ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРУВЧИ
14.07.2016.Т.06.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ХАКИМОВ ШЕРҚУЛ ШЕРҒОЗИЕВИЧ
ПАХТА ХОМАШЁСИНИ ИФЛОСЛИКЛАРДАН ТОЗАЛАШ
ЖАРАЁНИ САМАРАЛИ ТЕХНОЛОГИЯСИНИ ВА ТОЗАЛАГИЧЛАР
ИШЧИ ҚИСМЛАРИНИНГ РАЦИОНАЛ КОНСТРУКЦИЯСИНИ
ЯРАТИШ
05.06.02-Тўқимачилик материаллари технологияси ва хомашѐга
дастлабки ишлов бериш (техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент-2016
УДК 677.21.021
Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси
Оглавления автореферата докторской диссертации
Content of the abstract of doctoral dissertation
Хакимов Шерқул Шерғозиевич
Пахта
хомашѐсини
ифлосликлардан
тозалаш
жараѐни
самарали
технологиясини
ва
тозалагичлар
ишчи
қисмларининг
рационал
конструкциясини
яратиш........................................................................................3
Хакимов Шеркул Шергозиевич
Создание эффективной технологии очистки хлопка-сырца от сорных
примесей и рациональной конструкции рабочих органов
очистителей..........27
Khakimov Sherkul Shergoziyevich
Creating the effective technology for the cleaning process of seed cotton and
construction of rational working parts of the
cleaners............................................51
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works...........................................................................................72
2
ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРУВЧИ
14.07.2016.Т.06.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ХАКИМОВ ШЕРҚУЛ ШЕРҒОЗИЕВИЧ
ПАХТА ХОМАШЁСИНИ ИФЛОСЛИКЛАРДАН ТОЗАЛАШ
ЖАРАЁНИ САМАРАЛИ ТЕХНОЛОГИЯСИНИ ВА ТОЗАЛАГИЧЛАР
ИШЧИ ҚИСМЛАРИНИНГ РАЦИОНАЛ КОНСТРУКЦИЯСИНИ
ЯРАТИШ
05.06.02-Тўқимачилик материаллари технологияси ва хомашѐга
дастлабки ишлов бериш
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент-2016
3
Докторлик диссертация мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар
Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 28.04.2016/B2016.2.T191 рақам
билан рўйхатга олинган.
Докторлик диссертацияси Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институтида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) веб-саҳифа www.titli.uz
манзилига ҳамда «ZiyoNet» Ахборот-таълим порталида www.ziyonet.uz манзилига
жойлаштирилган.
Илмий маслаҳатчи: Турсунов Ҳамидулла Қўчқорович
техника фанлари
доктори
Расмий оппонентлар: Муродов Рустам Муродович
техника фанлари
доктори, профессор
Эргашов Махаматрасул
техника фанлари доктори, профессор
Мухаммадиев Давлат Мустафаевич
техника фанлари доктори
Етакчи ташкилот: «SIFAT» Ўзбекистон пахта толасини сертификатлаш
маркази
Диссертация ҳимояси Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти ҳузуридаги
14.07.2016.Т.06.01 рақамли илмий кенгашнинг 26 ноябр 2016 й. соат 14
00
даги мажлисида
бўлиб ўтади (Манзил: 100100, Тошкент ш., Шоҳжахон-5, тел. (+99871) 253-06-06,
253-08-08, факс 253-36-17; e-mail: titlp_info@edu.uz)
Докторлик диссертацияси билан Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат
институтининг Ахборот-ресурс марказида танишиш мумкин (11 рақам билан рўйҳатга
олинган). Манзили: 100100, Тошкент, Яккасарой тумани, Шоҳжаҳон - 5, тел:(+99871) -
253-06-06, 253-08-08.
Диссертация автореферати 2016 йил 8 ноябр куни тарқатилди.
(8 ноябр 2016 й. даги 11 рақамли реестр баѐнномаси).
К. Жуманиязов
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш раиси, т.ф.д., профессор
А.З. Маматов
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш илмий котиби, т.ф.д., профессор
Б.Мардонов
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш ҳузуридаги илмий семинар раиси,
ф-м.ф.д., профессор
4
КИРИШ (докторлик диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.
Жаҳон пахта
тозалаш саноатида юқори самарадорликка эга технологик жараѐнларга
асосланган пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш тизимларини яратиш
етакчи ўринни эгаллайди. Бу борада АҚШ, Австралия, Хитой, Ҳиндистон,
Ўзбекистон ва бошқа давлатларда маълум ютуқларга эришилган бўлиб, пахта
тозалаш саноати соҳаси ишлаб чиқариш самарадорлигини ошириш,
технологик жараѐнларни такомиллаштириш ва тола рақобатбардошлигини
таъминлашга алоҳида эътибор қаратилмоқда. «Пахта хомашѐсини дастлабки
ишлашда толанинг табиий сифат кўрсаткичларини сақлаб қолиш ва
ресурстежамкор технологик ускуналардан фойдаланиш натижасида тола
таннархи камайишига эришилмоқда»
1
.
Ўзбекистон Республикасида пахта тозалаш саноати технологик
жараѐнларини ва юқори самарадорликка эга бўлган ускуналарни яратишга
оид тадбирларни самарали ташкил қилиш юзасидан турли йўналишларда
чора-тадбирлар амалга оширилди. Бу борада, жумладан, пахта хомашѐсини
ифлосликлардан тозалаш такрорлигини бошқарадиган тизимни яратиш,
технологик жараѐнларнинг инновацион ишланмаларни яратиш, иссиқ ҳаво
ѐрдамида пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш
технологиялари, пахта хомашѐсини тозалагичларда таъминлаш тизимини
яратишга бағишланган қатор илмий-тадқиқот ишлари олиб борилган.
Жаҳонда пахта хомашѐсини самарали тозалаш технологиялари,
ускуналарини яратиш ва уларни ишлаб чиқаришга тадбиқ этишга алоҳида
эътибор қаратилмоқда. Бу борада, жумладан, пахта хомашѐсини
ифлосликлардан тозалаш технологиясининг ўзгарувчан автоматлаштирилган
тизимини
яратиш,
тозалаш
технологиясининг янги усуллари ва
йўналишларини ишлаб чиқиш, юқори иш унумли, ресурстежамкор ускуна ва
технологияларни ишлаб чиқиш, пахта хомашѐсини қуритиш ва тозалаш
жараѐнларини мужассамловчи технологик оқимларни ишлаб чиқиш каби
йўналишларда мақсадли илмий изланишларни амалга ошириш муҳим
вазифалардан бири ҳисобланади. Юқорида келтирилган илмий-тадқиқотлар
йўналишида бажарилаѐтган илмий изланишлар мазкур диссертация
мавзусининг долзарблигини изоҳлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2015 йил 27 октябрдаги
ПФ-4761-сон «Ўзпахтасаноатэкспорт» холдинг компаниясини ташкил этиш
тўғрисида»ги Фармони, Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Махкамасининг
2007 йил 3 апрелдаги 70-сон «2007-2011 йилларда пахта тозалаш саноати
корхоналарини модернизация ва реконструкция қилиш дастури тўғрисида»ги
қарори ва ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъѐрий-ҳуқуқий
ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация
тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
1
http://www.cotton.org. Journal of cotton science; jit.sagepub.com
5
Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши
нинг устувор йўналишларига боғлиқлиги.
Мазкур тадқиқот республика
фан ва технологиялар ривожланишининг II. «Энергетика, энергия ва
ресурстежамкорлик» устувор йўналиши доирасида бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар шарҳи
2
.
Пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш технологиясини
ишлаб чиқишга йўналтирилган илмий изланишлар жаҳоннинг етакчи илмий
марказлари ва олий таълим муассасалари, жумладан, U.S.Department of
agriculture, Lummus, USDA Ginning Cotton Research Unit, USDA Agricultural
Research Servise, Texas Tech University, Samuel Jakson Incorporated (АҚШ),
Cotton reseach and devolepment corporation (Австралия), Central Institute for
Research on Cotton Technology, Bajaj Steel Industries Limited (Хиндистон),
National Research Center for cоttоn processing engeeniring and technology, China
Cotton Industries Limited, Shandong Swan Cotton Industrial Machinery Stock,
Handan Golden Lion, Cotton Research Institute of Nanjing Agricultural University
Lebed (Хитой), Pakistan Cotton Standards Institute, National Textile University
Faisalabad (Покистон), Busa Indústria e Comércio de Máquinas Agrícolas
Limited (Бразилия), Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти,
«Paxtasanoat ilmiy markazi» акциядорлик жамиятида (Ўзбекистон) кенг
қамровли илмий-тадқиқот ишлари олиб борилмоқда.
Пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш техника ва
технологияарини такомиллаштиришга оид жаҳонда олиб борилган
тадқиқотлар натижасида бир қатор, жумладан, қуйидаги натижалар олинган:
тозалаш ускуналари технологик жараѐнларини автоматлаштиришнинг
замонавий тизимлари ишлаб чиқилган (Lummus, АҚШ); пахта хомашѐсини
йирик ва майда ифлосликлардан тозалашнинг самарали технологияси
яратилган (Lummus, АҚШ. Cotton reseach and devolepment corporation,
Австралия); назарий ва амалий изланишлар асосида пахта хомашѐсини ифлос
аралашмалардан тозалаш бўйича янги ускуналар яратилган (Тошкент
тўқимачилик ва енгил саноат институти, «Paxtasanoаt ilmiy markazi»
акциядорлик жамияти, Ўзбекистон).
Жаҳонда пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш
учун қурилмалар ва технологияларни яратиш бўйича қатор, жумладан,
қуйидаги устувор йўналишларда тадқиқотлар олиб борилмоқда: пахта
хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш такрорлигини бошқариш тизимини
яратиш; ресурстежамкор янги тозалагичларни тадбиқ қилиш ҳисобига
корхоналарнинг рентабеллигини ошириш; пахта хомашѐсини тозалаш
жараѐнининг ўзгарувчан автоматлаштирилган тизимларини яратиш; пахта
хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш жараѐни самарали технологиясини ва
тозалагичлар ишчи қисмларининг рационал конструкциясини ишлаб чиқиш;
тозалагичларнинг самарали тез ейилмайдиган технологик ишчи қисмларини
2
Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар шарҳи http://www.cotton.org; jit.sagepub.com;
http://www.omicsgroup.org;
http://www.samjackson.com;
http://www.bajajngp.com/;
http://www.busa.com;
www.indiantextilejournal.com; Cotton ginners handbook. 2015 й. ва бошқа манбалар асосида ишлаб чиқилган.
6
яратиш; пахта хомашѐсининг бошланғич сифат кўрсаткичларига кўра
мосланувчан технологияларни ишлаб чиқиш.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Ҳозирги вақтдаги илмий
тадқиқотларни таҳлили натижаси шуни кўрсатдики, пахта хомашѐсини
ифлосликлардан тозалаш бўйича тадқиқотлар икки йўналишда – йирик ва
майда ифлосликлардан тозалаш жараѐнини ўрганиш бўйича олиб борилган.
Пахта хомашѐсини тозалаш жараѐнида тозалаш самарадорлиги, иш
унумдорлиги, чигитнинг шикастланганлиги ва чиқинди таркибидаги пахта
миқдори энг асосий кўрсаткичлари сифатида белгилаб олинган. Пахта
хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш бўйича технологик жараѐнлар
W.S.Anthony, R.V.Baker, R.M.Sutton, S.E.Hughs, J.W.Laird, Е.Ф.Будин,
Б.В.Логинов, Г.И.Мирошниченко, Г.И.Болдинский, П.Н.Тютин, А.Е.Лугачев,
А.Джураев, Ф.А.Саади, Р.З.Бурнашев, Б.Н.Якубов, В.Н.Аркадакский,
Ю.С.Сосновский, Х.Сидиков ва бошқаларнинг илмий тадқиқотларида кўриб
чиқилган.
Пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш
фундаментал масалалари билан боғлиқ тадқиқотлар бир қатор олимлар
томонидан олиб борилган, жумладан, W.S.Anthony R.V.Baker, Е.Ф.Будин,
А.Е.Лугачев,
А.Джураев, М.Агзамов, В.Н.Аркадакский, Б.Н.Якубов,
П.Н.Бородин ва маълум даражадаги ижобий натижаларга эришилган.
Пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалагичлар бўлимларида арралар
орасидаги ва колосниклар орасидаги масофа ўзгаришининг тозалаш
самарадорлигига таъсири, янги ресурстежамкор ишчи қисмлар яратиш ва
уларнинг технологик кўрсаткичларини аниқлаш, пахта хомашѐсини майда
ифлосликлардан тозалаш жараѐнида тасодифий қўшилиб қолган матоли
аралашмаларни ушлаб қолиш муаммоси ҳозирги вақтгача ҳал этилмаган.
Хорижий мамлакатларнинг пахта хомашѐсини тозалаш корхоналарида
қўлланилаѐтган пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш усулларининг
таҳлили тозалагичлар ишчи қисмлари самарадорлиги етарли эмаслигини
кўрсатди. Пахта тозалаш саноатидаги технологик жараѐннинг ва
қўлланиладиган маҳаллий асбоб-ускуналар тизимининг ўзига ҳослиги
хорижий пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш қурилмаларидан
фойдаланишга имкон бермайди. Бундан ташқари, пахта хомашѐсини
ифлосликлардан тозалаш технологиясида тез ейилмайдиган ишчи қисмлар
асосидаги тозалагич ва тозалаш оқимларини яратиш бўйича илмий
изланишлар ҳозирги вақтгача деярли олиб борилмаган.
Диссертация мавзусининг диссертация бажарилаѐтган олий таълим
муассасининг илмий-тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги.
Диссертация
тадқиқоти Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти ва «Paxtasanoat
ilmiy markazi» акционерлик жамияти илмий-тадқиқот ишлари режасининг
Т-04-25. «Ишлаб чиқарилаѐтган тола таннархини камайтиришни таъмин
ловчи самарали технологияли пахта тозалаш агрегатини ўзлаштириш, агрегат
иш унумдорлигини ошириш, энергия ва металл сиғимини камайтириш»
(2004-2005); ОТ-ИД/11-4-4. «Планкали барабанларни тадбиқ этиб пахта
тозалаш агрегатларининг самарадорлигини ошириш» (2010-2012); А-3-026.
7
«Тозалаш такрорлиги бошқариладиган пахта хомашѐсини майда ва йирик
ифлосликлардан тозалаш оқимини яратиш» (2015-2017) мавзулари доирасида
бажарилган.
Тадқиқотнинг мақсади
пахта хомашѐсини майда ва йирик
ифлосликлардан тозалашнинг юқори иш унумдорлигидаги самарали
технологиясини, тозалагичларнинг янги ресурстежамкор ишчи қисмларини
ҳамда кетма-кет технологияли тозалагич асосида тозалаш оқимини
яратишдан иборат.
Тадқиқотнинг вазифалари:
назарий тадқиқотлар асосида тозалагичларнинг юқори самарадорли,
ейилувчанлиги кам бўлган ишчи қисмларини яратиш;
ейилувчанлиги кам бўлган ишчи қисмларни амалий синовлардан
ўтказиш, унинг технологик кўрсаткичларини аниқлаш;
пахта хомашѐсини таркибидаги мато аралашмаларни ушлаб қолувчи
узун қозиқли барабаннинг технологик кўрсаткичларини аниқлаш;
ейилувчанлиги кам ишчи қисмларни қўллаган ҳолда тозалаш жараѐни
кетма-кет технологияли янги тозалагич яратиш;
пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозаловчи янги тозалагични
ишлаб
чиқариш
синовларидан
ўтказиш
ва
унинг
технологик
кўрсаткичларини аниқлаш;
тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли тозалагич асосида пахта
хомашѐсини тозалаш оқимини яратиш.
Тадқиқот объекти
сифатида пахта хомашѐсини майда ва йирик
ифлосликлардан тозалаш технологияси ва машиналари, уларнинг тез
ейилувчан ишчи қисмлари қаралган.
Тадқиқот предмети
пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш
технологияси усуллари, воситалари ва тозалаш жараѐни кўрсаткичлари
ташкил этади.
