант. Заметно некоторое увеличение колебаний колосников, положительное влияние которого описано выше. Применение подшипников скольжения резко снижает шум машины при ее работе.

Наклонное расположение одного пильного диска (рис.7) создает на валу момент М = 26,6 кгсм. Кроме центробежных сил, на вал, из-за наклонного расположения дисков передаются от них и силы действующие вдоль вала. Причем направление сил вдоль вала за его 1 оборот меняется два раза т. к.наклон пил через половину оборота направлен в другую сторону от вертикальной плоскости.Поэтому, чтобы устранить силы действущие вдоль вала предложено устанавливать в середине вала компенсирующую шайбу, которая делит пакет пил и прокладок на две части, а их наклон в разные стороны. Благодаря этому осевые силы взаимоуничтожаются и отсутствуют колебания вдоль вала.

Глава 6. В предыдущих главах было рекомендовано использовал ь полиамидные . насадки на колосники для волокноочистительных машин (А. С. N 519509, 1976г.). При силовом взаимодействии прядкй волокон, содержащей сорные примеси, с кромкой колосников., последние изнашиваются. Характер и величину износа определили в производственных условиях на Учкурганском хлопкозаводе. Отбор образцов насадок производился с каждого ряда колосников в трех сечениях (крайних и с середины). Были сняты по одной насадке, итого 36. Первое измерение произвели через 40 дней работы машины, второе через 6,5 месяцев. Из каждого снятого насадка были отпилены по 5 образцов толщиной 1,5-2 мм. итого 180 образцов. Для определения радиуса кромки использован теневой метод разработанный в лаборатории "Механики хлопкоочистительных машин" ТИТЛП. Для новых насадок средняя величина радиуса после 10 замеров составила 0,25 мм. У проработавших 1,5 и 6,5 месяцев соответственно 0,8 -1.2 и 1.1 - 1.4 мм (рис.8). Как видно, такие колосники могут проработать до шести месяцев т. к. предельный радиус скругления на серийных машинах 1 мм. В течении сезона работы хлопкозавода будет произведена только одна замена насадок. Анализируя закон изменения износа кромки • насадок можно увидеть, что на первом и третьем колоснике величина износа меньше, чем на втором и четвертом. Такое уменьшение износа связано с непостоянством контакта прядки волокон с первым и третьим колосником, о чем предска-

зано была в предыдущих главах работы. Полученный характер износа говорит о том, что не до конца используется возможности колосниковой решетки, отсутствует полноценная обработка хлопковых еоло- • ко)! с целью выделения сорных примесея. Дальнейший анализ износа кромок показывает, что по длине. решетки износ также неравномерен. Ео-первын, ранее было отмечено, что при работе машины колосники колеблются и это приводит к изменению технологического зазора. Понятно, что чем меньше зазор, тем больше износ кромок колосников. Ео-вторын. причиной неравномерного износа является неравномерность питания джина. Эта неравномерность связана с односторонним питанием накопительной шачты нал джином. При этом со стосонн ее питания образуется более плотная масса, а питащие валики не могут выравнивать ее по длине шачты. Там гле больа? плотность. с той стороны в сырцовой камере джина получается более высокая плотность сырцового валика и следовательно в этом месте зуб пилы захватит большее количество волокон, образуя прядки большей массы. Известно, что болъшме прядки при очистке обладая большей силой ииэрции приведут к более интенсивному износу кромок колосников. Поэтому в данной работе предлагается новая конструкция питаших валиков СА. С. N910876). которая обеспечит выравнивание плотности сырцового валика. Кроме этого известны исследования РЩ"Хлопкопром" и ТИТЛП рекомендующих использовать пилы с меньшими зубьями пил. Преимущества таких пил неоспоримо к оно доказано. Как видно, такой питатель неправлен на выравнивание питания машины по ее длина и получения равномерного износа колесников.

