CC BY
4UDC: 631.363.7(045)(575.1) EDN: https://elibrary.ru/vyvcyb
ARALASHTIRGICH QOPQOGI PARAMETRLARINI ASOSLASH
Eshdavlatov Eshpo'lat Uzoqovich1, Suyunov Alisher Abdigapporovich2, Shodiyev Shahriyor Nomoz o'g'li3
1texnika fanlari doktori, professor,
e-mail: [email protected] 2doktorant,
e-mail: [email protected]
3doktorant, e-mail:
shodiyevshahriyor13@gmail. com
Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti
Annotatsiya. Maqolada bugungi kunda chorva mollari mahsuldorligini oshirishda muhim ahamiyatga ega bo'lgan dag'al va shirali ozuqalar hamda ozuqabop sanoat chiqindilari bilan kombinatsiyalangan ozuqa aralashmasi tayyorlashning dolzarbligi ko'rib chiqilgan. Ozuqa aralashmasini tayyorlash samaradorligini oshiruvchi muhim omillardan biri - bu uni oqimli usulda tayyorlash hamda energiya va resurstejamkor uzluksiz ishlovchi aralashtirgichdan foydalanishdir. Aralashtirgichning ish sifati, unumdorligi va energiya sarfiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir ko'rsatadigan omillardan biri aralashtirgich kamerasi shaklini belgilovchi qopqoqni ishlab chiqish zaruratidir. Qopqoqning parametrlari nazariy va amaliy jihatdan aniqlangan bo'lib, parametrlar va ishchi organ rejimining aralashtirgich ish unumdorligi va texnologik jarayonning bajarilishi uchun talab qilinadigan quvvatga ta'sirini ifodalovchi matematik formulalar ishlab chiqilgan. Tadqiqot natijalariga ko'ra, aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti 2,47 s, o'qiy tezligi 0,81 m/s va aralashtirgichning ish unumdorligi 15,5 t/h ni tashkil etadi. Ozuqa aralashmasining hajmiy massasi 120+600 kg/m3 oralig'ida bo'lganda, aralashtirgichning nazariy ish unumdorligi 7+24 t/h va texnologik jarayon bajarilishi uchun talab qilinadigan quvvat esa 0,45+1,52 kVt bo'lishi nazariy jihatdan asoslab berilgan. Olingan ma'lumotlar asosida uzluksiz ishlovchi aralashtirgichlardan sanoat namunalari ishlab chiqishda foydalanish tavsiya etilgan.
Kalit so'zlar: ozuqa, aralashma, aralashtirgich, aralashtirish kamerasi, uzluksiz, qopqoq, shnek, ish unumdorligi, quvvat, o'qiy tezlik, harakat traektoriyasi, aylanish chastotasi.
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРЫШКИ КОРМОСМЕСИТЕЛЯ
1доктор технических наук, профессор
2докторант
3докторант
Каршинский инженерно-экономический институт
Эшдавлатов Эшпулат Узокович1, Суюнов Алишер Абдигаппорович2, Шодиев Шахриёр Номоз угли3
Аннотация. В статье рассмотрен актуальный на сегодняшний день вопрос приготовления комбикормовых смесей с грубыми и сочными кормами, а также с отходами кормопроизводства, имеющими важное значение для повышения продуктивности скота. Одним из важных факторов, повышающих эффективность приготовления кормовой смеси, является её приготовление поточным способом, а также использование энергоэффективного и ресурсосберегающего кормосмесителя непрерывного действия. Поэтому необходимо обоснование параметров крышки, соответствующей форме камеры кормосмесителя, так как это существенный элемент, непосредственно влияющий на качество работы, производительность и энергопотребление кормосмесителя. Данные параметры определены теоретически и практически, разработаны математические формулы, выражающие влияние параметров и режима работы рабочего органа на производительность и мощность кормосмесителя и необходимые для выполнения технологического процесса. Согласно результатам исследования, время нахождения питательной смеси в смесительной камере составляет 2,47 с, скорость движения оси шнека -0,81 м/с, производительность кормосмесителя - 15,5 т/ч. Теоретически обосновано, что при объёмной массе питательной смеси в пределах 120+600 кг/м3 теоретическая производительность смесителя составляет 7+24 т/ч, а требуемая мощность для выполнения технологического
Iqtiboslik / Цитирование / Citation: Eshdavlatov, E. U., Suyunov, A. A., Shodiev, Sh. N. u. (2024). The rationale for feed mixer lid parameters. (In Uzbek). Science and Innovative Development, 7(6), 62-74.
процесса - 0,45+1,52 кВт. На основе полученных данных было рекомендовано при разработке промышленных образцов использовать кормосмесители непрерывного действия.
Ключевые слова: подача, смесь, кормосмеситель, смесительная камера, непрерывность, крышка, шнек, производительность, мощность, скорость оси, траектория движения, частота вращения.