Тадқиқот усуллари.
Тадқиқотларда назарий ва амалий механика,
математик статистика усулларидан, компьютер технологиясининг Maple,
CorelDraw замонавий дастурларидан фойдаланилган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қўйидагилардан иборат:
пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозаловчи кетма-кет
технологияли тозалагич яратилган;
пахта хомашѐси таркибидаги майда ифлосликларни тозаловчи узун
қозиқли барабан яратилган ҳамда унинг технологик кўрсаткичлари
аниқланган;
аррали барабан юзасидан пахта хомашѐсини ажратувчи, йўналтирувчи
барабан ва илдирувчи мослама яратилган;
янги тозалагичнинг ейилувчанлиги кам ишчи қисмларининг асосий
технологик кўрсаткичлари аниқланган;
чигитли пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозаловчи
самарали тозалаш оқими яратилган.
8
Тадқиқотнинг амалий натижаси
қўйидагилардан иборат: пахта
хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалаш технологияси учун
ейилувчанлиги кам бўлган ажратувчи, йўналтирувчи барабан ва илдирувчи
мослама ишлаб чиқилган ва ишлаб чиқаришга жорий этилган; янги ишчи
қисмлар қўлланилган ҳолда кетма-кет технологияли тозалагич ишлаб
чиқилган ва ишлаб чиқаришга жорий этилган; пахта хомашѐси таркибига
тасодифий қўшилган мато бўлакларини ушлаб қолувчи ускуна ишлаб
чиқилган ва ишлаб чиқаришга жорий этилган; кетма-кет технологияли
тозалагич асосида пахта хомашѐсини тозалаш оқими ишлаб чиқилган ва
ишлаб чиқаришга жорий этилган.
Тадқиқот натижаларининг
ишончлилиги
пахта хомашѐсини майда ва йирик ифлосликлардан тозалаш
учун яратилган ейилувчанлиги кам ресурстежамкор ишчи қисмларни назарий
тадқиқотлари натижасининг амалий синов ва уларни ишлаб чиқаришга
тадбиқи даврида олинган маълумотларнинг мувофиқлигини таққослашга
асосланади.
Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот натижаларининг илмий аҳамияти тозалагичнинг технологик
қисмларида тозалаш даврида содир бўлувчи пахта хомашѐсини аррали
барабан юзига илдириш, ундан пахта хомашѐсини ажратиш ва матоли
аралашмаларни ушлаб қолиш динамик жараѐнларини ҳамда технологик
кўрсаткичларни ҳисоблаш назарий моделлари олинганлиги билан
изоҳланади. Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти ейилувчанлиги кам,
ресурстежамкор, илдирувчи мослама, ажратувчи барабан ва узун қозиқли
барабан асосида тозалаш технологияси кетма-кет тозалагич ва тозалаш
оқимини яратилишидан иборат бўлиб, бу пахта хомашѐсини майда ва йирик
ифлосликлардан тозалаш самарадорлигини оширишга сабаб бўлади.
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Пахта хомашѐсини тозалаш
технологиясини яратиш бўйича ишлаб чиқилган илмий натижалар асосида:
пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш технологик жараѐнидаги
қурилмаларга Ўзбекистон Республикаси Интеллектуал мулк агентлигининг
тўртта ихтирога патенти олинган: («Пахта хомашѐсини тозалагич», №IAP
03994-2009 й., №IAP 04054-2009 й.; «Пахта хомашѐсини қуритиш ва тозалаш
агрегати», №IAP 03829-2008 й; «Пахта хомашѐси таркибидаги оғир
аралашмаларни ушлагич», №IАР 04231-2010 й.). Илмий натижалар пахта
хомашѐсини ифлосликлардан самарали тозалаш ускуналарини ишлаб чиқиш
имконини яратган;
пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалагич ишчи қисмига Ўзбекистон
Республикаси Интеллектуал мулк агентлигининг ихтирога патенти олинган:
(«Пахта хомашѐсини тозалаш ва титиш барабани», № IAP 03913-2009 й.).
Илмий натижалар пахта хомашѐсини майда ифлосликлардан самарали
тозалаш имконини берган;
ишлаб чиқилган янги пахта тозалаш ускуна ва технологиялари
“Ўзпахтасаноатэкспорт” Холдинг компанияси корхоналарида, жумладан
«Сайхунобод пахта тозалаш» АЖда, «Шеробод пахта тозалаш» АЖда жорий
9
этилган («Ўзпахтасаноатэкспорт» Холдинг компаниясининг 2016 йил 18
июндаги МА-Э/791-сон маълумотномаси). Илмий тадқиқот натижалари нинг
ишлаб чиқаришга жорий этилиши тозалаш ускуналарининг ишончли
ишлашини, пахта толаси ассортиментининг бир синфга юқорига ўтишини ва
ишлаб чиқариш ҳаражатлари 15-20% камайишини таъминлайди.
Тадқиқот
натижаларининг апробацияси.
Тадқиқот натижалари 10 дан ортиқ
илмий-техник анжуманларда, жумладан: «Международная
научно-практическая конференция. Инфо-текстиль-2006», (Россия, Кострома,
2006 й.), «Межвузовская научно-техническая конференция молодых ученых и
студентов» (Россия, Кострома, 2006 й.), «Paxtasanoat ilmiy markazi» АЖ
илмий конференцияси (Тошкент, 2014 й.), «Фан, таълим ва ишлаб-чиқариш
интеграциялашуви шароитида инновацион технологияларнинг долзарб
муаммолари» (Тошкент, 2014 й.) Республика ва халқаро илмий-амалий
конференцияларда маъруза кўринишида баѐн этилган ҳамда апробациядан
ўтказилган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.
Диссертация мавзуси
бўйича жами 31 та илмий ишлар чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон
Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 14 та
мақола нашр этилган ва Ўзбекистон Республикасининг 7 та патенти олинган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация таркиби кириш,
бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйхати ва иловалардан
иборат. Диссертациянинг ҳажми 170 бетни ташкил этган.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш
қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг долзарблиги ва зарурати
асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари, объект ва предметлари
тавсифланган, республика фан ва технологиялари ривожланишининг устувор
йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва
амалий натижалари баѐн қилинган, олинган натижаларнинг илмий ва амалий
аҳамияти очиб берилган, тадқиқот натижаларини амалиѐтга жорий қилиш,
нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар
келтирилган.
Диссертациянинг
«Пахта хомашѐсини ифлос аралашмалардан
тозалаш техника ва технологияси ривожланишининг аналитик
таҳлили»
деб номланган биринчи боби адабиѐт манбаларининг ва пахта
хомашѐсини тозалашнинг техника ва технологиялари хозирги ҳолатининг
таҳлилига бағишланган. Пахта хомашѐсини йирик ва майда ифлосликлардан
тозалаш назарий ва амалий асосларини яратган W.S.Anthony, R.V.Baker,
R.M.Sutton,
S.E.Hughs,
J.W.Laird,
Б.В.Логинов,
Г.И.Мирошниченко,
Е.Ф.Будин, Г.И.Болдинский, П.Н.Тютин, А.Е.Лугачев, А.Джураев,
Ф.А.Саади, Р.З.Бурнашев, Б.Н.Якубов, В.Н.Аркадакский, Ю.С.Сосновский,
Х.Сидиков, М.Агзамов, П.Н.Бородин ва бошқаларнинг илмий тадқиқотлари
таҳлил этилган.
10
Таҳлил натижасида узоқ йиллардан буѐн пахта хомашѐсини тозалаш
технологиясида бир хил, ишлаш муддати чекланган, сарф ҳаражати юқори,
технологик самарадорлиги паст ишчи қисмлардан фойдаланилаѐтганлиги
аниқланган ва хулосалар қилиниб тадқиқотнинг мақсад ва вазифалари
белгиланган.