• Другой путь стабилизации показателей работы машины по длине-ПОВЬШЕНИЭ износостойкости полимерных колосников, что можно получить введением в расплав пластмассы различных наполнителей - порошков мрамора. ФарФзра. цемента. Цемент способен поглашать влагу и это приведет к его выкрашиванию и выпадению из поверхностных слоев. Порошок фарфора очень мелкий, он способен надрезать очищаемое волокно снижая его прочностные свойства. Порошок мрамора более крупный, поэтому его приняли в качестве объекта исследований. Эксперименты показали, что в цилиндре пресса не хорошо перемешивается расплавленный полиамид и порошок. При отливке в прессфор-му такой смеси показала, что в теле насадка появляются поры, раковины, которые вносят искажения в процесс взаимодействия волокон и колосников. Поэтому в расплав добавили полиэтиленгликоль С ПЭГ), хотя он несколько снизил износостойкость материала.но это позволило получить ровную и чистую поверхность насадка. Экспери-

менты показали.что мраморный порошок ввиду своего большего удельного веса осаждается на дне цилиндра пресса. Он первым выходит из цилиндра и располагается на дне прессФормы образуя кромку насадка, которая располагается на более мягком основании. Получается конструкция насадка состоящая из твердого валика С кромки) лежащего на упругом основании. Как видно, частицы порошка связанные между собой полимерным материалом будут составлять как бы решетчатую конструкцию, поэтому модуль упругости такой конструкции будет близок к модулю упругости чистого капрона, что все равно не соизмеримо с модулем упругости стали. Использование капрона с добавкой 5% мраморного порошка и ПЭГ увеличивает срок службы насадок почти в два раза т.е.достаточен на один сезон работы хлопкозавода. Исследование силы тренния та'сого композиционного материала с хлопковым волокном показало его снижение от 13 до37 X в сравнении с стальным по мере увеличения радиуса кромки колосника.

Ранее проведенные исследования автора и других ученых дает возможность создания машины упрошенной конструкции. Основанием для этого служит:

-повышение очистительного эффекта машины при увеличении скорости врааения пильного цилиндра;

-защита волокон от механических повреждений на повышенных скоростях очистки, путем применения пластмассовых насадок на колосники. использование пластмассовых колосников или напыление пластмассы на поверхность металлических колосников:

-создание машины с возможностью изменения рабочих скоростей, технологических зазоров, использование конструкций предотвращающих забой волокон на колосниках.

Исследования на лабораторном стенде подтвердили предположения. пряжа наработанная на экспресс-установке типа Шерли показало преимущество большой скорости С1230 мшг1), пластмассовых колосников. Понизилась засоренность пряжи почти на 50%.Разрывная нагрузка одиночной пряжи выше на 6,6%, но ее неровнота повысилась почти на 13%.

Лабораторные исследования позволили сконструировать односту-пеньчатую волокноочистительную машину, которая должна иметь технологические показатели тшхступеньчатой машины, уменьшенную металле и энергоемкость.

Экспериментальный образец имеет возможность менять скорость пильного цилиндра, изменять количество колосников, менять живое сечение колосниковой решетки и технологический зазор, материал колосника. На опытную машину сразу установили пластмассовые на-

садки. Обороты пильного цилиндра менялись Сп=14б0;2000:2500мин~':>. Для сравнения работала серийная машина 3 ОВП. Волокно, наработанное на МИС АО„СКБ по хлопкоочистке" на Шуралисаяском хлопкозаводе. • направлено для прядильных испытаний в УШ1 ТИТЛП по одной кипе с каждого опыта. По результатам анализов мо:шо рекомендовать сохранить о колосников, скорость пильного цилиндра 1960 мин"'.

Испытания модульной установки волокноочистительной машины проведенные, на Чиназском хлопкозаводе подтвердили полученные ре- } зультаты. Расчет экономической эффективности от применения полиамидных насадок для однобатасейного завода, только 1 сорта хлопка ссставит 59459,04 сум в год.

