К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЖИНИРОВАНИЯ НА СОВРЕМЕННЫХ ВОЛОКНООТДЕЛИТЕЛЯХ Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

MEXANIKA

УДК.677.021.152

К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЖИНИРОВАНИЯ НА СОВРЕМЕННЫХ ВОЛОКНООТДЕЛИТЕЛЯХ

Шарипов Хайрулло Нумонжанович Наманганский институт текстильной промышленности, к.т.н., доцент, sharipov_xayrullo @mail. т

Аннотация. В статье с учетом известных результатов и изменяющимся физико-механическими характеристиками волокна при переходе от сорта к сорту предлагается, при снижении прочности волокна ниже силы прикрепления его к семенам, использовать способ джинирования, что позволит значительно(на3-6%) увеличить выход готовой продукции при обработке хлопка.

Annotatsiya. Maqolada chigitga yopishish kuchlaridan tolaning mustahkamligi pasayganda, ma'lum tajriba natijalari va tolaning navdan navga o'tganda fizika-mexanik xarakteristikalarining o'zgarishi inobatga olgan holda, paxtani qayta ishlaganda tayyor mahsulot chiqishini ancha (3-6%) orttirishga imkon beradigan jinlash usulidan foydalanish taklif etiladi.

Annotaion. In the article with account of practical result and changing phisico-mechanics characteristics if fibre at transition from sort at the lovering of solid fibre lower the power of attachment it to the seeds, is suggest to use jinning method that allowed to raising considerable (on 3-6%) exil ready production at cultivation of cotton.

Ключевые слова: хлопковое волокно, семена, рабочая камера, пила-джин, мелкие загрязняющие вещества

Kalit so'zlar: paxta tolasi, chigit, ishchi kamera, arrali jin, mayda iflosliklar Keywords: cotton fiber, seed, working chamber, saw gin, small contaminants Введение. Чтобы разобраться с технологией процесса отрыва волокна от семян на джинах, отметим конструктивные особенности пильного волокноотделителей. Так, по [1,2], отрыв волокна на пильном джине происходит при взаимодействии зуба пилы, прядки волокон, колосника. Определим условия выполнения перехода «отрыв волокна» на этом джине: с одной стороны пилы

С другой стороны пилы Ртр > Рв

Здесь Ртр — сила трения волокна по зубу пилы; Рот -сила удержания волокна семенем и колосника; Рв- сила удержания волокна волокнам сырцового валика и колосниками.

На рис 1. Представлена схема модели и расчета взаимодействия колосников, зуба пилы и прядка волокна. Очевидно, нельзя считать силы РЕи Рст равными. Воспользовавшись теорией предварительного смещения для контактирующих тел [3] и считая прядку упругим телом ^ = 1+ос Ртр ) а контакт упругим |РТЗП1аг<| =« |е| ; приложив

на концах прядки силы Рст иРЕ получим смещение точек прядки в координатах Эйлера

Рузиметов Санжар

Наманганский инженерно-технологический институт, базовой докторант

□т

(1)

E = Eo + s-an(S)

(2)

Или продифференцировав, находим

(3)

f 1+KF,

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

Материалы и методы. Здесь, f = - отншение плотности прядки в нерастянутом и дифермированном состоянии (считаем составляющие пряки едиными)

Рис.1. схема взаимодействия волокна летучки, захваченной зубом пилы с колосниками пильного джина и математическая модель данного процесса.

Приняв, что на прядку не действуют никакие силы, кроме нормальных реакций и силы трения, то РТРтау = — ос е

Или

1+кРтр . р =Н

ГТР

1-kFjp dFjp _

Ро dT ~ _ЬТРта:<' Р(>г

Пусть прядка слабо растяжима (к Ртр << 1). Тогда уравнение равновесия запишутся в виде

ТРша:<

(4)

(5)

— = N

(6) (7)

Здесь, г- радиус скругления зуба пилы; S-длина дуги охвата зуба прядкой; N нормальная реакция зуба с волокном; 0-угол охвата зуба прядки отрываемого волокна.