Диссертациянинг «
Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан
тозалаш машиналари технологик кўрсаткичларининг рационал
қийматларини аниқлаш
» деб номланган иккинчи бобида пахта хомашѐсини
йирик ифлосликлари тозалагичида аррачали барабаннинг максимал ишчи
периметрида колосниклар орасидаги масофанинг тозалаш самарадорлигига
таъсири ўрганилганда, мавжуд тозалагичларда ажратувчи барабан ва
тозаловчи барабанлар жойлашувини ўзгартириб максимал тозалаш ѐй
узунлигига эришиш мумкинлиги ва бунда тозалагичнинг самарадорлиги
ошиши аниқланган.
Тозалаш ва регенерация барабанларида арралар орасидаги ва
колосниклар орасидаги масофа ўзгаришининг тозалаш самарадорлигига
таъсири тўлиқ факторли эксперимент усули асосида ўрганилиши натижасида
қўйидаги регрессия тенгламалари олинган:
- биринчи тозалаш бўлинмаси учун:
Y
1
=57,84-0,86*X
1
+4,44*X
2
-0,289*X
3
+0,99*X
1
*X
2
+0,263*X
1
*X
3
+0,51*X
2
*X
3
-0,89*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=19,42+0,55*X
1
+2,59*X
2
+1,33*X
3
+0,13*X
1
*X
2
+0,23*X
1
*X
3
+1,17*X
2
*X
3
+0,33*X
1
*X
2
*X
3
- иккинчи тозалаш бўлинмаси учун:
Y
1
=77,88-0,90*X
1
+4,41*X
2
-0,32*X
3
+0,97*X
1
*X
2
+0,246*X
1
*X
3
+0,55*X
2
*X
3
-0,93*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=7,17+0,29*X
1
+2,83*X
2
+1,57*X
3
+0,38*X
1
*X
2
+0,49*X
1
*X
3
+0,93*X
2
*X
3
+0,007*X
1
*X
2
*X
3
Бу ерда:
Y
1
– тозалаш самарадорлиги, %,
Y
2
– чиқинди таркибидаги пахта
миқдори, %, Х
1
– иш унумдорлиги, т/соат, Х
2
– колосниклар орасидаги
масофа, мм, Х
3
- арралар орасидаги масофа, мм.
Регрессия тенгламалари таҳлили асосида тозалашнинг биринчи
бўлинмасида арралар орасидаги масофа 14 мм, колосниклар орасидаги
масофа 80 мм бўлганда тозалаш жараѐни кетма-кет бўлган технологияли
тозалагичга қўйилган муқобил кўрсаткичлар, чиқинди таркибидаги пахта
бўлаклари миқдори 25%, тозалаш самарадорлиги 55-60% бўлиши
таъминланган. Бунда чигитнинг механик шикастланиши ва эркин толалар
миқдори белгиланган меъѐрлардан ошмади. Иккинчи тозалаш бўлинмасида
асосий кўрсаткичлардан бири – чиқинди таркибида пахта бўлаклари миқдори
эканлигини ҳисобга олинганда, арралар орасидаги масофа 12 мм,
колосниклар орасидаги масофа 60 мм бўлиши рационал эканлиги
аниқланган. Регенерация бўлинмаси учун алоҳида тажрибалар ўтказилиб, бу
бўлинма учун рационал кўрсаткичарралар орасидаги масофа 10 мм,
колосниклар орасидаги масофа 30 мм бўлиши аниқланган.
Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалагичда аррали барабан
ва ажратувчи барабанлар айланишидан ҳосил бўлган ҳаво оқими тезлигини
аниқловчи назарий аэродинамик модел (1-расм) ўрганилди.
11
1-расм. Аррали ва ажратувчи барабан айланишидан
ҳосил бўлган аэродинамик майдон модели
Бу моделга кўра:
R
1
≤
r
≤
R
бўлганда
V
v R
1 1
2 2
R r
−
=
(1)
1
R
2
≤
r
≤
R
бўлганда
V
2
R R
−
v R
2 2
2
1
r
2 2
R r
−
=
(2)
2
2
2
r
R R
−
2
r
≥
R
бўлганда
V
2
=
0
(3)
Бунда:
V
1
ва
V
2
- мос равишда аррали ва ажратувчи барабан
айланишидан ҳосил бўлган ҳаво оқимининг тезлиги, ѵ
1
ваѵ
2
мос равишда
аррали ва ажратувчи барабанлар чизиқли тезлиги (
м/с
),
R
- аэродинамик
майдон радиуси,
R
1
ва
R
2
- барабанлар радиуси, (
м
);
r
- аэродинамик
майдоннинг ихтиѐрий нуқтадаги радиуси (
м
).
Аррали ва ажратувчи барабанлар айланишидан ҳосил бўлган
аэродинамик босим:
12
2
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
2 1
R
R r
1 1
p v
ρ
(4)
=
2 2
−
1 1
2( )
2
R R
−
2
2
1
r
2
1
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
2 2
R
R r
2 2
p v
ρ
(5)
=
2 2
−
2 2
2( )
2
R R
−
2 2
r
2
2
Бунда: ρ - ҳавонинг зичлиги (
кг/м
3
).
Аэродинамик майдон радиуси
R
ва айланувчи барабан радиуси
R
1
нисбатининг
̅
(1-эгри чизиқ),
̅
(2-эгри чизиқ),
̅
(3-эгри чизиқ),
̅
(4-эгри чизиқ)
қийматларида келтирилган босимнинг
r
=
r
/
R
бўйлаб ўзгариши 2-расмда
2
p
=
p
(
r
)/
ρ
v
келтирилган радиус
1
1 1 1
кўрсатилган. Бу графикда аэродинамик майдон радиуси ва айланувчи
барабан радиусини нисбатининг ошиб бориши билан аэродинамик майдон
босими ошиб бориши кўринади.
2-расм. Аэродинамик майдон радиусида ҳаво босимнинг ўзгариши
Пахта хомашѐсини аррали барабан юзасидан ажратиш ѐй узунлигидаги
динамик модел (3-расм) асосида барабанлар орасидаги масофанинг
h
:
h
=
0.002
(1-эгри чизиқ);
h
=
0.004
(2-эгри чизиқ);
h
=
0.006
(3-эгри чизиқ);
h
=
0.008
(4-эгри чизиқ) қийматларида ажратиш ѐйида
p
(
Па
)
d
босимнинг
тақсимланиши аниқланди (4-расм).
Бунга кўра ҳавонинг
P
d
босими ѐй
узунлиги
α
нинг 0,6-0,8 радиан
оралиғида ўсиб боради. Бу ҳолатга эришилса пахта арра сиртида сақланиши
таъминланади. 0,8 радиандан кейин
P
d
босим камайиб боради ва пахта
хомашѐсининг арра сиртидан ажралиш жараѐни бошланади.
Пахта хомашѐсини аррали барабан юзасидан ажратиш, аррали барабан
ва ажратувчи барабанлар орасидаги масофа 3-4 мм бўлганда энг самарали
кўрсаткичга эришилиши аниқланди.
13
3-расм. Аррали ва ажратувчи барабан айланишидан ҳосил бўлган ҳавонинг
аэродинамик майдонида кучлар таъсири
4-расм. Аррали ва ажратувчи барабанлар орасидаги масофанинг ҳар-хил
қийматларида ажратувчи барабан ҳосил қилган ҳаво босимининг ўзгариши
Назарий тадқиқотлар асосида технологик ишончлилиги юқори металл
парракли ажратувчи барабан таклиф этилди (5-расм). Бу металл парракли
барабанда вал (1) ва дискга (2) П шаклдаги парраклар (3) болтлар (4) орқали
қотирилган.
Тўлиқ факторли эксперимент ўтказиш усулидан фойдаланилган ҳолда
таклиф этилган пахта хомашѐсини аррали юзасидан ажратиш барабанининг
рационал технологик кўрсаткичларини аниқлаш бўйича амалий тадқиқотлар
олиб борилиб, натижаларни қайта ишлаш натижасида регрессия
тенгламалари олинди:
14
Y
1
=90,3+6,46*X
1
-2,36*X
2
-2,13*X
3
-0,45*X
1
*X
2
+1,41*X
1
*X
3
-0,31*X
2
*X
3
-0,35*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=3,06+0,067*X
1
+0,43*Х
2
+0,08*X
3
+0,15*X
1
*X
2
-0,017*X
1
*X
3
-0,025*X
2
*X
3
-0,033*X
1
*X
2
*X
3
5-расм. Металл паракли ажратиш барабани
Регрессия тенгламалари таҳлили:
Х
1
-парраклар сони ошиши ва
Х
2
-паррак ва арра орасидаги масофа камайиши билан
Y
1
-ажратиш
коэффициенти ошиб боради,
Х
2
- паррак ва арра орасидаги масофа 3 мм.дан 9
ммга ошишида, парраклар сони 16 дона бўлганда ва иш унумдорлиги 6
т/соатдан 12 т/соатга ошишида,
Y
1
- ажратиш коэффициенти аксинча 78,4%
гача камайиши кузатилди.