THE RATIONALE FOR FEED MIXER LID PARAMETERS
1 Doctor of Technical Sciences, Professor
2Doctoral Student
3Doctoral Student
Karshi Engineering Economics Institute
Kelib tushgan/ Получено/ Received: 31.10.2024
Qabul qilingan/Принято/ Accepted: 26.11.2024
Nashr etilgan/
Опубликовано/Published:
14.12.2024
Eshdavlatov Eshpulat Uzokovich1, Suyunov Alisher Abdigapporovich2, Shodiev Shakhriyor Nomoz ugli3
Abstract. The article reveals the current relevance of preparation of mixed fodder mixtures with coarse and succulent fodder, as well as with feed production wastes, which are good for raising the livestock productivity. One of the important factors increasing efficiency of preparation of a feed mixture, is its preparation by a flow method, and also use of energy-efficient and resource-saving continuous feed mixers. Therefore, it is considered important to justify parameters of a lid that will meet the shape of the feed mixer chamber, as it is an essential element immediately affecting the quality of work, productivity and energy consumption of the feed mixer. These parameters are determined theoretically and practically, mathematical formulas expressing the effect of parameters and mode of operation of the working body on the productivity and power of the feed mixer and required for implementation of the technological process have been developed. According to the research findings, the time of keeping the feed mixture in the mixing chamber is 2.47 sec., the speed of the auger axis is 0.81 m/s, the productivity of the feed mixer is 15.5 tons/h. Theoretical productivity of the mixer and the required power to perform the technological process have been justified to be 7+24 t/h and 0,45+1,52 kW, accordingly at the volumetric mass of the feed mixture within 120+600 kg/m3. As per retrieved data, the use of continuous feed mixers, is being recommended for developing industrial samples.
Keywords: feed, mixture, mixer, mixing chamber, continuity, cover, auger, productivity, power, axial speed, time, trajectory of movement, rotation frequency.
Kirish
Chorvachiligi rivojlangan davlatlarda ozuqalar aralashmasini tayyorlashning kam xarajatli texnologiyalari va ularni amalga oshiradigan texnika vositalarining yangi ilmiy-texnikaviy yechimlarini ishlab chiqish bo'yicha ilmiy-tadqiqot ishlari olib borilmoqda.
2022-2026-yillarga mo'ljallangan Yangi O'zbekistonning taraqqiyot strategiyasida, jumladan, "...qishloq xo'jaligini ilmiy asosda intensiv rivojlantirish orqali dehqon va fermerlar daromadini kamida ikki baravar oshirish, qishloq xo'jaligining yillik o'sishini kamida besh foizga yetkazish" vazifalari belgilab berilgan. Ushbu vazifalarni amalga oshirishda chorvachilik fermalari, komplekslar, klasterlar va mustaqil ozuqa aralashmalarini ishlab chiqarish korxonalarining ozuqa tayyorlash sexlarida ozuqalarni oqimli usulda sifatli aralashtirishni ta'minlaydigan texnik vositalar ishlab chiqish muhim vazifalardan hisoblanadi. Jumladan, dag'al va shirali ozuqalar, ozuqabop sanoat chiqindilari bilan kombikormni zootexnik talab darajasida aralashtirish imkonini beradigan energiya va resurstejamkor qurilmalar yaratishga alohida e'tibor qaratilmoqda. Shu jihatdan ozuqa aralashmalarini oqimli usulda tayyorlash uchun texnologik jarayonning uzluksizligi, energiya va resurstejamliligi, yuqori ish unumdorligi va sifatini ta'minlaydigan ozuqa aralashtirgichlarini ishlab chiqish, ularning ishchi qismlarining parametr va texnologik ish rejimlarini asoslash dolzarbdir.
Ozuqa aralashmalarini tayyorlash nazariyasi va usullarini ishlab chiqish, dag'al, shirali va konsentrat ozuqalarni aralashtirish va ularga aralashtirish jarayonida qo'shimcha ishlov
berishda qo'llanadigan aralashtirgichlarning konstruktiv parametrlari hamda ish rejimlarini asoslash bo'yicha bir qancha tadqiqotlar olib borilgan.
Ammo mazkur tadqiqotlarda chorvachilik fermalarining ozuqa sexlarida ozuqa aralashmasini oqimli usulda tayyorlash uchun texnologik jarayonning uzluksizligi, energiya va resurstejamkorligi, yuqori ish unumdorligi va sifatini ta'minlaydigan, aralashtirish jarayonida issiqlik va suyuqlik kiritish bilan ishlov beradigan uzluksiz ishlaydigan aralashtirish texnik vositalari ishlab chiqish va ularni ilmiy-texnologik asoslash masalalari yetarli darajada o'rganilmagan.
Ma'lumki, aralashtirish jarayoniga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biri aralashtirish kamerasi shaklidir. Ayniqsa, bu qorigichli ishchi organga ega bo'lgan aralashtirgichlarga xos xususiyatdir.
Aralashish jarayonining ish unumdorligi, energohajmdorligi va ozuqalarning aralashish sifatiga ta'sir etuvchi omillarni aniqlash bo'yicha olib borilgan bir qator ilmiy tadqiqotlarga qisqacha to'xtalib o'tamiz.
Kurakchali ish organiga ega aralashtirgichlarda olib borilgan ilmiy-tadqiqot ishlarida ish unumdorligi va uning ishchi organiga harakatlantirish uchun talab qilinayotgan quvvat orasidagi o'zaro bog'lanish aniqlangan va uni amaliy hisoblashlarda qo'llash tavsiya etilgan (Sevrov, 1962; Zhevlakov, 1958).