Из (5), (6), (7) имеем

^ рур

d3, =««P0Ftp

Откуда

Из граничных условий FTP = Р при S = — е0 Ftp = Рот rpi: ? = l е ■ тогда

После сокращений

TP

_ РьвЬ[^ццРр)]-Р0Т8Ь|;уйаРс-ер)

зЪ (ltlt PD гО)

(8) (9)

(10)

(11)

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

Из (5) можно определить

1 d FTP

E ----p11

Pna dS

a Pj,ah[J'aaPu Cifl—e]+P(jjahf^aaPe-S)

sh(v''fl.aPDrO)

(12)

Но на дуге охвата всегда (до проскальзывания) есть точка, где е = 0 , следовательно РТРтах = 0 приравняв нулю правую часть (12), получим

Примем А

коэффициент полноты загрузки прядки волокон.

С учетом А определим Рот ^;

Рот = РпПпА^р^нО; Рь = рпПпЛ™р(^«з); где Рп-сила прикрепления волокна к Семене; Пп- число волокон в прядке; п1'" углы охвата колосника волокнами; X -нормальное давление сырцового валика на прядку

^-коэффициент трения хлопка о хлопок; I ■,;- коэффициент трения хлопка по стали; Если |А| < 1, то проскальзывания прядки не будет [4]. Если А = 1 начинается проскальзывание. Подставив (5) в (6)

ъаЬ[л/ осп Рв{гО- 5)] -Рот нЬ(^/пс

(14)

А =

./сгсг.Р,-

¡0

о

dA г

— = — ааРп

РЬ sh[Jаа р0сЮ-5)]■+ Р0Т зЪ(v ™р0 s)

Ръ-Рбт-РъРот1

(15)

ds

mi

{ РЪ зЬ [Jс. с PD С ГО- 5)] 4 PD зЪ V cic PD ■ 51}

(16)

Получено монотонная функция, наибольшее значение которой только в одной из граничных точек охвата зуба пилы

(-~ РьвЬ^'ддРрТОЬРоТ

К = A|s-t> = -v;ototP0-

Ас = А|5=г0 = ^ v

I асхРг

Pb^fVnnP^ го) ' I^-Рот ch(VnnPeT0)

0 РотЛ^'сяРв-гО)

Будем считать, что Рот > Р^, то Аь < 0, тогда |АП| > |АЪ | (Ас < 0) если > 0, выполняется условия

(17)

(18)

(19)

так как срыв происходит в одной какой-то точке из (17) и (19), приравняв (17)

единице, получим условие срыва, например, в точке а.

> г2«вР„ (20)

Анализ и результаты исследования. Принимая во внимание, что зуб пилы входит в контакт с волокном на много раньше, чем с колосникам, изучим движение прядки при ударе по ней зуба пилы.

Принимаем прядку за единицу массы, длиной значительно превосходящей размер зуба. По этой прядке производится поперечный удар зубом пилы двигающимся с

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

МИХЛМК.!

постоянной скоростью V,,. Считаем, что сила сопротивления среды перпендикулярна к поверхности зуба и прядки (рис 2), и остается величиной постоянной. Тогда уравнение движения прядки в области огибания зуба, для малых деформаций пишется:

(21)

э? дх

где Ра-площадь поперечного сечения недеформированной прядки; Р-сила натяжения прядки.

С учетом линейной физической зависимости уравнение (21) можно написать

Здесь —

— t: - =

-скорость волны; Е-динамический

к - к - н™ Р; Д а°"с

модуль упругости; Л-постоянная (размерность) (м); е-деформация.

В дальнейшем над буквами черточки опустим. Рассмотрим случай, когда скорость волны сильного разрыва больше скорости упругой волны. Решение (22) ищем в области 1-от фронта упругой волны до фронта волны сильного разрыва, и в области П - от границы раздела (проскальзывания -прилипания) до фронта упругой волны.

Деформация и напряжения непрерывны при перехода границы раздела П-П, которой обозначает границу проскальзывания-прилипания. Из условия сильного разрыва на волне х = к^ имеем [7,8]

31

О

В = с с = v a ""^l с

3t 2L1 21 vQdQ 22

Е1Пуг

(23)

Здесь кп = —; Ь = скорость волны сильного разрыва; уп-угол между

касательной к дуге охвата зуба и линий натяжения прядки; Ьзона упругой волны до фронта волны сильного разрыва; П-от границы раздела до фронта упругой волны.

Введем новые переменные г)11=х —1; п = х -Ь ± тогда уравнение (22) и условие (23) принимают вид:

а_ т

Злп3лп ~ ^ 4

ал„ 2 Решение (24) в области I будет

Из условия(25) получим

(24)

(25)

С ■ i Сп.

n„--n„V; f2nCnJ = 2

L -2

7*v\-.;

(26) (27)

gr _ кп -1.