Агар парраклар сони 18-20 дона, паррак ва арра орасидаги масофа 3-5
мм ҳамда иш унумдорлиги 8-10 т/соат бўлганда ажратиш коэффициенти 99%
дан юқори бўлишлигига эришиш мумкин эканлигини аниқланди.
Y
2
-чигитнинг механик шикастланиши меъѐр кўрсаткичидан ошмаган. Амалий
тадқиқотда олинган натижалар назарий тадқиқотларда аниқланган
боғликларни тасдиқлайди.
Ҳозирги кундаги ЧХ тозалагичлари ва УХК агрегатида ишлатиладиган
аррачали барабанларнинг конструктив камчиликларини ҳисобга олган ҳолда,
пахта таркибида ҳар хил сабабларга кўра металл ва органик аралашмалар
бўлиши ва бу жисмларнинг ажратиш барабани билан таъсири натижасида
олов учқунлари ҳосил бўлишини олдини олиш мақсадида юқоридаги металл
парракли ажратиш барабани асосида резина-металл парракли барабан
яратилди (UZ FAP 00335).
Аррали барабан юзасидан пахта хомашѐсини ажратувчи барабанни
ишлаб чиқаришда синов натижалари металл планкали барабанлар амалда
ейилмаслиги ва уларни алмаштиришга эҳтиѐж йўқлиги, резина парракли
барабан капитал таъмирлаш даврига қадар самарали ишлаши аниқланди.
Пахта хомашѐсини қайта ишлашнинг тўлиқ мавсумида йўналтирувчи
парракли барабанларни ишлатиш УХК агрегатида тиқилишлар содир
бўлишини камайтирди. Технологик самарадорлик қиѐсланганда, яратилган
барабанлар қўйилган УХК агрегатида мавжуд барабанлар қўйилган УХК
15
агрегатига нисбатан иш унумдорлиги 3-5% га, тозалаш самарадорлиги 5-8%
га ошиши аниқланди.
Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалашда муҳим
босқичлардан бири - пахта бўлакларини аррали барабан юзасига илаштириб
беришдир. Ҳозирги мавжуд тозалагичларда аррачали барабан юзасига пахта
хомашѐсини илаштириб бериш учун тез ейилувчан чўткали мослама
ишлатилади. Вақт ўтиши мобайнида чўтканинг ейилиши тозалагичнинг
технологик самарадорлигини пасайтиради. Таҳлиллар асосида тез ейилувчан
қисми бўлмаган янги илдирувчи мослама таклиф этилди (6-расм. UZ FAP
00968).
1 – илаштирувчи колосникли мослама, 2 – аррачали барабан, 3 – тозаловчи колосниклар,
4 - тўсиқ, 5 –ажратувчи чўткали барабан
6-расм. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликдан тозалагич бўлинмаси
Бу илдирувчи мосламада пахта хомашѐсининг аррали барабан юзасига
илдириш жараѐнини ўрганиш учун пахта хомашѐсининг аррачали барабан ва
илдирувчи колосниклар орасидаги ҳаракатининг назарий модели (7-расм)
асосида марказдан қочма куч ва пахта хомашѐсининг илдирувчи колосник
билан таъсиридаги ишқаланиш кучини ҳисобга олган ҳолда пахта
хомашѐсининг аррали барабан ва илдирувчи колосниклар орасидаги ҳаракат
тенгламаси
аниқланди:
dv
b
v
d pb
( )
v
2
(6)
ρ
α
α
ρ
=
−
+
− −
pk b f l
dx
dx
0
(sin cos
)/
R
b
f b
Маълум ўзгартиришлардан кейин (6) тенглама асосида пахта оқими
қаватининг илдирувчи колосник ва аррали барабан орасида тезлиги
v(x)
,
унинг аррали барабан юзасига берадиган босими
p(x)
ўзгаришини аниқловчи
дифференциал тенглама олинди:
16
2
dv
−
b
− −
v
pbc
/
Q v f
/
R k
(
B p
)
L
/
Q
=
(7)
[
]
2 2 0 0 1 0 0
dx
a v
−
dp
v
2
2
⎢
⎣
⎡− − −
a
⎥
⎦⎤
b
(8)
=
( ) ( / )
k B p
pc vfQ R L
dx
( )
2
0 9
2 2 1 0
a v b
−
v
Бунда:
а –
сиқилиш соҳасига кираѐтган пахтада товуш тезлигининг
тарқалиш тезлиги,
k –
бурчак коэффициенти,
f –
пахта хомашѐси ва
илаштирувчи колосник юзаси ўртасидаги ишқаланиш коэффициенти,
B
1
=1/B
,
B
– пахта хомашѐсининг сиқилувчанликга берилувчанлик коэффициенти.
7-расм. Илдирувчи колосникларнинг аррали барабан юзасига
нисбатан жойлашуви
8-расмда аррачали барабан юзасидаги пахта билан илдирувчи
колосникларнинг учта таъсирлашув соҳаси учун график келтирилган.
17
k
=
0(
α
=0
0
)
k
=
0.08
(
α
=5
0
)
8-расм. Аррали барабан юзасида учта (
A
0
C
0
,
A
1
C
1
,
A
2
C
2
)
таъсирлашув соҳасининг жойлашиши
7, 8 дифференциал тенгламаларни компьютер технологияси Maple
дастурида ечиш асосида аррачали барабан юзасидаги пахта билан илдирувчи
колосникнинг учта таъсирлашув соҳасида пахта хомашѐсининг аррачали
барабан юзасига босими ўзгаришининг графиклари олинди (9, 10-расм).
9-расм. Пахта хомашѐси тезлигиинг илдирувчи колосниклар
билан таъсирлашув соҳаларида тақсимланиши
10-расм.Пахта хомашѐсига босимнинг илдирувчи
колосниклар билан таъсирлашув соҳаларида тақсимланиши
18
Бу графиклар таҳлил қилинганда,
0
<
x
<
0.1, 0.2
<
x
<
0.3,
0.4
<
x
<
0.5
таъсирлашув соҳасида пахта хомашѐсининг ҳаракатланиш тезлиги,
0.1
<
x
<
0.2 , 0.3
<
x
<
0.4,
0.5
<
x
<
0.6эркин соҳалардагига нисбатан юқори. Бу эса
таъсирлашиш соҳасида пахта қатламининг аррали барабан юзасига илашиш
жараѐни кечаѐтганлигини билдиради. Пахта қатламининг тезлиги илдирувчи
мосламадан ўтишида аррали барабан тезлигига (7,5 м/с) яқинлашаѐтганлиги
кўринади.
Бу ҳисобларга кўра икки илдирувчи колосник орасидаги масофа 15-16
мм бўлганда пахта арра юзасига ишончли илашади. Ундан юқори
масофаларда пахта хомашѐсининг тезлиги ва унинг арра юзасига босими
ўзгариши ҳисобига пахта хомашѐсининг аррали барабан юзасидан ажралиб
кетиш хавфи пайдо бўлади.
Таклиф этилаѐтган мосламани амалий ўрганиш учун лаборатория
ускунасига навбатма-навбат мавжуд чўткали илдирувчи мослама ва таклиф
этилаѐтган колсникли илдирувчи мосламалар қўйилиб қиѐсий тажрибалар
олиб борилди.