OSSE ВЫЕОШ 'Л РЖНЕНДЧт -

1. Впервые получено аналитическое выраканиг для закона -движения волокон при его взаимодействии с колосникам волокнсоч^.стительных машин. с помощью которого южно определить оптимальнее с точки зрения очистки волокна параметры рабс-ах органов.

2. Установлено, что увеличение податливости материала колосников повышает амплитуду колебаний прядки волокон и ее натяжение, что сказывается на улучшении очистки. Расчетные значения контактных давлений на кромке колосников при взаимодействии с нею прядки показал, что полимерные колосники почти в 22 раза сникает значение -давлений на волокно в сравнении со стальными колосниками,снижает сумму пороков в очищенном волокне на 0,3-0,6% и волокнистость отходов на 15-20%.

3. Расчетным путем выявлены рекомендуемые параметры пру:,<и.чных ко-лосникоз: частота собственных продольных кшебании d=2SS. 4 с4, а поперечных р=23б,8 с'} Очистительный эффект машины с колосниками имеших полимерные насадки и машины с пружинишь колосниками одинаковы и он выше в сравнении с нолевыми стальными колосниками. Ка основе решения дифференциального уравнения равновесия прядки волокон установлен закон его дви:хения при взаимодействии с колосником, а такие определен шаг расстановки колосников 20 мм.

4. Выявлено, что применение рекомендуемых полимерных колосников позволяет увеличить разрывную нагрузку пряжи на 5-8% за счет уменьшения повреждаемости волокон и меньшей их засоренности. При зтом число порсков в пряма уменьшается до 11% по сравнении с пряжей наработанной из волокон очищенных на более жестких металлических опорах.

5. На частотах вращения пильных цилиндров до 2500 мин"1 при

применении полимерным колосников очистка волокна показала наилучшие результаты по эффекту его очистки и прядильным свойствам в сравнении с волокнами очищенными на существующей рабочей скорости 1460 мин*.' При этом относительный эффект очистки составил для волокон около 20%. В результате установлено, что целесообразно увеличение частоты вращения пильного цилиндра, которое позволяет больше расслаивать пучок волокон, уменьшить отход пучка волокон от поверхности пильного цилиндра.

6. Разработаные колосники с насадками из композиционного полимерного материала позволили увеличить их долговечность за счет повышения износостойкости. Экспериментами установлено, что в течении сезона работы хлопкозавода износ кромок в два раза ниже чем колосники с насадками из полиамида-6.

7. Теоретически и экспериментально исследована динамика работы пильных валов и колосников волокноочистителя и установлено, что их критические скорости отстоят далеко от существушей рабочей скорости, однако в зоне частот вращения близких к рабочей для пильных валов наблюдается некоторое увеличение амплитуды, что объясняется явлением кратного резонанса. Податливость рамы снижает критическую скорость пильных валов на 10 - 14%.

8. Исследованы аэродинамические потоки воздуха в рабочей зоне очистки прядки волокон. Выявлена критическая зона границ ламинарного и турбулентного потоков на поверхности колосника, характер и количество образования завихрений в хвостовой части колосника, что позволило разработать новую конструкцию колосников треугольной Формы, обеспечиваших значительное уменьшение завихрений воздушных потоков. Экспериментами установлено, что такие колосники позволяют увеличить очистительный эффект машины за счет уменьшения завихрений.

9. Выявлено положительное влияние колебания технологического зазора на очистительный эффект машин не только для хлопка-волокна но и для хлопка-сырца. Очистительный эффект по хлопку-сырцу повысился по общему содержанию сора на 15-30%. Анализы показали, что для исключения монотонности воздействия рабочих органов на хлопковое волокно целесообразно увеличить как амплитутду, так и частоту колебания колосников.