— w'2

К = К

К ,

(28)

Тогда решение (24) в области П пишется;

Из условия неразрывности смещений на фоне упругой волны Гп=0 определим функцию

с.н+с„

Пп- зКпПп

(29)

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

Рис 2. Модель удара клином по гибкой прядке волокон при джинировании на

пильном джине.

В области проскальзывания сила трения меньше силы, которая вызывает скольжение, в области прилипания-наоборот. На границе разделе областей эти две силы уравновешиваются, при этом скорость частиц прядки относительно щетки зуба равна нулю. Поэтому для определения границы и функции Ч;1п (/п п ■. имеем следующие условия:

;

ер

H±N = О

dt ' дх

Где ^-коэффициент трения в области прилипания > \i2

+ 2

Где еСпл^- неизвестная граница раздела областей. Из условия (30) найдем Ч*1пОПп)

Учитывая (28), (29), (33) в условии (32) определим функцию еОпп) в виде

у (Кп+1)(Э-4С)-К11 + 1 ,

;

С =

Mi

Ma,

Тогда функция Ч^ОПп) принимает вид:

;

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

Возвращаясь к начальным переменным, уравнение границы раздела областей проскальзывания-прилипания запишем в виде:

(36)

_ (Кд-lKG-l)

(37)

ССЕц+1)-1 АХ = (Кп+р.С-!. Л ССКц + 1)-!

Таким образом, установлено, что граница областей проскальзывания-прилипания, начиная с середину рабочей поверхности зуба в упругой прядке, распространяется с постоянной скоростью. Из уравнения (36) вытекает, что при С = — = 1 прилипание будет

только в вершине профиля зуба, т.е. линия прилипания стягивается к точке х=0. При Кп = 2, С = 1,1 находим X = 0,131:, а при Кп = 4, С = 1,1, X = 0,111.

Как видим, чем больше соотношение скоростей Тем ближе граница раздела

областей к вершине профиля зуба. Сведение границы раздела областей проскальзывания -прилипания в точку приводит к действию в данном сечении на прядку максимальных напряжений как от сил удержания волокон, так и от удара зуба пилы.

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

Анализ результатов исследований работы зуба пилы показывает, что основные напряжения волокна приходят на переднюю поверхность зуба, причем в момент разрыва связей возникают условия дополнительного усиления сцепления зуба с прядкой, что обеспечивает процесс отрыва волокон из массы сырцового валика. С другой стороны наличие волнового движения из резких изменений скоростей, может служить причиной значительного увеличения напряжений в волокне, превосходящих его прочностные характеристики и как следствие, механическое разрушение отдельных, перенапряженных волокон в прядке. Это подтверждается результатами работы, когда сила Рот меньше фактической сила отрыва в 2-3 раза.

Выводы. Присутствие значительных динамических сил в процессе отрыва волокон от массы сырцового валика на пильном джине, должно приводить к строгому регламентированию применяемости пильного способа джинирования, например, с учетом механических характеристик волокон.

Так, в частности, по биологическим показателям, хлопок I и IV сортов отличается по содержанию волокна на 5 -10% относительных единиц, а после обработки на хлопкозаводах, особенно пильного джинирования, выход изменяется на 25-40 % относительных единиц, причем снижение выхода увеличивается со снижением сорта хлопка-сырца. Это видно и по нормативам угаров производства пильного способа джинирования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Yo'ldashev Xasanboy Sulaymon O'g'li, Inamova Maftuna Dedamirza Qizi, Mahmudova Yulduzxon Qutbiddin qizi, & Sarimsakov Olimjon Sharipjanovich. (2023). Arra tishlaridan paxta tolasini echib olish jarayoni parametrlarini asoslash. JOURNAL OF UNIVERSAL SCIENCE RESEARCH, 1(11), 665671. https://doi.org/10.5281/zenodo.10250904

2. Najmitdinov Shuxrat Abdukarimovich, Yuldashev Khasanboy Sulayman o'g'li, & Sharipov Xayrullo No'monjanovich. (2023). Тола ажратиш жараёнида хомашё валиги зичлиги ва тезлигининг ахдмияти урганиш ва таккослаш. TECHNICAL SCIENCE RESEARCH IN UZBEKISTAN, 1(5), 250-256. https://doi.org/10.5281/zenodo.10416875

3. Azimov, S. S., Tursunov, I. T., & Yuldashev, K. S. (2022). DEVELOPMENT OF THE DESIGN OF A FEEDER OF VIBRATION ACTION FOR SUPPLYING COTTON SEEDS TO LINTER MACHINES Proceeding IX International Conference «Industrial Technologies and Engineering» ICITE-2022, Volume IV M. Auezov South Kazakhstan University, Shymkent, Kazakhstan December, 09-10.