Бу қиѐсий тадқиқотлар натижасида янги илдирувчи мослама
қўлланилганда тозалаш самарадорлиги 4,6% га ошиши, тозаланган пахта
хомашѐсида эркин тола миқдори 0,016% га камайиши, чиқинди таркибидаги
пахта хомашѐси миқдори мавжуд ва таклиф этилаѐтган мосламада бошланғич
пайтда бир-хил эканлиги аниқланди. Лекин, чўткали мосламали
тозалагичнинг ишлаши даврида, вақт ўтиши билан чўткаларнинг ейилиши
натижасида чиқинди таркибида пахта бўлаклари ошиб борди. Таклиф
этилаѐтган мослама ейилиш даражаси жуда камлигидан пахтадаги чиқинди
миқдори кам ўзгариши аниқланди. Бу кўрсаткич ҳисобга олинганда, таклиф
этилаѐтган мослама юқори иқтисодий самара беради.
Пахта хомашѐсини аррали барабан юзасига илдириш мосламасини
ишлаб чиқариш шароитида синаш натижалари амалий синов натижаларини
тасдиқлади.
Диссертациянинг
«Пахта таркибидаги матоларни ушлаб қолувчи,
майда ифлосликдан тозаловчи узун қозиқли барабанни яратиш бўйича
тадқиқотлар»
деб номланган учинчи бобида пахта таркибига тасодифий
қўшилган мато бўлакларини ажратиш бўйича олиб борилган тадқиқотлар
келтирилган.
Пахта таркибида йирик ва майда ифлосликлардан ташқари терим
даврида тасодифий қўшилган бегона аралашмалар (газлама, полиэтилен
бўлаклари) бўлади. Бу аралашмаларни пахта хомашѐсини тозалаш даврида
ажратиб олиш зарур, лекин бу жараѐн илмий тадқиқотларда ўрганилмаган.
Тозалаш жараѐнида мато аралашмаларининг ҳаракат траекторияси пахта
бўлакларининг ҳаракат траекториясидан фарқли бўлиши мумкин. Шунинг
сабабли, пахта хомашѐсини майда ифлосликлардан тозалаш даврида матоли
19
аралашмаларнинг барабан қозиғи юзасида ҳаракатининг назарий модели
(11-расм) ўрганилди. Матони қозиқ юзасида ушлаб туриш учун
T
чўзилиш
кучи ҳосил бўлади.
T
=
T
1
+
T
2
. Бу ерда,
1
T
ва
2
T
матонинг қозиқнинг эгилган
юзасидаги чўзилиш кучлари.
Назарий модел асосида қозиқ юзасида матонинг ҳаракатланишини
аниқлайдиган иккинчи даражали дифференциал тенглама олинди:
ω
T R s R t
[ sin ( )]
− −
1 0 0 *
(9)
T f sign s
( )
f
ϕ
m R s
ω
=
2
ms
1 1
[exp( ) 1] ( )
− − − −
2
2 2
f
0 0
ω
ω
[ sin ( )] sin ( )
R s R t R t
− −
+
0 0 *
0
*
Бунда:
f
1
- мато билан қозиқ ўртасидаги ишқаланиш коэффициенти,
f
- ип
ва пахта қатлами ўртасидаги ишқаланиш коэффициенти,
ω
-барабаннинг
бурчак тезлиги (с
-1
).
12-расмда
чекли
тортишиш
кучининг
2
mR
0
ω
ишқаланиш
коэффициентига
0,1
f
1
=
(1-эгри чизиқ),
0,2
f
1
=
(2-эгри чизиқ),
0,3
f
1
=
(3-эгри
чизиқ),
0,4
f
1
=
(4-эгри чизиқ),
0,5
f
1
=
(5-эгри чизиқ) қийматларда боғлиқлиги
берилган.
11-расм. Мато бўлагининг қозиқ юзасида ҳаракатланиши
Графикдан
кўринадики, ишқаланиш коэффициентининг кичик
қийматларида унинг чекли тортишиш кучига таъсири ҳар-хил ва катта
қийматларида амалий жиҳатдан жуда кам.
20
12-расм. Чекли тортишиш кучининг ишқаланиш коэффициентига боғлиқлиги
Компьютер технологияси Maple дастури асосида ҳисобланиб олинган
ипнинг
s
=
s
(
t
)
кўчиши (
а-
эгрилик) ва
v
=
s
(
t
)
тезлиги (
б
-эгрилик), бурчак
тезликнинг
ω
,
ω
1
ва тортишиш кучининг
1
T
ҳар-хил
қийматларидаги
боғлиқлиги 13 ва 14-расмда келтирилган. Ҳисоблашларда
f
=
f
1
=
0,3
,
α
=
π
,
m
=
0,1
г
,
R
0
=
0,3
м
этиб қабул қилинган. Бу ҳисоблашлар асосида қозиқ юзасига
илашган ипнинг тушиб кетмаслиги шарти билан қозиқнинг узунлигини
100-150 мм бўлиши аниқланган.
а)
б)
13-расм. Тортишиш кучининг
T
1
=
1,5
T
k
=
0,036
Н
қийматида мато бўлакларининг
кўчиши: (
а-
эгрилик) ва тезлигининг (
б-
эгрилик) вақтга боғлиқлиги
21
а)
б)
14-расм.
Тортишиш кучининг
T
1
=
3,0
T
k
=
0,072
Н
қийматида мато бўлакларининг кўчиши:
(
а-
эгрилик) ва тезлигининг (
б-
эгрилик) вақтга боғлиқлиги
Назарий тадқиқотлар асосида титиш барабани яратилди (15-расм. UZ
IAP 03913). Бу титиш барабанини тайѐрлаш технологияси
мавжуд
барабанлардан қисқа ва массаси улардан 20%, тайѐрланиш харажати 30%
кам.
Узун қозиқли барабаннинг матоларни ушлаб қолиш рационал
кўрсаткичларини аниқлаш бўйича амалий тадқиқотлар олиб борилиб,
барабанлар сони тўртта бўлганда энг юқори даражада матоларни ушлаб
қолиш коэффициентига (99,4%) эришилиши аниқланган.
Узун қозиқли барабаннинг ишлаб-чиқариш шароитида Сайхунобод пахта
тозалаш корхонасида УХК агрегатида мавжуд паррак-қозиқчали барабанлар
билан қиѐсий солиштирув синов тажрибалари олиб борилган. Бу қиѐсий
солиштирув натижалари иккала барабанда ҳам тозалаш самара дорлиги ва
механик шикастланиш даражаси бир хил эканлигини кўрсатди.
22
15-расм. Узун қозиқли барабан
Диссертациянинг
«Пахта хомашѐсини тозалаш технологияси кетма
кет аррали тозалагични яратиш бўйича амалий тадқиқотлар»
деб
номланган тўртинчи бобида илмий ва амалий тадқиқотлар натижасида
технологик кўрсаткичлари юқори, ейилувчанлиги кам ишчи қисмлари
бўлган, тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли янги аррали тозалагич
яратилган (16-расм. UZ IAP 03994) ва унинг рационал технологик
кўрсаткичлари аниқланган.
Тозалаш жараѐни кетма-кет бўлган тозалагичнинг саноат нусхаси
«Сирдарѐпахтасаноат» бирлашмасига қарашли Гулистон пахта тозалаш
корхонасида ишлаб чиқариш синовларидан ўтказилган.
Тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли аррали тозалагичнинг
технологик кўрсаткичларини ишлаб чиқариш шароитида ўрганишда
тозалагичнинг умумий тозалаш самарадорлиги 65%, йирик ифлосликлар
бўйича эса 85% бўлиши аниқланган. Чиқинди таркибидаги пахта миқдори
мавжуд РХ регенераторларидан чиқадиган чиқинди таркибидаги пахта
миқдоридагидек 0,1-0,2% ташкил этади. Чигитнинг механик шикастланиши,
тозаланган пахтадаги эркин толалар миқдори ҳам меъѐр даражасида эканлиги
аниқланган.
Пахта хомашѐсини тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли аррали
тозалагич асосида яратилган пахта тозалаш оқимини ишлаб чиқаришда
синаш натижалари: тозалаш оқимида ажралган ифлосликлар таркибида пахта
бўлаклари миқдори умумий тозаланган пахтага нисбатан 0,1-0,2% дан
ошмади. Бу 1РХ регенераторларидаги меъѐрларга тўғри келади. Шу сабабли,
янги тозалаш оқимида қўшимча регенератордан фойдаланилмаса ҳам бўлади.
