«УМНЫЙ ГОРОД»: ФОРМИРОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ, ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПОДХОДЫ.

Аннотация

В статье рассмотрен процесс отделения мелких камней и примесей из хлопкового потока, падающего из наклонного элеватора на роликовый механизм. При этом определялись расстояние между роликовыми механизмами, угловые скорости и расположение роликовых механизмов относительно горизонтальной оси. Ключевые слова: элеватор, роликовый механизм, Maple-12. При удалении мелких камней и примесей из кусочков ваты, падающих из наклонного подъемника в роликовый механизм, она раскладывается в виде равномерного слоя на валке. Линейные скорости каждого роликового механизма увеличиваются по закону 174 1 2 3 4 5 6 7              при обеспечении разброса. В этом случае эффективность очистки от мелких и крупных загрязнений будем определять, учитывая растяжение и вибрацию хлопковой струи на вальцах в результате правильного подбора расстояния между валиками и расстояния вальцов. Относительно горизонтальной оси с использованием теоретического подхода (рис. 1). МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКАДЕМИЧЕСКИХ НАУК Рисунок 1. Динамическая модель роликовых последовательностей. Для описания динамики вращения каждого валика при передаче хлопкового потока воспользуемся уравнением Лагранжа второго рода [3,4]. 175 d d t ( d d T i ) d d T i d d П i Q ( i )  Здесь  и  — обобщенные координаты и обобщенные скорости i i (ролики), Т , П  кинетическая и потенциальная энергии, Q ( i )   обобщенные силы, l ,l , 21 32 l 4 3 , l , 54 l 6 5 , l 7 6 - соответственно передаточное число между роликами. Определим кинетическую энергию роликов при передаче хлопкового потока. 1 1 2 1 21  T   J   ; 2 1 2 2 22  T   J   ; 3 1 2 3 23  T   J   ; 4 1 2 4 24  T   J   5 1 2 5 25  T   J   1 ;T   J 2 ; 6 2 6 6 7 1 2 7 27  T   J   . (2) Результирующая потенциальная энергия в системе роликов в ряд равна нулю. 1 П  с 2  0 (3) 2 i 1 В этом случае на основе динамической модели переноса хлопкового потока (рис. 1) составим дифференциальное уравнение движения роликов по поверхности равномерного переноса. В этом случае, используя равенство (1) из выражений (2) и (3), мы получаем неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка путем вывода специальных свойств. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКАДЕМИЧЕСКИХ НАУК 176 J J J J J J J 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 М М М М М М М 1 2 3 4 5 6 7 l  2 1 l 3 2 l 3 2 l 4 3 l 5 4 l 6 5 M M M M M M 2 3 4 5 6 7 (4) Передаточное число в этом дифференциальном уравнении (4) определяется следующим образом. l  2 ; 1 3 2 3 2 l  ; 4 3 4 3 l  ; 5 4 5 4 l  ; 6 5 6 5 l  ; 7 6 7 6 l  (5) Между крутящими моментами роликов применимо следующее соотношение. M  M  M  M  M  M  M в данном случае 1 2 3 4 5 6 7 рассматривался вопрос обеспечения расширения хлопкового потока и повышения эффективности процесса отделения от примесей. Выше подставим отношения уравнения (5) в дифференциальное уравнение (4), а результат определим путем численного решения с помощью программы Maple-12, анализа потока хлопка в передаче роликового механизма в процессе увеличения его скорости. J J J J J J J 1 2 3 4 5 6 7 21 22 23 24 25 26 7 М М М М М М М 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 0 M M M M M M 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 (6) Итак, моменты инерции в дифференциальном выражении (6) определяются следующим образом. m r2 J  1 ; 1 2 J 2 m 2 2 r 2 m r2 ;J  3 ; 3 2 J 4 m 4 2 r 2 ; J 5 m 5 2 r 2 ; J 6 m 6 2 r 2 ; J 7 m 7 2 r 2 Здесь m ; m ; 1 2 m 3 ; m 4 ; m 5 ; m 6 ; m - представлен анализ изменения массы 7 за счет мелких камней и примесей, выделяющихся при переносе хлопкового потока с поверхности каждого роликового механизма. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКАДЕМИЧЕСКИХ НАУК 177 m m m m m m m 1 2 3 4 5 6 7 2 2 2 2 2 2 2 r r r r r r r 2 2 2 2 2 2 2 21 22 23 24 25 26 7 М М М М М М М 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 0 M M M M M M 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 (7) По этому уравнению (7) анализ изменения массы хлопкового потока при сепарации мелких камней и примесей представлен на графиках (рис. 2). a) b) МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКАДЕМИЧЕСКИХ НАУК v) Рисунок 3. График зависимости скорости движения хлопкового потока по поверхности роликового механизма относительно горизонтальной оси роликов в значениях a)h 10 мм; b) h 20 мм; v) 1 2 178 h 3  3 0 м м . a) b) v) Рисунок 3. График движения хлопкового потока по поверхности роликового механизма в зависимости от расстояния между роликами в значениях а) L 1  8 м м ; b) L 2  1 0 м м ; v) L 3  1 2 м м . Из анализа графиков 1-2 выше, графиками показано влияние расстояния между роликовыми механизмами, угловых скоростей и расположения относительно горизонтальной оси на эффективность очистки при отделении мелких камней и примесей из хлопкового потока. При этом за счет увеличения скорости работы валковых механизмов и равномерного растяжения и вибрации хлопкового потока в зависимости от положения валков расстояние между валками при сепарации примесей устанавливается на величину L 10 мм, расстояние последовательного 2 МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКАДЕМИЧЕСКИХ НАУК размещения роликов относительно гор