Mualliflar aralashtirgichdagi kurakchalarning harakati natijasida yuzaga keladigan fizik jarayonlarni tahlil qilib, ozuqa massasidagi harakatdan hosil bo'ladigan qarshilikning asosiy shakllarini aniqlagan. Shuningdek, ular aralashtirish jarayoniga sarflanadigan quvvatga ta'sir etuvchi qarshilik kuchlarini nazariy jihatdan asoslab bergan. Ammo mualliflar aralashtirgichning talab qiladigan quvvatini aniqlashda ishchi organning aylanish chastotasi ortib borishi bilan ozuqa massasi qopqoqqa urilishi va qaytib tushishi, ya'ni aylanishga qarama-qarshi yo'nalishda ishchi organga qaytib tushishi natijasida yuzaga keladigan qo'shimcha qarshilik kuchini hisobga olishmagan. Ushbu qarshilik kuchini yengish uchun qo'shimcha quvvat talab etiladi. Bundan tashqari, qopqoqdan qaytgan ozuqa massasi ishchi organ ta'siridagi ozuqa massasining aylanma harakatini to'xtatishga ta'sir ko'rsatadi, bu esa ish unumdorligini pasaytiradi.
Yuqoridagi nazariy ma'lumotlardan ma'lum bo'ladiki, valning aylanish chastotasi oshishi bilan aralashtirgich ish unumdorligi va unga talab qilinadigan quvvatning nazariy va eksperimental ko'rsatkichlari o'rtasidagi farq ham ortib borgan. Shu bilan birga, aralashish sifati darajasi valning ma'lum bir aylanish chastotasigacha oshgan va keyinchalik kamaya boshlagan.
Demak, xulosa qilish mumkinki, bunday ko'rinishdagi aralashtirgichlarni loyihalashda aralashtirish kamerasi va uning qopqog'i shaklini ham e'tiborga olish kerak.
Qorigichli ishchi organga ega aralashtirgichlarni ikki guruhga ajratish mumkin: ishchi organning yuqori qismida bo'shliq bo'lmagan sekin harakatlanuvchi va ishchi organning yuqori qismida bo'shliq mavjud tez harakatlanuvchi aralashtirgichlar.
Birinchi guruh aralashtirgichlarida aralashtirish jarayoni, asosan, ishchi organning ozuqa komponentlari zarrachalariga ta'sir etib, ularni bir-birining ichiga kiritib borishi hisobiga amalga oshiriladi.
Tadqiqotchilar Pogosyan (1980) va Dumikyan (1983) ikkinchi guruh aralashtir-gichlarida aralashtirish jarayoni, asosan, ishchi organ yuqorisida bo'shliq va qopqoqdagi qaytaruvchi sirtlar mavjudligi sababli ozuqa massasining bir necha marotaba yuqoriga uloqtirilishi, qopqoqqa urilishi va undan qaytib, xaotik harakat qilishi hamda ishchi organning chiqarish bo'g'iziga yo'naltirilishi orqali amalga oshirilishini ta'kidlashgan.
Uzluksiz ishlaydigan aralashtirgich ustida olib borilgan nazariy tadqiqotlar natijalariga ko'ra, unda bajariladigan texnologik jarayon uzluksizligi, aralashma sifati va resurstejamkorligi ta'minlanishi uchun ish unumdorligi va energiya sarfi formulalariga aniqlik kiritish zarur.
Material va metodlar
Tadqiqot ishi Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti ilmiy-tadqiqot ishlari rejasining "Chorvachilik va baliqchilik uchun ozuqalarni yedirishga tayyorlaydigan resurstejamkor qurilmalar ishlab chiqish" topshirig'i (2017-2021-yy.) va 15-095 "Ozuqalarga issiqlik bilan ishlov beruvchi uzluksiz ta'sirli aralashtirgichni ishlab chiqish" (2009-2011-yy.) amaliy loyihasi doirasida bajarilgan.
Tadqiqot ishining maqsadi chorvachilik ferma va komplekslari, klasterlari hamda mustaqil ozuqa aralashmalari ishlab chiqaruvchi korxonalari sexlarida ozuqa aralashmasini oqimli usulda tayyorlashda texnologik jarayonning uzluksizligi, energiya va resurstejamkorligi, yuqori ish unumdorligi va sifatini ta'minlaydigan texnik vositalarning parametr va ish rejimlarini ilmiy asoslashdan iborat.
Tadqiqot obyekti sifatida dag'al, shirali va konsentrat ozuqalar, aralashtirish texnologiyasi va qurilmasi hamda uning ishchi qismlari olingan.
Tadqiqotda nazariy mexanika, ozuqalarga mexanik ishlov berish mexanikasi, matematik statistikaning qonun va qoidalari, eksperimentlarni matematik rejalashtirish hamda mavjud me'yoriy hujjatlarda (GOST 20915-11, O'z DSt 3240:2017, GOST 23728-88) belgilangan usullardan foydalanilgan (Sevrov, 1962; Syrovatka & Alyabiev, 1970; Luchinsky, 1982).
Tadqiqot natijalari
Shnekli ishchi organli uzluksiz ishlaydigan aralashtirgich uchun ish unumdorligini umumiy holda quyidagi ifoda bo'yicha aniqlash mumkin (Pogosyan, 1980; Dumikyan, 1983; Syrovatka & Alyabiev, 1970; Grigorev, 1972):
bu yerda: A - aralashtirish kamerasining ko'ndalang kesimi yuzasi, m2; Y - ozuqa aralashmasining hajmiy zichligi, kg/m3;
- to'ldirilish koeffitsiyenti; Vn - massaning o'qiy tezligi, m/s.