4. Yo'ldashev, X., Sharipov, X., Madumarov, S., & Sarimsakov, O. (2022, May 12). INVESTIGATION OF SEPARATION OF USABLE FIBERS ADDED TO CONTAMINANTS DURING CLEANING COTTON. O'ZBEKISTONDA FANLARARO INNOVATSIYALAR VA ILMIY TADQIQOTLAR JURNALI. https://bestpublication.org/index.php/ozf/article/view/218

5. Sulaymonov , A., Inamove, M., & Yuldashev, K. (2022). THEORETICAL STUDIES OF THE NATURE OF THE INTERACTION OF COTTON SEEDS IN THE GAP BETWEEN THE AGITATOR BLADE AND THE SAW CYLINDER. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 666-672. извлечено от https://www.in-academy.uz/index.php/ej ar/arti cl e/vi ew/5034

6. Jurayev , Y. ., Yuldashev , K. ., & Tuhktaev , S. . (2022). INVESTIGATION OF FIBER LOSS IN IMPURITIES FROM THE SS-15A SEPARATOR. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 425-431. извлечено от https://www.in-academy.uz/index.php/ejar/article/view/4776

7. Yuldashev, K. S., Abduraximov, K. A., Inamova, M. D., & Mirgulshanov, K. A.

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

(2021). Development of the design of a feeder of vibration action for supplying cotton seeds to linter machines. SCIENCE, EDUCATION, INNOVATION IN THE MODERN WORLD, USA.

8. Yuldashev, K., Sharipov, K., Najmitdinov, S., Inamova, M., & Ruzimatov, S. (2024b). Modelling Cotton Fiber Doffing From Saw Teeth Based On A Mathematical Model. E3S Web of Conferences, 537, 08017. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202453708017

9. Yoldashev Khasanboy, Komiljon Abduraximov, Maftuna Inamova, & Kamoldin Mirgulshanov. (2021). Study Of The Process Of Cleaning Seedcotton. International Scientific and Current Research Conferences, 7(01), 44-50. Retrieved from https://orientalpublication.com/index.php/iscrc/article/view/191

10. Yuldashev Khasanboy Sulaymon ugli, Sarimsakov Olimjon Sharifjanovich, & Kayumov Abdul-Malik Khamidovich. (2023). Increasing the efficiency of fiber cleaning by improving the process of removing cotton fiber from the teeth of the saw. Multidisciplinary Journal of Science and Technology, 3(5), 346-349. https://doi.org/10.5281/zenodo.10439656

11. Yo'Ldashev Hasanboy Sulaymon O'G'Li, Inamova Maftuna Dedamirza Qizi, & Sarimsakov Olimjon Sharifjanovich (2023). Arra tishlaridan paxta tolasini yechib olish jarayoni parametrlarini ilmiy asoslash. Илм-фан ва инновацион ривожланиш / Наука и инновационное развитие, 6 (6), 84-95. doi: 10.36522/2181-9637-2023-6-9

12. Inamova Maftuna Dedamirza qizi, Sarimsakov Olimjon Sharipjanovich, & Yo'ldashev Xasanboy Sulaymon O'g'li. (2023). Arra tishlaridan paxta tolasini ilib olish jarayonini matematik modelini ishlab chiqish. International conference on multidisciplinary science, 1(5), 174-177. https://doi.org/10.5281/zenodo.10231714

13. Yo'ldashev Xasanboy Sulaymon O'g'li, Inamova Maftuna Dedamirza Qizi, Mahmudova Yulduzxon Qutbiddin qizi, & Sarimsakov Olimjon Sharipjanovich. (2023). Arra tishlaridan paxta tolasini echib olish jarayoni parametrlarini asoslash. JOURNAL OF UNIVERSAL SCIENCE RESEARCH, 1(11), 665-671. https://doi.org/10.5281/zenodo.10250904

14. Sarimsakov Olimjon Sharipjanovich, Kurbanov Dilmurod Maripjanovich, Yo'ldashev Xasanboy Sulaymon O'gli, & Jurayev Yo'ldashxon Yunusxon O'g'li. (2022). INVESTIGATION OF LOSING FIBER DURING CLEANING COTTON. https://doi.org/10.5281/zenodo.6559924