10. Выявлено, что амплитуда колебания боковин, колосников, пильного цилиндра зависят от угла наклона пил, а также от вида опор (подшипники качения или скольжения, жесткие и податливые опоры). Установлено, что наилучшие технологические показатели получены при наклонном расположении пильных дисков и жестких опорах под-

шипников качения, при 2000 мин'1 амплитуда колебания вала пильного цилиндра равна 0.075мм. боковины машины 0,08мм. колосников 0.7мм.

11.На основе разработанных методик по исследованию механики процесса очистки. Физико-механических свойств прядки волокон и динамики работы машины разработана и апробирована в производственных условиях модульная установка волокноочистительной машины с технологическими показателями многоступеньчатой машины, которая передана для внедрения на Чиназский хлопкозавод.

12. Экономическая эффективность от использования полимерных композиционных материалов только за счет снижения суммы пороков в очищенном волокне даст для 1 сорта волокна на один однобатарей-ный хлопкозавод экономию 59459,04 сум в год. Таких батарей в республике более ста.

Общая экономическая эффективность от внедрения однобарабан-ного волокноочистителя составляет на однобатарейном заводе 30.5 тысяч рублей в год (в ценах 1986г.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Шукуров М. И.. Турсунов Х.К. "Расчет на вибрацию одноступеньча-той волокноочистительной машины".Р.с.ЦШШЭИлегшшенаи N2.

М. 1976г.

2. Шукуров М.М., АбдулРазаков Э.М. .Турсунов X.К."Расчет пильных вапов волокноочитистельной машины 3 ОВП-А на критическую скорость методом начальных параметров".?.с.хлопковая промышленность N2, Ташкент 1976г. с. 15-17.

3. Турсунов X.К..Шукуров М.М. "Исследование контактных давления при взаимодействии хлопкового волокна с кромкой колосников волокноочистительной машины 3 ОВПА".Р. с.ЦШШЭИлегпишемаы N2.

М. 1978г. .С.23-24.

4. Турсунов X.К..Шукуров М.М. "Исследование взаимодействия волокон хлопка с поверхностью колосниковых решеток в процессе очистки на машинах 3 ОВПА" Л. Известия АН УзССР, с. т. н. N3. Ташкент 1978г. с. 47-51.

5. Турсунов X.К."Экспериментальное исследование удара в процессе очистки волокна". Р. с. Хлопковая промышленность N2, Ташкент 1978г. с. 20-21.

6. Жабаров Т. Ж.. Котов Ю. С., Турсунов X. К. "Исследование колосниковой решетки волокноочистительной машины 3 ОВП с пластмассовыми насадками".?.с.Хлопковая промышленность N2,Ташкент 1977г.с. 16.

7. Шукуров М.М..Турсунов X. К. "Экспериментальное исследование из-

носа колосников волокноочистительной машины 3 ОВП с полиамидными насадками"Р. с. Хлопковая промышленность N3, Ташкент 1978г. с. 15-16.

8. Шукуров М. М.. Турсунов X. К. г Мирошниченко Г. И. "Исследование динамики пильных валов,колосников, рамы волокноочистительной машины 3 ОВП-А".сб.трудов ТИТЛЛ N29,Ташкент 1э78г.,с.20-26.

9. Исмаилов А. ,Мачкамов Р.Г..Турсунов X.К."Исследование ударного взаимодействия летучек хлопка с различными поверхностями".

Р. с. Хлопковая промышленность N4. Ташкент 1980г., с. 5-6.

10. Кадыров Б. Г., Турсунов X. К., Арипджанов М. С. "Исследовние движения хлопка-сырца в очистителях от.крупного сора".Р.с.Хлопковая промышленность N1, Ташкент 1982г.. с. 15-16.

11.Арипджанов Н.С.,Турсунов X.К. .Кадыров Б.Г."Влияние параметров колосниковых решеток на очистительный эффект очистителей хлопка-сырца". Р. с. Хлопковая промышленность N6, Ташкент 1382г. с. 19-20.