Aralashma shnek g'ilofini hosil qiluvchi yo'naltirgichda shnekning aylanma harakati natijasida gayka singari ilgarilanma harakat sodir bo'lgandagina ushbu formula to'g'ri hisoblanadi. Biz taklif qilgan variantda aralashtirgichning konstruktiv xususiyatlari massa o'qiy tezligi va ish unumdorligini aniqlashda bir qator o'zgartirishlar kiritilishini talab qiladi. Taklif qilingan aralashtirgichda asosiy ishchi organ sifatida ikki kirimli shnek ishlatiladi. Uning har bir qadamidan keyin bir qadam kengligida uzilish va yuqori qismida bo'shliq mavjud. Ozuqa massasi shnekdagi ilgarilanma va aylanma harakati bilan birga yuqoriga uloqtirilganda, hosil bo'ladigan harakat traektoriyasi uning bosib o'tadigan yo'lini uzaytiradi. O'qiy tezlik Vn quyidagicha aniqlanadi (Syrovatka & Alyabiev, 1970; Korneev, 1961; Luchinsky, 1982; Krasnichenko, 1961):
bu yerda T - ozuqa massasining shnek bitta qadamini bosib o'tishi uchun talab qilingan umumiy vaqt, s.
(2) ifoda bo'yicha V qiymatini (1) ifodaga qo'yib olamiz:
Q = 3MYфн Vnl
(1)
(2)
Q = 3,6Ауфн
(3)
T vaqtni aniqlash uchun ozuqa zarralarining aralashtirgich kamerasi ichidagi trayektoriyasini qarab chiqamiz (1-rasm).
Zarrachalar harakatini ikki qismdan iborat deb qarash mumkin: aralashtirgich qobig'idagi pastki va shnekdan yuqoridagi bo'shliq. Zarrachalarning bu qismlaridagi harakatini alohida-alohida ko'rib chiqamiz va ularning harakatlanishi uchun ketgan vaqtni aniqlaymiz.
1-rasm. Yarim silindrik qismi qopqoqli aralashtirgichda ozuqa zarrachalarining harakat
traektoriyasi
Ozuqa massasining shnekning bitta qadamini bosib o'tishi uchun zarur bo'lgan umumiy vaqt quyidagi formula yordamida aniqlanishi mumkin (1-rasm):
bu yerda: T - ozuqa zarrachalarining shnek o'rami bilan birga harakatlanib, GA yo'lni bosib o'tishi uchun ketgan vaqt, s;
T2 - ozuqa zarralarining yuqoriga otilgan nuqtasidan to shnekka qaytib tushishigacha bo'lgan yo'lni (AC, CK va KM yo'li) bosib o'tishi uchun ketgan vaqt, s;
T3 - ozuqa zarralarining shnekka qaytib tushganidan keyin u bilan birga harakatlanishi uchun (MG yo'li) ketgan vaqt, s;
T4 - shnekning keyingi kirimi kelib, ozuqa zarrachalarini kutish uchun ketgan vaqt, s.
Ozuqa zarrachalarining shnek o'rami bo'yicha ketgan vaqt T1 ko'pgina tadqiqotchilar tomonidan o'rganilgan (Pogosyan, 1980; Dumikyan, 1983; Eshdavlatov et al., 2020; Mamatov et al., 2020a; Mamatov et al., 2020b; Eshdavlatov et al., 2021; Grigorev, 1972; Anurev, 2001) va quyidagicha aniqlash tavsiya etilgan:
Ozuqa zarrachalarining shnek yuqorisidagi fazoviy bo'shliqdagi harakat vaqti T2 ni aniqlashda quyidagilarni hisobga olamiz: A nuqtadan (1-rasm) uloqtirilgan zarrachalar aralashtirish kamerasi bo'shlig'ida harakatlanishi jarayonida zarracha A nuqtaga yaqinlashishi bilan shnek o'ramlari orasidagi ishqalanish kuchi yo'qoladi. Shuningdek, zarracha bilan korpusning ichki sirtlari orasidagi ishqalanish kuchi ham yo'qoladi. Bu vaqtda zarrachaning
Т = T + T + T + T
(4)
S sin(av+ß0)
(5)
tàrsinavsin ß0'
bo'ylama tezligi Vglq ham kamayadi. Natijada zarracha shnek radiusiga perpendikulyar yo'nalishda yuqoriga uloqtiriladi, ya'ni bu harakat davomida zarrachalar bo'ylama siljimaydi.
Havoning qarshilik kuchini hisobga olmagan holda, 1-rasmda keltirilganidek, uloqtirilgan zarrachalarning aralashtirish kamerasi bo'shlig'idagi harakati trayektoriyasidan T2 vaqtni quyidagicha aniqlash mumkin:
T = t + t + t , (6)
2 21 22 23, ^ J
bu yerda t21 - uloqtirilgan ozuqa zarrachasining qopqoqqacha harakatlanish vaqti, s;
t22 - uloqtirilgan ozuqa zarrachasining qopqoqning yarim silindrik qismining ichki sirti yuzasida harakatlanishi vaqti, s;
t - ozuqa zarrachasining qopqoq yarim silindrik qismidan to shnekkacha fazoviy bo'shliqdagi harakatlanish vaqti, s.
Zarrachalarning harakat vaqtini aniqlash uchun uning boshlang'ich tezligi Vo = Vayl bo'lib, shnek radiusiga perpendikulyar holda yuqoriga uloqtirilgan ozuqa zarrachasining qopqoq yarim silindrik qismigacha bo'lgan holat uchun harakat tenglamasini tuzib olamiz.
Koordinata boshini zarrachani uloqtirish nuqtasi O ga mos qilib olamiz, bunda X o'qi gorizontal bo'yicha o'ngga yo'naltirilgan, Z o'qi esa yuqoriga vertikal bo'yicha yo'naltirilgan.
U holda harakatning boshlang'ich sharti quyidagicha bo'ladi:
t = 0; X = 0; Z = 0; V =0; V=V=ur.