15. Yo'Ldashev Xasanboy Sulaymon O'G'Li, Sarimsakov Olimjon Sharifjanovich, & Ergashev Sharibboy Tulanovich (2024). PAXTA TOLASI BILAN HAVO ARALASHMASI OQIMI HARAKATINI MODELLASHTIRISH. Al-Farg'oniy avlodlari, (3), 139-144. doi: 10.5281/zenodo.13954931

16. Yo'Ldashev Xasanboy Sulaymon O'G'Li, Sarimsakov Olimjon Sharifjanovich, Ergashev Sharibboy To'Lanovich, & Sharipov Xayrullo No'Monjanovich (2024). PAXTA TOLASINI ARRALI TOLA AJRATGICH ARRASI TISHLARIDAN YECHIB OLISH JARAYONINI TAKOMILLASHTIRISH YO'LI BILAN TOLANI TOZALASH SAMARADORLIGINI OSHIRISH HAMDA ASOSLASH. Механика и технология, 2 (15), 160-164.

17. Каримов, М. М., Наманганский институт текстильной промышленности Республики Узбекистан, Mirxojayev, M., & Наманганский институт текстильной промышленности Республики Узбекистан. (2023). СОСТАВ ПЕРЕНОСНОГО ПНЕВМОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ. In Международный Научный Журнал "Флагман Науки" (Vol. 10, Issue 10).

18. Obidov, A., Matkarimov, K., Sultonov, M., Boboyev, U., Namangan institute of engineering technology, & Uzbekistan. (2019). Research Capacity of the Fiber of Long Fiber Separating Drums from Waste Fibers Composition. In International Journal of Innovative Studies in Sciences and Engineering Technology (IJISSET) (Vol. 5, Issue 3, pp. 28-29).

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son

MEXANIKA

https://ijisset.org/storage/Volume5/Issue3/IJISSET-050119.pdf

19. Каримов Нуриддин Махамаджонович, Турсунов Иброхим Тургунович, Абдурахимов Комилжон Каримович, & Саримсаков Олимжон Шарипжанович (2021). ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ХЛОПКОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ПО ТРУБОПРОВОДАМ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ. Universum: технические науки, (1-2 (82)), 24-30.

20. Каримов Нуриддин Махамаджонович, & Саримсаков Олимжон Шарипжанович (2021). ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА В ХЛОПКОВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ ТРУБЕ. Universum: технические науки, (12-3 (93)), 63-67.

21. Karimov, N. (2023). ANALYTICAL CALCULATION OF THE DEFORMATION STATE OF THE SAW GIN SAW TEETH BENDING UNDER THE ACTION OF A LOAD. Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology, 8(2), 23-31.

22. Karimov, N. (2023). STUDY OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS AND PHYSICAL-MECHANICAL PROPERTIES OF RIB FABRIC KNITTED FROM SPINNING COTTON-NITRON YARN. Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology, 8(2), 38-42.

23. Sarimsakov Olimjon, Najmitdinov Shukhrat, & Navruzov Nadir. (2024). Examination of The Fiber Quality Obtained From the Observed Fiber Separation Machine in Other Manufacturing Enterprise Types. ACUMEN: INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIDISCIPLINARY RESEARCH, 1(4), 165-170. https://doi.org/10.5281/zenodo.14206307

24. Nazhmitdinov, S. A., & Abdulkhafizov, N. (2023). ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАРИАНТОВ ПРОФИЛЕЙ КОЛОСНИКОВЫХ РЕШЕТОК НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ МОДУЛЯ КРУПНОГО СОРА. Journal of Science and Innovative Development, 6(3), 99-105. https://doi.org/10.36522/2181-9637-2023-3-10

25. Якубов, И. (2021). Саломова Машхура, Маматкулов Орифжон. Чигит шикастланишини камайтириш максадида сепаратор конструкциясини такомиллаштириш//Халкаро илмий-амалий конференсия материаллари туплами, 11(23), p647-649.

26. Саломова, М., Рахимов, Ф., & ^осимов, Х. (1992). Пневмотранспорт курилмаси элементларини такомиллаштириш. Механика муаммолари. 2019й, 101-104.

27. Tokhirova, M., Khasanov, A., Salomova, M., Sarimsakov, O., & Muradov, R. (2023, June). To study the process of leveling raw cotton on the horizontal belt surface of the feeder. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2789, No. 1). AIP Publishing.

Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali

5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son