12.Арипджанов М. С., Турсунов X. К. "Соровыделение в современных очистителях хлопка-сырца". Р.с.Хлопковая промышленность N5. Ташкент 1984г.. с. 6-7.

13. Турсунов X. К.. Мощенков А. Б. "Определение профиля кромки колосника волокноочистителя". Р. с. Хлопковая промышленность N3, Ташкент 1989г.. с. Э-Ю.

14. Турсунов X. К. "Теоретическое обоснование выбора параметров колосниковой решетки волокноочистительных машин".Тезисы докладов. Мекнат.Ташкент 1930 г.

15. Шукуров М. М.. Турсунов X. К. "Экспериментальное определение коэффициента жесткости прядки волокон при их растяжении".».Известия вузов ТТЛ N5. Иванова 1989г., с. 6^8.

16. Мощенков .А. Б.. Турсунов X. К. "Колосниковая решетка волокноочистительных машин". Р.с.Хлопковая промышленность N3.Ташкент 1990г. с.10-11.

17. Турсунов X. К., Абдусаттаров А. "Некоторые задачи деформации нитей и тканей из нелинейного вязкоупругого материала". Тезисы докладов, Фергана 1991г.

18. Мавлянов Т. М.. Турсунов X. К. "Работа пильных дисков в очистителях хлопкового волокна". Тезисы докладов. Фергана 1991г.

19. А. С. N519509 Колосниковая решетка - Мирошниченко Г. И., Шукуро&М. М.. Турсунов X. К.. Б. И. N24,1976г.

20. А. С. N910876 Питатель хлопкообрабатыващей машины -Шукуров М. Н., Турсунов X. К., Котов Ю. С., Турсунов Р. К., Худковский Б.А.. Б.И.N9,1982 г.

21.А.С.N1033594 Очиститель волокнистого материала - Шуку-ров М. М.. Турсунов X. К.. Максудов И. А., Шукурова Ш. X.. Турсунов Р. К. Б. И. N29,1983г.

22.Турсунов X. .Алимова X. .Эргашов М."Моделирование скольжения волокон по поверхности колосника волокноочистительнои машины".

Ж. Известия вузов N4.1995г. Иваново.. с. 21-24.

23.Турсунов X. .Алимова X. .Эргашов М."К исследованию оптимальной Форш рабочей части колосника волокноочистительной машины".Узбекский журнал" Проблемы механики" N3,1996г.. с. 53-57.

" 24.Турсунов X. .Эргашов М. .Мавлянов ^"Экспериментальное определение скорости распространения волны упругой деформации". Тезисы докл. Международной НТК"Великий шелковый путь"ТИШ. Ташкент 1996г.. с. 233-234.

25.Таджибаев Р..Шукуров М.,Турсунов X."Создание и испытание одно-барабанного волокноочисгителя". Тезисы IX НТК. ВЗИТЛП. Москва 1386г.

26. Турсунов X. К.. Исмаилов А. А.. Хасанов м. Р. "Теоретическое обоснование повышения надежности рабочего колеса вентилятора

. • Ц7-25-128.8". Р.с.Хлопковая промышленность N4 1986г. .с.20.

27.А.С.N731073 Рабочее колесо пневмотрачспортного вентиля-тора-Шукуров М1М..Исмаилов А.А..Турсунов X.К.Б.И.N16.1980г.

23. X. Алимова, X. Турсунов. М.Эргашов"К исследованию динамики соударения и проскальзывания волокон по кромке колосников волокноочистительной машины". Ж. Шелк N1,1997 г.,с. 47-50.. с. 26-23.

29.X.Турсунов "Изгибная жесткость прядки волокон". Ж. Шелк N3,1997г.. с. 36-38.

Пачта толапарини тозалаш назарий асослари ва тола тозалаш машиналарини ишчи органла-рини такомиллаытариш.