21' 0' 0' xg' zg ayl
Zarrachaning dekart koc^^din^talia]" sistemasida doimiy c^g^'irlik kuchi G = mg ta'siridagi differensial tenglamasini tuzi b o l^imiz:
= C7)
d2Zi
rddt|7 = (8)
Tenglamalarni integrallab olganimizdan keyin quyidagi ifodaga ega bo'lamiz:
V,i = C (9)
VZ+ = - 3t2i + Cr (10)
Tenglamalar (8) va (9) ga boshlang'ich shart qo'yib, C1 va C2 ni aniqlaymiz: C =0; C =V,vr
1' 2 oq
Unda:
I2xi=0,
Vzi = - ^+gf2i- (")
= dXi
Vxi = ~i' (12)
<¿=21 ^=21
g^.r-^. (i3)
Tenglamaning ikki qismini ham dt ko'paytirsak,quyidagi ifodani olamiz:
d^ = 0%, dZ^œ-r- dt= - gt21 • dt
'21,
(14)
va uni integrallagandan keyin quyidagilarni to pam-z :
X = C.
Zt = oÙ • r • t
-ggA= + C4 2 4
( 15)
Boshlang'ich ma'lumotlarni o'rniga qo'yib= u shbu ifodaga ega bo'lamiz:
C4 = 0; C3 = a
U holda:
Xl = 0 , h= ù>-
(16)
Formula (15)dagi Z1 o'rniga qopqoqning qaytarish sirti b alandligi H ni qo'yib, zarrachaning qaytarish sirti bilan uchrashishgacha bo'lgan vaqti t nianiqlaymiz. U holda (15) tenglama quyidagi ko'rinis hni oladi:
Shnekdan uloqtirilgan ozuqa zarrachasining qopqoq yarim silindrik qismining ichki sirti yuzasida harakatlanish vaqti t ni aniqlash. Shnekdan uloqtirilgan ozuqa zarrachalari qopqoqqa yetib borgandan keyin qopqoqning yarim silindrik qismining ichki sirti yuzasida harakatlana boshlaydi va unga sirt yuzasining ishqalanishidan hosil bo'lgan qarshilik kuchi ta'sir qiladi. Qarshilik kuchi ta'sirida ozuqa zarrachalarining harakat tezligi bir oz kamayadi. Bu qarshilik kuchini ozuqalarning metall sirtidagi ishqalanish koeffitsiyentiorqaliifodalashmumkin.
Yarim silindriksirtnitashkiletuvchiyoyning uzunligi quyidagicha aniqlanadi.
Yoyni tashkil etuvchi zCK ni ф bilan belgilab olsak, u holda ф = п-а= 180o - a teng bo'ladi. Qopqoqning yarim silindrik qismi va shnek aylanasiga o'tkazilgan o'rinma yarim silindrik qismida K va shnek aylanasida M nuqta hosil qiladi. Bu uchrashish nuqtalari bilan aylana markazlaridan o'tkazilgan chiziqning gorizontal chiziqqa nisbatan a burchak hosil qiladi. Burchak a, birinchidan, qopqoqning yarim silindrik qismida ozuqa zarralari bosib o'tadigan yo'l uzunligini belgilab bersa, ikkinchidan, ozuqa zarrachalarining qopqoq yarim silindrik qismidan chiqishdagi trayektoriyasi yo'nalishini hambelgilab beradi.
Qopqoqning yarim silindrik qismi ichki sirtidagi ozuqa zarrachalarining Z va X o'qlari hosil qilgan tekislik, ya'ni faqat aralashtirgichning ko'ndalang qirqimi bo'yicha harakatlanishini ko'rib chiqamiz.
Shnekdan uloqtirilgan ozuqa zarrachasining qopqoq yarim silindrik qismidagi harakatlanish vaqti t22 ni aniqlash uchun uning boshlang'ich tezligini V2 ni shnekning Vayl tezligiga teng deb qabul qilamiz va qopqoqningyarim silindrikqismidagi holat uchun harakat tenglamasini tuzib olamiz.
Bunda koordinata boshi ozuqa zarrachalarining qopqoq yarim silindrik qismiga kirish nuqtasi C ga mos qilib olinadi. X o'qigorizontal bo'yicha o'ngga, Z o'qi esayuqoriga vertikal bo'yicha yo'naltirilgan.
gt2.2 -2vrt +2H = 0
(17)
tu=1 ( w -
(18)
С ixk
2-rasm. K nuqtaning koordinatalarini aniqlashga oid sxema
Ozuqa zarrachalarinin= qopqoq yarim silindrik =ismidagi harakatlanish traektoriyasi 2-rasmda keltirilgan. Ushbu traektoyiya bo'yccha ozuqa zarrachalarining harakat tenglamasini tuzish uchun bosib o'tiladigan S y o'lni qu^^2«1 agicha an i q laymiz:
S-r12i- a),
bu yerda ri - qopqoq yarim silindrik qismini tashkil etuvchi radius, m. Zarrachaning harakat tezligiK, ni quyidagicha q-hiu2 qilarmz:
1^ = 0)1"
Ozuqa zarrachalari qopqoq yarim silindrik qismini bosib o'tishi uchun ketgan vaqt:
5
tii = ~
tii =
vi
гу(я-а)
(19)
(20)
(2i)
Ozuqa zarrachasining qopqoq yarim silindrik qismidan to shnekkacha fazoviy bo'shliqdagi harakatlanish vaqti t ni aniqlash. Ozuqa zarrachalarining qopqoq yarim silindrik qismi ta'siridan chiqish nuqtasi K dan shnek aylanasiga o'rinma holda hosil bo'lgan M nuqtagacha bo'lganfazoviybo'shliqdagiharakatlanishvaqtit23 nianiqlaymiz(3-rasm).
