CC BY
0TEXNOLOGIYA
УДК 664.3.032
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИЧНОГО
МЫЛЬНОГО БРУСА ПРИ РЕЗКЕ
Собиров Баходир Атабекович Ургенчский государственный университет,к.т.н.,доцент. E-mail:badas48@gmail.com
Рузиев Исламбай Самандарович Ургенчский государственный университет,к.т.н.,доцент. E-mail: islambay68@mail.ru
Самандаров Гиесбек Исламбай угли Магистр Ташкентского государственного технического университета E-mail: giyosbeks99@mail.ru
Аннотация. В статье представлена информация по определению устойчивости пластичного бруса мыла при автоматической непрерывной резке. Одной из важных механических характеристик пластичного мыльного бруса, влияющих на работоспособность и проектные параметры устройства является его устойчивость при передаче усилия резания на барабаны. Для проведения экспериментальных испытаний разработана методика определения сопротивления бруса мыла резанию, а также устойчивости бруса мыла при передаче усилия барабану.
Annotatsiya. Maqolada uzluksiz plastik sovun brusini avtomatik kesish jarayonida ustivorlik holatini aniqlash haqida ma'lumotlar keltirilgan. Sovun plastik brusining kesish qurilmasining ishlash qobiliyatiga va qurilma parametrlariga ta'sir qiluvchi eng asosiy mexanik xususiyatlaridan bu kesish jarayonini plastik brus kuchi hisobiga yuritishda uning ustivorlik holati hisoblanadi. Bu holatni aniklash uchun eksperimental sinovlarni o'tkazish uchun maxsus stend ishlab chiqildi, hamda kesish jarayornida sovun plastik brusini karshilgini va ustivorlik holatini aniklash metodikasi ishlab chiqildi.
Abstract. The article provides information on determining the stability of a plastic soap bar during automatic continuous cutting. One of the important mechanical characteristics of a plastic soap bar that affects the performance and design parameters of the device is its stability when transmitting the cutting force to the drums. To conduct experimental tests, a method has been developed to determine the cutting resistance of the soap bar, as well as the stability of the soap bar when transmitting force to the drum.
Tayanch so'zlar: kesuvchi element, richag, baraban, kopir, kopir profili, kesish burchagi, baraban radiusi, kesish aniqligi, kesish perpendikulyarligi, brus qarshiligi.
Ключевые слова: режущий элемент, рычаг, барабан, копир, профиль копира, угол реза, радиус барабана, точность резки, перпендикулярность реза, сопротивление бруса
Key words: a cutting element, lever, drum, copir, structure copir, corner cutting, radius of a drum, factor of overlapping of knives, perpendicular cutting, accuracy sharp.
Введение. Решение правительства Республики Узбекистан предусматривает дальнейшее повышение технического уровня предприятий, ускорение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, повышение производительности и надежности промышленного оборудования. Важной задачей является значительное увеличение выпуска, и улучшение качества и ассортимента товаров народного потребления. В решении этой задачи ведущая роль принадлежит пищевой промышленности, в том числе масложировой отрасли, которая обеспечивает население страны растительными жирами, маслами, мылом и т.п.
В настоящее время в масложировой промышленности имеются различные виды производств, включающие как пищевые, так и не пищевые (производство хозяйственных,
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
туалетных мыл, синтетических моющих средств и др.). В соответствии с этим, на предприятиях используется большое количество основного технологического и вспомогательного оборудования. Важной тенденцией в совершенствовании этого оборудования, является его автоматизация, увеличение количества аппаратов непрерывного, полунепрерывного и периодического действия.
Внедрение полностью механизированных и автоматизированных процессов на масложировых предприятиях, происходит в основном благодаря применению комплексных линий и установок, включающих основное и техническое оборудование. Автоматизированное оборудование в виде комплексных линий занимает с каждым годом всё большее место, и в ближайшем будущем будет работать по заданной программе, контроль и регулирование которой будет осуществляться при помощи ЭВМ.
Отдельные типы оборудования, работающие в составе линий, должны обладать достаточно высокой надежностью и долговечностью, поскольку неисправность в каждой единице оборудования приводит к простою всей линии.
Одним из лимитирующих участков, снижающих производительность линии производства мыла, а также качество конечного продукта, является участок его резки. Недостаточное качество резки, обеспечиваемое автоматом резки мыла, приводит к частым простоям линии и высокому выходу брака.
При изготовлении такой продукции, как мыла в пищевом производстве, а также при изготовлении некоторых видов специальной продукции используется метод непрерывно формируемого пластичного бруса.
г- радиус барабана, ^ длина рычага, а - угол поворота ротора, р - угол между осью х и плечом ^ рн - угол между осью х и плечом l в начале реза, рк - угол между осью х и плечом l в конце реза, Н- высота разрезаемого пластичного бруса, ^-путь,
Рис. 1. Кинематическая схема роторного устройства с плоскими ножами для резки
проходимыи ножом от начала до конца резания.
мыла
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
Объекты и методы исследований. При автоматической резке непрерывного пластичного бруса мыла такие его параметры, как вязкость, структура, жирность, температура, влажность влияют на сопротивление резанию, способность бруса передавать усилие барабанам через режущие ножи. Регулирование процесса резания через вышеуказанные параметры пластичного бруса мыла, значения которых обуславливаются общими требованиями к продукту, очевидно, не имеет целесообразности. В связи с этим имеется необходимость подбора параметров режущего устройства исходя из текущих условий с обеспечением надёжного протекания процесса резки.