Турсунов Хамидулла Кучкарович Тола тозалаидиган машмналарни лоиихапаш максадида, улардаги ¡караенларни кадаллаштариш учун хомашенинг хусусиятлари урганилди. Гола тутамларини тозалаш даврида хосил буладиган кучлар, тебрз-нишлар ва улар билан боглик булган к^рсатгичлар аник^анди. Изла-нишларни енгиллаштириш максадида тозалаш жараени моделлаштирилди за тахлил к;илинди. Изланишлар асосида колосниклар учун янги поли-

мер материал тавсия этилди. натижада ейилишга к;аршилиги оширилди. Колосникли панжаранинг янги конструкцияларк кылаб чик,илди ва улар-нинг камунааий к,урилмалари лаборатория, хамда ишлаб-чикариш шаро-итида текширилди. Аррали цилиндрларнинг айланишида косил б'^лади-ган хаво о^мларининг тозалаш жараенига таъсири ^рганилди. Тола тутамлари колосникнинг ишчи юзаси билан контактга кириши ва шу дазрда тутамларнинг формаси анин;ланди.Тола тутамларининг узунаси буяича кесимлари тезлигини узгариши топилди ва унинг асосида колосник х^ррасини Формаси аник^панди. Машинанинг ишлаш жараенида ишчи органларини тебраниши туфайли технологик ораликларнинг кзгармшини машинанинг тозалаш зййактига таъсири ^рганилди. Колосникли панжаранинг параметрлари тола тутамининг мажбурий тебраниши к;онуниятига таъсири топилди, натижада толалардан чик^мдилар ажра-лишкни тезлаштирадиган тебраниш тезлиги аник^анди.

Тола тозапаш машинасининг аррали цилиндри. колосниклари ва рамасини назарий ва экспериментал усулларда тебранишлари i'pra-нилди. Цилиндрларнинг таянчларининг к^йишок^иги унинг тебранишла-рига таъсири анюушди. Барча тажрибаларни ¿'тказиш жараенида замо-навий асбоб-ускунапар ^лланилди. Цилиндрларнинг аррапари ¿'к,ига нисбатан куя койлашганлигини машина ишчи органлари тебранишлари-га ва аррали цилиндр валига и;уйилган кучларни узгяришига таъсири ачик^яанди.

Назарий ва экспериментал изланишлар натижасида янги тола то-залаш модуль мосламаси яратилди. Бу мослачани иилаб-чи^аришдаги синовлари ижобии натижалар берди.

Teoretical basis of .lint cotton cleaning and improving of lint cotton machine.working organs.

Tursunov Hamidulla Kuchkarovich.

On designing purpose of lint cotton machine, intensification process proceeding in it the property of fibre spinning ware studied. It is determined the strengh, vibration and indicators of lint cotton cleaning. In order to facilitate of investigations mathematical models of cleaning process were created and made analyses. As a result of reseach neu wear resistance polymer materials were recomended for bars. New construction of grill and prototype were tested in laboratory and production conditions. It is studied the effect on technological process of ain stream forming by rotating of cylinder saw. Form motion of fibre spinning in its interaction with bar was determined. The speed changing of cross - section of splning was determined and on this

basis the form of bar edge was found. The effect of rotation of working organs forming in machine operating on changing of technological clearance and machine cleaning effect was studied. The effect of grill parameters cn forced rotation of fibre spin-lnguas found. As a result resonant frequency accelerated separating firbe from waste was obtained.

The vlbratltor. of saw cylinders, bars and frame of lint cotton machinss were studied theoretically and experimentaly. The effect of corapllance on cylinder rotation uas determined. In all experiments were used modern appatus. The effect of san inclination on working organs rotation and strengh changing forming on saw cylinder shaft were determined.

In consequence of theoretical and experimental research modul installation of lint cotton machine uas created. Testing in production conditions gave positive results.

OraeiaTaHo b THnorpat&hh THTJIII-166-100 -97