3-rasm. Zarracha harakati uchun ketgan vaqtni aniqlash sxemasi
Ozuqa zarrachalarining qopqoq yarim siliniirik qteqri ta'siridan chiqish nuqtalari K va M ning OZX sistemasidagi koordinatalarm 3-rasmdan aniqlaymiz. K nuqtaning x o'qi bo'yicha koordinatasi Kx(r1 + r1cDsa), n o'qi bo'wioha koorOinatas1 Kz(H + r1sina], xuddi shuningdek, M nuqtaning x o'qi bo'yicha koordinatasi M fr + ososa), z o'qi bo'yicha koordinatasi Mz (rsina) ekanligini ko'rish mumkin.
K nuqtadan M nuqtaga yetib kelgunga qadar bosib o'tgan S masofasini quyidagi to'g'ri burchakli MRK uchburchakda KM2 = MR + KR2 ekanligi kuqatiladi- Tomdnlarning qiymatlarini shu nuqtalarning koordinatalari or'ali ifodala', utarning o'rniga qo'ysak, quyidagi ko'rinishdagi ifodaga ega bo'lamiz:
KM = S;
_ (22)
S o ^(r + rcosa — (rW + r1cosa))r =-(// + r1sina — rsina)0 (
Ozuqa zarrachalarining K nuqOadan M ouqtagacha bo'l_jSf£in wasofa 5 ni 'osib o'tishi uchun ketgan va qtini quyid Dgi (22) ifoda orqali aniqlaymi z:
Yuqoridagi (21) ifodani (22) ifodaga qo'yiO o:z:uc^£i zarrachalarining K nuqtadan M nuqtagacha yetib borishigacha ketganvaqiini quyida|i (O3) ifoda orqali aniqlaymiz:
_ V((r- ri)((+cosa))i-H(lii+(ri-r)sina)i
til o
L03
(1/
Endi t21, t va t23 lar qiymatlarini (5) formula go qo'yib, T2 i"ii aniqlaymiz:
rq(7T-a) ! V((r- i"i)(1+cosa))i+(H+(ri-r)sina)i
(24
T o Di^r d /wrrr d 2gH) + rq^ d V((r-^i)(1+cosa^))i+(«+(^i-r)sina^)i_ (25)
r ( v v c>rcdr a>r
Zarrachaning M nuqtadan G nuqtagacha harakatlanishi uchun ketgan vaqt T3 tadqiqotchilar tomonidan aniqlangan (Eshdavlatov & Khamroev, 2010; Eshdavlatov & Alikulov, 2(3Kukta, 19-6; Eshdaqlatov et al., 2021; Eshdavlatov et al., 2023) va biz uni quyidagicha qabul qildik:
_ p _ re-0arctgg/r li0u= ^ (26)
Zarrachaning shnek birinchi o'ramida boOish v2gH tdgash- bidn zarrach+ o^iri)sc-li o'ram ta'siridan chiqadi va ma'lum T4 va(t o'tgach, ikkinchi o'ram ta'sir etadigan hududga kiradi.
Chunki ikkinchi o'ram birinchi o'ramga nisbatan burchak silj^^i^anHg/ tadqiqotchilar
tomonidan aniqlangan (Pogosyan, 1980; Dumikyan, 1983) va biz u ni quyi dagicha qabul qildik:
bu yerda Z - o'ram kirimlari soni.
T1, T2, T3 va T4 larning aniqlangan qiymatlarini (3) formulaga qo'yib, umumiy vaqtni aniqlaymiz.
Ozuqa massasining shnekning bitta qadamini bosib o'tishi uchun talab qilingan umumiy vaqt T ning qiymati quyidagi ko'rinishda bo'ladi:
^ _ S sin jav+Po) ! 1 f^ _ _^sH^l + Vl(n-a) I V((r- ?~i)(l+cosa))2+(tf ■+(r1-r)sinK)2
o>rsinav stn^o g ' w r wr (28)
w Zw
Aniqlangan umumiy vaqt T ning qiymatini (1) formulaga qo'yib, ozuqa massasining o'qiy tezligini aniqlaymiz:
( 5 sin , 1 i o o-^ГТГТГл , r-i(re-g) , J((L~ ri)(l+cESK))N+(tf+(ri~L)sinK)N
- 5/ j^rsina, sinft, O g X J ^ Г x2§HJ0-^^0-^-O
H л rc-Oarcto— o^
-^O—} (29)
Tadqiqot natijalari tahlil i
Ozuqa massasming shnekning bitta qadamini bosib o'tishi uchun talab qilinadigan umumiy vaqt T va ozuqa massasining o'qiy tezligi V ning qiymati, agar aralashtirgich yuqori tomoni yarim silindrik va gorizontal —ismli bilan jilioi^lL^isi^i^, ozuqa
zarrachalarining harakat traektoriyasi o'zgarishi(i ifodalovchi qiym'tini (1) formulaga qo'yib, arnlashtirgichning parame—riari va ishchl оrgan i—h tN'sirini —fodnlovchi ish
unumdorligi Q ning aniqlashtirilgan formolasini t<^]3ish mumkin (Eshdavlatov & Alikulov, 2016; Korneev, 1961):
Q - 3,MW„S / {5 sin o 1 («г X J.orOx2gH) o
wrsmff^ smpo g V v / ш r
- „ Я o 7Г - 2 arrto— 9tt
(30)
/- ^ H
Jdr - ra) ( 1 O cosa))0 O (Я O (r1 - r)sina)0 rz - 2ar — 2tt
wr w Zw
bu yerda A - aralashtirish kamerasining ko'ndalang kesimi yuzasi, m2;
Y - ozuqa aralashmasining hajmiy zichligi, kg/m3;
0H - to'ldirilish koeffitsiyenti;
S - shnek o'rami qadami, mm;
o> - shnekning burchak tezligi, rad/s;
r - shnek radiusi, m;
av - shnek vinsimon chizig'ining ko'tarilish burchagi, grad.;
Po - tezlik vektorlari V0 va Vper orasidagi burchak, grad.;
H - qaytaruvchi ishchi sirtning shnek o'qidan balandligi, m;
Z - shnek kirimi soni;
r - qopqoq yarim silindrik qismini tashkil etuvchi radiusi, m;
q> - qopqoq yarim silindrik yoyini hosil qiluvchi burchagi, grad.;
a - qopqoq yarim silindrik yoyi va gorizontal orasidagi burchak, grad.