Яратилган оқимда пахта хомашѐсини тозалашда ажралиб чиқаѐтган майда ва
йирик ифлосликлар алоҳида тарзда ажратиб олинади.
23
1-таъминлаш валиклари, 2-титиш барабани, 3,5,6,8-аррали цилиндрлар,
4,7-ажратувчи парракли барабанлар, 9,12,15,18-колосникли панжара,
11,14,17,20-тарновлар, 10,13,16,19-илдирувчи колосниклар
16-расм. Тозалаш технологияси кетма-кет бўлган пахта хомашѐсини йирик
ифлосликдан тозалагич
24
Диссертациянинг
«Илмий
тадқиқотлар
натижасини
ишлаб
чиқаришга тадбиқ қилишнинг иқтисодий самараси»
деб номланган
бешинчи бобида тадқиқот натижаларининг ишлаб чиқаришга тадбиқида
олинадиган иқтисодий самара ҳисоби келтирилган. Икки оқим УХК
агрегатига 16 дона янги илдирувчи мослама қўйилгандаги иқтисодий
самарадорлик харажатлар қисқаришидан биринчи йилда 0,32 млн сўмни,
кейинги йилларда эса 2,24 млн.сўмни ташкил этади.
УХК агрегатида янги узун қозиқчали барабанларни қўлланилиши 33,28
млн. сўм иқтисодий самара келтириши, металл парракли барабанни, янги
илдирувчи мосламани ва узун қозиқчали барабан биргаликда қўлланилганда
толанинг юқори синфга ўтиш ҳисобидан 174 млн. сўм иқтисодий самара,
янги тозалаш оқими ишлаб чиқаришга тадбиқ қилинганда ишлаб чиқариш ва
капитал ҳаражатларнинг камайишига ҳисобига 157,2 млн.
сўм иқтисодий самара олиниши аниқланган.
ХУЛОСА
«Пахта хомашѐсини ифлосликлардан тозалаш жараѐни самарали
технологиясини ва тозалагичлар ишчи қисмларининг рационал
конструкциясини яратиш» бўйича олиб борилган тадқиқотлар натижалари
қуйидагилардан иборат:
1. Ҳозирда пахта тозалаш саноати корхоналарида пахта хомашѐсини
тозалаш учун УХК русумли агрегатларнинг иккитадан қатори ўрнатилган
бўлсада, жинларга келаѐтган пахта етарли даражада ифлосликлардан
тозаланмаганлиги сабабли сифат кўрсаткичлари стандарт бўйича «олий»
синфга мос келадиган тола улуши кўпчилик корхоналарда етарли миқдорда
эмаслиги аниқланган.
Жинлашга келган пахта хомашѐсининг ифлослик даражаси меъѐр
даражасидан юқори бўлганда толанинг сифат кўрсаткичи 1 синф ѐки ундан
кўпроққа пасайиши мумкин, бунда 30,0 минг тонна пахта хомашѐсини қайта
ишлайдиган корхона 500,0 миллион сўмдан кўпроқ фойдани кам олиши
аниқланган.
2. Пахта хомашѐсининг талаб даражасида тозаланмаслиги сабаби,
тозалагичлар ишчи қисмларининг етарли даражада такомиллашмаганлиги,
аррали барабан арраларининг ишдан чиқиши, ажратувчи барабан ва
илдирувчи мослама чўткаларнинг ейилиши оқибатида тозалашнинг
технологик жараѐни бузилиши эканлиги аниқланган.
3. Мавжуд пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалагичлар
ажратувчи ва тозаловчи барабанлар жойлашувини ўзгартириб максимал
тозалаш ѐй узунлигига эришиб тозалаш самарадорлигини ошириш
мумкинлиги, икки колосник орасидаги масофа 60-80 мм бўлганда энг юқори
тозалаш самарадорлигига эришилиши аниқланган.
4. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалагич учун техно
логик самарадорлиги юқори бўлган резина-парракли ажратувчи барабан ва
25
металл парракли йўналтирувчи барабан ишлаб чиқилган ва ишлаб чиқаришга
тадбиқ этилган.
5. Пахта хомашѐсини аррачали барабан юзасига илдирувчи янги мос
лама яратилган ва ишлаб чиқаришга тадбиқ этилган.
6. Пахта таркибидаги матоларни ушлаб қолувчи узун қозиқли барабан
яратилган ва ишлаб чиқаришга тадбиқ этилган.
7. Ишчи қисмлари тез ейилмайдиган, тозалаш жараѐни кетма-кет, тоза
лагич яратилган. Амалий тадқиқотлар натижасида янги тозалагичнинг
умумий тозалаш самарадорлиги 65%, йирик ифлосликлар бўйича эса 85%,
чиқинди таркибидаги пахта миқдори, чигитнинг механик шикастланиши ва
тозаланган пахтадаги эркин толалар миқдори меъѐр даражасида бўлишлиги
аниқланган. Тозалаш жараѐни кетма-кет бўлган тозалагични ишлаб чиқар
ишда синаш, унинг биринчи нав пахталарда 10 тонна/соатгача, ифлослиги ва
намлиги юқори паст нав пахталарда 7 тонна/соатгача самарали ишлаши
аниқланган.
8. Тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли аррали тозалагич ва узун
қозиқли барабанлар асосида тозалаш оқими яратилган. Тозалаш оқимини
ишлаб чиқариш шароитида синовлар унинг тозалаш самарадорлиги 80-90%
бўлишини кўрсатди.
9. Металл парракли барабанни, янги илдирувчи мосламани ва узун
қозиқли барабанни биргаликда қўлланилганда толанинг юқори синфга ўтиш
ҳисобидан ҳамда янги тозалаш оқими ишлаб чиқаришга тадбиқ қилинганда
ишлаб чиқариш ва капитал харажатларнинг камайишига ҳисобига жами 324,2
млн. сўм иқтисодий самара беради.
26
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
ДОКТОРА НАУК 14.07.2016.Т.06.01 ПРИ ТАШКЕНТСКОМ
ИНСТИТУТЕ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ
ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ХАКИМОВ ШЕРКУЛ ШЕРГОЗИЕВИЧ
СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ХЛОПКА
СЫРЦА ОТ СОРНЫХ ПРИМЕСЕЙ И РАЦИОНАЛЬНОЙ
КОНСТРУКЦИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ОЧИСТИТЕЛЕЙ
05.06.02-Технология текстильных материалов и первичная обработка сырья
(технические науки)
АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
Ташкент-2016
27
Тема докторской диссертации зарегистрирована за № 28.04.2016/B2016.2.T191 в
Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Докторская диссертация выполнена в Ташкентском институте текстильной и легкой
промышленности.
Автореферат диссертации на трѐх языках (узбекский, русский, английский)
размещен на веб-странице по адресу www.titli.uz и Информационно-образовательном
портале «ZiyoNet» по адресу www.ziyonet.uz.
Научный консультант Турсунов Хамидулла Қучкарович
доктор
технических наук,
Официальные оппоненты: Муродов Рустам Муродович
доктор технических наук, профессор
Эргашов Махаматрасул
доктор технических наук, профессор
Мухаммадиев Давлат Мустафаевич
доктор технических наук
Ведущая организация: Центр сертификации Узбекского хлопкового волокна
«Сифат»
Защита диссертации состоится 26 ноября 2016 года в 14
00
часов на заседании
научного совета 16.07.2013.Т.06.01 при Ташкентском институте текстильной и легкой
промышленности по адресу: 100100, г.Ташкент, ул.Шохжахон-5, тел. (+99871) 253-06-06,
253-76-76, факс: 253-36-17, e-mail:titlp_info@edu.uz.
С докторской диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном
центре Ташкентского института текстильной и легкой промышленности (регистрационный
номер 11).
Адрес 100100, г.Ташкент, ул.Шохжахон-5, тел. (+99871)-253-06-06, 253-76-76
Автореферат диссертации разослан 8 ноября 2016 года
(протокол рассылки №11 от 8 ноября 2016 г.)
