Повышение эффективности очистительной машины совершенствованием питателя и подготовки хлопка-сырца к технологическому процессу очистки

Аннотация

Актуальноеi ь и востребованность гемы диссертации. Хлопковое волокно составляет 55-60% от общего объема волокна, используемого в мировой текстильной промышленности. Согласно мировой статистике и Международного консультативного комитета по хлопку (ICAC) «в пятерку экспортеров хлопкового волокна урожая в 2016/2017 года включены: США, Индию, Австралию, Бразилию и Узбекистан, а также импортеров - Бангладеш, Вьетнам, Китай, Турцию и Индонезию»1. Динамичное и устойчивое развитие хлопкоочистительной промышленности, внедрение на предприятиях отрасли современного оборудования, повышение эффективности и рационального использования производственных мощностей является основой для конкурентоспособности на мировом хлопковом рынке. В этой связи особое внимание уделяется совершенствованию хлопкоочистительных машин с высокой эффективностью и созданию ресурсосберегающий технологий в мировой хлопковой промышленности. В мировой практике проводятся широкомасштабные исследования по совершенствованию техники и технологии первичной обработки хлопка-сырца. В этой сфере разработка эффективной технологии очистки от сорных примесей, равномерная подача хлопка сырца, разработка эффективных и ресурсосберегающих устройств питателей, разработка эффективной технологии подготовки хлопка-сырца к процессу очистки, оптимизация режимов и параметров машин обретают особую важность. В нашей республике осуществляются комплексные меры по развитию хлопковой отрасли, модернизации и техническому перевооружению хлопкоочистительных предприятий, повышению рентабельности производства и переработки хлопка-сырца, а также обеспечению конкурентоспособности выпускаемой продукции. В Стратегии действий развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы определены задачи, в частности по «...повышению конкурентоспособности национальной экономики, уменьшение расходов энергии и ресурсов, широкое внедрение энергосберегающих технологий...»2. При выполнении этой задачи вопрос разработки эффективной технологии равномерной подачи хлопка-сырца в очистительные машины и разработка эффективной технологии подготовки хлопка-сырца к процессу очистки является одной из важных задач, поставленных правительством. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан УП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти основным направлениям развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы» и в Постановлении ПП-4707 «О программе мер по структурному преобразованию, модернизации и диверсификации производства продукции в промышленности на 2015-2019 годы» от 4 марта 2015 года и в Постановлении ПП №4408 от 28 ноября 2017 года “О мерах совершенство-вании системы управления хлопководческой структуры”, а также в других нормативно - правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является разработка очистительных машин и питающих устройств на основе повышения эффективности хлопкоочистительных машин путем равномерного и разрыхленного питания, а также подготовка хлопка-сырца к процессу очистки. Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: разработана эффективная хлопкоочистительная машина на основе разработки питающего устройства, не повышающего плотность хлопка-сырца; определены параметры нового шахта-накопителя на основе расчета силы сжимаемости, влияющего на хлопок-сырец в зоне действия питающих валиков; разработана эффективная технология подготовки хлопка-сырца к процессу очистки на основе определения скорости воздуха, пористости, плотности и движения хлопка-сырца в колковом барабане; определены степень влияния нового питателя на очистительный эффект и основные показатели рабочих органов нового питателя. Заключение На основе анализа проведенных теоретических и прикладных исследований по совершенствованию питающих устройств хлопка-сырца можно сделать следующие выводы: 1. Проведенный анализ современной состояния питания хлопка очистительных машин показал, что в существующих питателях происходит сжатие и повышение плотности материала между питающими валиками, которые приводят к уменьшению степени его разрыхленности. 2. Теоретически определено с приближением боковые стены шахты-накопителя к вертикальной оси питающих валиков уменьшается угол захвата хлопка-сырца, что приводит к уменьшению объема подачи и давления хлопка между питающими валиками от 1200 Па до 700 Па, что способствует равномерной и бесперебойной подаче хлопка-сырца на очистительную машину. 3. Аналитически найдены закономерности уменьшения плотности от 54 кг/м3 до 29 кг/м3 и повышение коэффициента пористости от 0,112 до 0,24 и увеличения линейной скорости долек хлопка-сырца при движении по окружности колковых барабанов. 4. Экспериментально определено, что в результате движения хлопка-сырца в верхней части колковых барабанов коэффициент пористости хлопка повышается и плотность хлопка-сырца уменьшается, что в свою очередь приводит к росту контактной площади волокна с сетчатой поверхностью. В результате этого уменьшается коэффициента структуры и повышается очистительный эффект машин. 5. Определено, что при эксплуатации шахты-накопителя с шириной 240 мм, выполненного в форме прямоугольника с колковыми питающими валиками, очистительный эффект машины 6.0^-6.5 % больше чем с шахтой накопителя шириной 400 мм с лопастными питающими валиками. 6. Экспериментальными исследованиями установлено, что при подаче хлопка-сырца через верхнюю часть колковых барабанов приводит к уменьшению коэффициента структуры хлопка-сырца и повышает очистительный эффект машины на 5,0-6,0 % по мелкому сору. 7. Экспериментально доказаны, что изменение расстояния между питающими валиками и колковыми барабанами с 5 мм до 150 мм уменьшает структурный состав хлопка с 0,78 до 0,62 и повышает очистительный эффект хлопкоочистительных машин на 4,5-5,0 %. 8. Очистительный эффект в предлагаемой новой конструкции шахты-накопителя увеличен на 5,5-6,5 % и улучшено качество выпускаемого хлопкового волокна. 9. Экономический эффект за счет внедрения в производство усовершенствованного питающего устройства и технологии подготовки хлопка-сырца к очистке составил 21936 сум на одну тонну перерабатываемого хлопка-сырца.