Adabiyotlarda keltirilgan ma'lumotlar va o'tkazilgan tadqiqotlarimiz asosida H = 0,35 m, av=19°, P0=51°, r=0,2 m, S = 0,4 m, Z=2, r=0,1 m, y = 153°, a=27°, u=33,49 sr1, (pn=0,15, A = 0,13 m2 va L = 2 m deb qabul qilinib, (27), (28), (29) ifodalar bo'yicha olingan hisoblar va qurilgan grafik tahlillari ozuqalarning hajmiy massasi y =120^600 kg/m3 oralig'ida aralashtirgichning nazariy ish unumdorligi Q=7^24 t/h tashkil etishini ko'rsatadi.
Aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti, o'qiy tezligi va aralashtirgich ish unumdorligining shnek aylanish chastotasiga bog'liqlik grafigini tahlil qilib chiqamiz (4-rasm).
Shnekning aylanish chastotasi n = 200 ayl/daq. dan n = 320 ayl/daq. gacha o'zgartirib borilganda, ozuqa massasining aralashtirish kamerasidagi ilgarilanma harakati tezligi va aralashtirgich ish unumi ham shunga mos holda ortib borgan. Aralashtirish kamerasida
ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti esa mos holda kamayib borganini ko'rish mumkin. Shnekning aylanish chastotasi yanada oshirilib, n =350^400 ayl/daq. ga yetkazilganda, ozuqa massasining aralashtirish kamerasidagi ilgarilanma harakati tezligi va aralashtirgich ish unumdorligi ham kamaygan, aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti esa orta boshlagan. Demak, shnek aylanish chastotasining eng maqbul qiymati sifatida n = 320 ayl/daq. qabul qilamiz. Bunda aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti Tumum= 2,47 s, o'qiy tezligi Vo,q= 0,81 m/s va aralashtirgich ish unumdorligi Q = 15,5 t/h ni tashkil qilishi aniqlandi.
18
Q, t/h
12
0=9 Vn, m/s
16- 0.8
14- 0.7
0.6
10-L 0.5
Q
\< Lj """""Vn \
/A j Tumim У
//
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
200
250
300
400 -i
350 n, mm'
4-rasm. Aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti, o'qiy tezligi va aralashtirgich ish unumining shnek aylanish chastotasiga bog'liqlik grafiklari
Aralashtirgich kuch uzatmasiga talab qilinayotgan quvvat quyidagicha aniqlanadi (Kukta, 1986; Grigorev, 1972; Konovalov, 2018; Khokhlova, 2009; Syrovatka et al.; 1985;. Mamatov & Karimov, 2023):
N = Nsat + N,f (31)
bu yerda NsaIt - shnekning salt aylanishiga talab qilinayotgan quvvat, kVt;
N - texnologik jarayonni bajarishga talab qilinayotgan quvvat, kVt.
4
N.. = 3,6 • 10-3 kQL • g, (32)
bu yerda к - ozuqa aralashmasining shnek korpusi ichki sirtida harakatlanishidagi qarshiligini hisobga oluvchi koeffitsiyent;
L - aralashtirgich uzunligi, m;
Q - ish unumi, t/s.
Texnologik jarayonning bajarilishi uchun talab qilinayotgan quvvat (31) ifodaga Q = 7^24 t/h, к = 0,9, L = 2 m va g = 9,8 m/s2 qo'yib hisoblanganda, Ntj= 0,45^1,52 kVt oralig'ida bo'lishi zarurligi aniqlandi.
Xulosalar
Takomillashgan ozuqa aralashtirgichining shnek yuqorisida fazoviy bo'shliq hosil qilib, texnologik jarayonni boshqarish imkoniyatini beradigan, yuqori tomoni yarim silindrik va gorizontal qismdan tashkil topgan quti shaklidagi qopqoq bilan jihozlanishi, zootexnik talab darajasida sifatli ozuqa aralashmasi olish, energiya va resurstejamkorlik, yuqori ish unumdorligini ta'minlashi nazariy jihatdan asoslab berilgan.
Aralashtirish kamerasida ozuqa aralashmasining bo'lish vaqti Tumum=2,47 s, o'qiy tezligi Vo,q= 0,81 m/s va aralashtirgich ish unumdorligi Q = 15,5 t/h ni tashkil qilishi aniqlandi.