Одной из важных вышеуказанных механических характеристик пластичного мыльного бруса, влияющих на работоспособность и проектные параметры устройства является его устойчивость при передаче усилия резания на барабаны(рис.1.). Недостаточная устойчивость мыльного бруса приводит к его искривлению на участке между последней вертикальной направляющей и первым ножом устройства резки, что препятствует продолжению процесса резки (рис.2.). При низкой устойчивости бруса, также может возникнуть неточность резки мыльного бруса, ограничение производительности, увеличение количества брака и заклинивание режущих элементов.
Рис.2. Потеря устойчивости консольной части пластичного мыльного бруса.
Для определения устойчивости пластичного мыльного бруса, разработан стенд (рис.3.) и проведены экспериментальные исследования.
Методика определения устойчивости заключается в том, что пластичный мыльный брус перемещается по плоскости и упирается в плоский нож, который может перемещаться по двум горизонтальным направляющим, закрепленным на неподвижной пластине. Динамометр, образованный подвижной и неподвижной пластинами, разделенными пружиной, фиксирует данные при потере устойчивости пластичного мыльного бруса на разных расстояниях (рис.3.)
Полученные результаты. В результате проведенных исследований построена зависимость усилия, передаваемого брусом режущему элементу, от расстояния между концом бруса и вертикальными опорами, соответствующего потере брусом устойчивости (рис. 5.)
Зависимость показывает, что для увеличения устойчивости мыльного бруса, вертикальные опоры необходимо устанавливать максимально ближе к зоне резания (рис.3. и 6). Однако, следует отметить, что устойчивость мыльного бруса зависит также от его физико-механических свойств.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
Рис 3. Методика определение устойчивости мыльного бруса
Основным усилием, обеспечивающего вращение барабана режущим устройством, является реакция ^ приложенная к точке О (рис.4). Значение Р/ зависит от соотношения сил Ррез и Ртолк, расположенных в точке N .
Усилие Ртолк обеспечивается шнекрессом, однако возможность его передачи может ограничиваться устойчивостью бруса и его твердостью. Поскольку Ртож является основной движущей силой устройства, то для обеспечения его работоспособности величина Ртолк должна быть достаточной для преодоления возникающего усилия Ррез.
Для определения значений Р и Ртолк проводились экспериментальные
исследования определяющих критическое значение этих параметров. Так как на величину Р рез оказывают влияние силы сопротивления, зависящие от высоты ножа. По
результатам исследования построена зависимость различную высоту (рис.6).
Р„„У Р.
рез
для ножей, имеющий
Рис.4. Схема сил и реакций, действующих на устройство в критическом положении
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
F,H
80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
30
40
L,cm
■- сечение бруса Ь=20мм , h=70мм ▲ - сечение бруса Ь=25мм , h=40мм ♦ - сечение бруса Ь=40мм , h=60мм Рис. 5. Зависимость силы толкания мыльного бруса от расстояния между концом
бруса и вертикальными опорами.
Известно, что из соотношения этих сил определяется угол у, значение
которого влияет на крутящий момент, создаваемой силой ¥'п (рис.3). Из зависимости
видно, что при низких высотах ножа, уменьшается значение тангенса угла и создаются условия для облегчения вращения барабана режущего устройства (рис.6.) .
Ррез/Рт(
0,35
0,25
0,15
10
20
30
40
Ннож,мм
50
Рис.6. Зависимость критического значения тангенса угла у от высоты ножа.
Заключение. Таким образом, по результатам исследования определена зависимость силы толкания мыльного бруса от расстояния между концом бруса и вертикальными опорами, критическое значение тангенса угла у от высоты ножа. Для проведения экспериментальных испытаний разработана методика определения сопротивления бруса мыла резанию, а также устойчивость бруса мыла при передаче усилия барабану.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зинченко И.В. Совершенствование непрерывной технологии получения твёрдого мыла под давлением. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. С-Петербург.2007
2. Искалиев К.З. Рабиль М.А. Терво Н.Б. К вопросу исследования динамики элементов резательного автомата ротационного типа// Труды ВНИИстроммаша. - Гатчина ,1971. - № 11. - С.152-163.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
3. Рабиль М.А. Повышение качества резки глиняного бруса однострунными резательными автоматами // Труды ВНИИстроммаша. - Гатчина, 1978. - №19. -С. 77-78.
4. Рабиль М.А. Определение погрешности резания автоматов резки глиняного бруса // Труды ВНИИстроммаша. - Гатчина, 1976. - №16. - С. 28-34.
5. Рузиев И.С. Методика проектирования устройства для резки непрерывного пластичного бруса // Проблемы механики. - Ташкент, 2007. - №3. - С. 63-64.
6. Рузиев И.С. Совершенствование непрерывного процесса автоматической резки пластичного бруса мыла. //Монография - Ургенч, 2023. -105 стр.
7. Сабиров Б.А. Рузиев И.С. Кинематика резательного автомата ротационного типа //АН РУз. Проблемы механики. - Ташкент, 2002. - №3.-С. 37-40.
8. Сабиров Б.А., Рузиев И.С., Бабаев З.К., Матчанов Ш.,Самандаров А.И. Динамические условия работоспособности устройства для резки непрерывного пластичного бруса// Горный Вестник №2(35)2016г.Научно-технический и производственный журнал.С.82-84
9. Сабиров Б.А., Рузиев И.С., Герасимов М. Д. Исключение отрицательного влияния профиля копира на динамические характеристики устройства для резки мыла// Международная научно-практическая конференция. - Сборник докладов. Белгород 20-21 сентября 2018г. Россия. С.204-210
10. Сабиров Б.А., Рузиев И.С., Герасимов М. Д. Расчет конструктивных параметров устройства для резки непрерывного пластичного бруса// Международная научно-практическая конференция. Сборник докладов. Белгород 15-17 октября 2020г. Россия.С.362-366.
11. Товбин ИМ. Производство мыла. - М: YOYO media, 2013. - 205с.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