O'tkazilgan tadqiqotlarimiz asosida aniqlangan parametr va ish rejimlarining quyidagi qiymatlarini (H = 0,35 m, av=19°, ß0=51°, r=0,2 m, S = 0,4 m, Z=2, r=0,1 m, ф = 153°, a=27°, с = 33,49 s1, фп= 0,15, A = 0,13 m2 va L = 2 m) olingan formulaga qo'yib hisoblash natijalari va qurilgan grafik tahlillari, ozuqa aralashmasining hajmiy massasi у = 120^600 kg/m3 oralig'ida bo'lganda, aralashtirgichning nazariy ish unumdorligi Q = 7^24 t/h, texnologik jarayon bajarilishi uchun talab qilinayotgan quvvat Wtj=0,45^1,52 kVt, aralashma sifati 3^4% ga ortib, 93 % bo'lishi aniqlandi.
REFERENCES
1. Anurev, V. I. (2001). Reference book of the designer-machine-builder (vol. 3) [In 3 vols.]. (In Russian). 8th ed., rev. and suppl. I. N. Zhestkova (Ed.). Moscow: Mashinostroenie Publ.
2. Dumikyan, H. O. (1983). Development of a screw mixer of continuous fodder and specification of its basic parameters applicable to the moistening of stem forages for the purpose of their briquetting [Abstract of PhD thesis]. (In Russian). Yerevan.
3. Eshdavlatov E., Suyunov, A., & Choriyev, I. (2021). Intensityof the continuous feed mixing processin the mixer. E3S Web of Conference (C0NMECHYDR0-2021),264, 04037. https://doi. org/10.1051/e3sconf/202126404037
4. Eshdavlatov, E. U., & Alikulov, S. R. (2016). Determination of axial velocity of feed mass in a continuous mixer. (In Russian). Science, Technology and Education, 7(25), 43-46. Moscow.
5. Eshdavlatov, E. U., & Khamroev, O. J. (2016). Optimal angle of inclination of a reflecting plane of a mixer. (In Russian). Science, Technology and Education, 6 (24), 37-39. Moscow.
6. Eshdavlatov, E. U., & Suyunov, A. A. (2021). Increasing the intensity of the process of continuous mixing of fodder. (In Russian). Universum: Technical Sciences, 4 (85). https://7universum.com/ru/ tech/archive/item/11592
7. Eshdavlatov, E. U., Mamatov, F. M., Eshdavlatov, A. A., Suyunov, A. A., & Yusupov, F. F. (2023). Drum dispenser of feed additives. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1284, 01212. IOP Publ. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1284/1Z012012
8. Eshdavlatov, E. U., Suyunov, A. A., Yusupov, A. E., & Jurayev, B. B. (2020). Water steam consumption and feeding selection device calculation into the mixing chamber. Novateur Publication India's Journal NX. https://journalnx.com
9. Grigorev, A. M. (1972). Screw conveyors. (In Russian). Moscow: Mashinostroenie Publ.
10. Khokhlova, Y. V. (2009). Research of mixing processes of bulk materials in continuous paddle mixers [Abstract of PhD thesis]. (In Russian). Ivanovo.
11. Konovalov, V. V. (2018). Reduced energy costs for mixing concentrated forages by development and application of mixing aggregate with combined working bodies [Abstract of PhD thesis]. (In Russian). Penza.
12. Korneev, G. V. (1961). Transporters and elevators of agricultural purpose. (In Russian). In: Theory and Bases of Designing. Kiev: Mashgiz Publ.
13. Krasnichenko, A. V. (Ed.) (1961). Reference book of the designer of agricultural machines (vol. 2). (In Russian). Moscow: State scientific and technical publishing house of machine-building literature.
14. Kukta, G. M. (1986). Technological characteristics of fodder mixers. (In Russian). Mechanization and Electrification of Agriculture, 7, 29-33.
15. Luchinsky, N. D. (1982). Mechanics as a foundation of engineering knowledge. (In Russian). Moscow: Kolos Publ.
16. Mamatov, F. M., & Karimov, A. A. (2023). Potato digger with latticed plowshares and oscillating rods. E3S Web of Conferences, 401, 04029.
17. Mamatov, F. M., Eshdavlatov, E. U., & Suyunov, A. A. (2020a). The Shapeof the Mixing Chamberofthe Continuous Mixer. J. of Adv Research in Dynamical & Control Systems (JARDCS), 12, 07s, 2016-2023. https://doi.org/10.5373/jARDCS/V12SP7/20202318
18. Mamatov, F. M., Eshdavlatov, E. U., & Suyunov, A. A. (2020b). Continuous Feed Mixer Performance. J. of Adv Research in Dynamical & Control Systems (JARDCS),12, 07s, 2195-2200. https:// doi.org/10.5373/jARDCS/V12SP7/20202343
19. Pogosyan, E. M. (1980). Research and substantiation of the basic parameters of the mixer of fodder of non-rigid action [Abstract of PhD thesis]. (In Russian). Yerevan.
20. Sevrov, K. P. (1962). Work of mixers and calculation methods of their basic parameters at mixing of mineral mixtures with organic binding materials. (In Russian). Saratov.
21. Syrovatka, V. I., & Alyabiev, E. V. (1970). Methodology of testing of machines for mixing fodder. (In Russian). Moscow: VIESI Publ.
22. Syrovatka, V. I., et al. (1985). Mechanization of preparation of forages. (In Russian). Moscow: Agromizdat Publ.
23. Zhevlakov, P. K. (1958). Research of processes of mixing of forages [Abstract of PhD thesis]. (In Russian). Leningrad.