К.Жуманиязов
Председатель научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
А.З. Маматов
Ученый секретарь научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
Б.М. Мардонов
Председатель научного семинара при
научном совете по присуждению ученой
степени доктора наук, д.ф.м.н., профессор
28
ВВЕДЕНИЕ (аннотация докторской диссертации)
Актуальность и востребованность темы диссертации.
В мировой
хлопкоочистительной
отрасли
ведущее
место
занимает
создание
очистительных систем хлопка-сырца от сорных примесей, основанное на
высокоэффективных технологических процессах. В связи с этим в США,
Австралии, Китае, Индии, Узбекистане и других странах отдельное внимание
уделяется повышению эффективности производства хлопкоочистительных
предприятий, модернизации технологических процессов и обеспечению
конкурентоспособности
волокна.
«В
результате
использования
ресурсосберегающих технологических машин в первичной переработке
хлопка-сырца и сохранения природных свойств волокна достигнуто
уменьшении себестоимости волокна»
1
.
В Республике Узбекистан проведены мероприятия в разных
направлениях
по
эффективной
организации
мер
по
созданию
технологических процессов и высокоэффективного оборудования в
хлопкоочистительной промышленности. В этом отношении проведены ряд
научно-исследовательских работ, в том числе, по созданию управляемой
системы кратности очистки хлопка-сырца от сорных примесей,
инновационной разработки технологических процессов, технологии очистки
от мелких и крупных сорных примесей с помощью горячего воздуха и
питающих систем в очистителях.
В мире особое внимание уделяется созданию эффективной технологии
и оборудованию очистки хлопка-сырца, и внедрению их в производство. В
связи с этим, осуществление целенаправленных научных исследований по
направлениям, включающим создание переменной автоматизированой
системы технологии очистки хлопка-сырца от сорных примесей, разработка
новых
способов
и
направлений
технологии
очистки,
высокопроизводительного,
ресурсосберегающего
оборудования
и
технологии, технологических поточных линий, совмещающих сушку и
очистку хлопка-сырца, считается одной из важных задач. Проведение
научных исследований по вышеприведенным научно-исследовательским
направлениям подтверждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
выполнению
задач,
предусмотренных
Постановлении
Президента
Республики Узбекистан №ПП-4761 от 27 октября 2015 года «Об образовании
холдинговой компании «Узпахтасаноатэкспорт» и постановлении Кабинета
Министров Республики Узбекистан №70 от 3 апреля 2007 года «О программе
модернизации и реконструкции предприятий хлопкоочистительной
промышленности на 2007-2011 годы», а также в других нормативно правовых
документах, принятых в данной сфере.
1
http://www.cotton.org.Journal of cotton science; jit.sagepub.com
29
Соответствие исследования с приоритетными направлениями
развития науки и технологий республики.
Данное исследование
выполнено соответственно приоритетного направления развития науки и
технологий республики II. «Энергетика, энерго- и ресурсосбережение».
Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации.
2
Научные
исследования, направленные на разработку технологии очистки хлопка от
мелких и крупных сорных примесей, осуществляются в ведущих научных
центрах и высших образовательных учреждениях мира, в том числе, USDA
Ginning Cotton Research Unit, USDA Agricultural Research Servise, Texas Tech
University, Samuel Jakson Incorporated (США), Central Institute for Research on
Cotton Technology, Bajaj Steel Industries Limited (Индия), National Research
Center for cоttоn processing, engeeniring and technology, China Cotton Industries
Limited, Shandong Swan Cotton Industrial Machinery Stock, Handan Golden
Lion, Cotton Research Institute of Nanjing Agricultural University (Китай),
Pakistan Cotton Standards Institute, National Textile University Faisalabad
(Пакистан), Busa Indústria e Comércio de Máquinas Agrícolas Limited
(Бразилия), Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
акционерное общество «Paxtasanoаt ilmiy markazi» (Узбекистан). В результате
исследований, проведенных в мире по совершенствованию техники и
технологий для очистки хлопка-сырца получены ряд научных результатов, в
том числе: разработаны современные системы автоматизации
технологических процессов очистительных оборудований (Lummus, США),
создана эффективная технология очистки хлопка от крупных и мелких
сорных примесей (Lummus, США, Cotton research and development corpo
ration, Австралия), на основании теоретических и экспериментальных
исследований разработаны новые машины по очистке хлопка от сорных
примесей (Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
АО «Paxtasanoаt ilmiy markazi», Республика Узбекистан).
В мире по созданию устройств и технологий для очистки хлопка-сырца
по ряду приоритетных направлений проводятся исследования, в том числе:
создание
регулируемой
системы
кратности
очистки;
повышение
рентабельности предприятий за счет внедрения новых ресурсосберегающих
очистителей; создание переменной автоматизированной системы очистки
хлопка-сырца, создание эффективной технологии очистки хлопка-сырца от
сорных примесей и рациональные конструкции рабочих органов
очистителей, создание эффективной малоизнашиваемой технологии рабочих
органов очистителей, создание приспосабливаемых технологий очистки
исходя из начальных качественных показателей хлопка-сырца.
Степень изученности проблемы.
Результаты анализов современных
научных исследований по очистке хлопка-сырца показали, что они изучались
2
Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации осуществлен на основе:
http://www.cotton.org
;
jit.sagepub.com;
http://www.omicsgroup.org
;
http://www.samjackson.com
;
http://www.bajajngp.com/
;
http://www.busa.com
;
www.indiantextilejournal.com
; Cotton ginners handbook. 2015 г. и
других источников.
30
в двух направлениях – очистка хлопка-сырца от мелких сорных примесей и
очистка хлопка-сырца от крупных сорных примесей.
В
процессе
очистки
хлопка-сырца
очистительный
эффект,
производительность оборудования, поврежденность семян, выпадение
летучек хлопка-сырца в сорные примеси выбраны как основные показатели
качества. Технологические процессы очистки хлопка-сырца от сорных
примесей рассмотрены в научно-исследовательских работах W.S.Anthony
R.V Baker, R.M. Sutton, S.E.Hughs, J.W.Laird, Е.Ф.Будина, Б.В.Логинова,
Г.И.Мирошниченко, Г.И.Болдинского, П.Н.Тютина, А.Джураева А.Е.Лугачева,
Ф.И.Саади,
Р.З.Бурнашева,
Б.Я.Якубова,
В.Н.Аркадакского,
Ю.С.Сосновского, Х.Сидикова и в других научных исследованиях.
Исследования связанные с фундаментальными проблемами очистки
хлопка-сырца от мелких и крупных сорных примесей проводились такими
учеными как W.S.Anthony R.V.Baker, Е.Ф.Будин, А.Е.Лугачев, А.Джураев,
М.Агзамов, В.Н.Аркадакский, Б.Н.Якубов и П.Н.Бородин, которыми
получены определенные положительные результаты.
До настоящего времени не решена проблема изучения влияния на
очистительный эффект изменения расстояния между пилами и расстояния
между колосниками в очистительных секциях хлопка-сырца от крупных
сорных примесей, создания новых ресурсосберегающих рабочих органов и
определение их технологических показателей, улавливание случайно
попавших мягких примесей в процессе очистки хлопка-сырца от мелких
сорных примесей. Анализ применяемых на зарубежных хлопкоочисти
тельных заводах методов очистки хлопка-сырца от сорных примесей, показал
недостаточную эффективность рабочих органов очистителей. Особенность
технологического процесса хлопкоочистительной промышленности и состав
применяемого отечественного оборудования не позволяет применять
импортные очистители хлопка-сырца Помимо этого, в технологии очистки
хлопка-сырца от сорных примесей исследования по созданию очистителей и
поточной линии очистки на основе малоизнашиваемых рабочих органов до
настоящего времени практически не проводились.
Связь темы диссертации с научно-исследовательскими работами
высшего образовательного учреждения, где выполнена диссертация.
Диссертационное исследование выполнено в рамках плана научно
исследовательских работ Ташкентского института текстильной и легкой
промышленности и АО «Paxtasanoat ilmiy markazi»: Т-04-25 «Освоение
технологии с эффективным очистительным агрегатом хлопка-сырца,
обеспечивающей снижение себестоимости вырабатываемого волокна за счет
улучшения его качества, повышения производительности агрегата, снижения
энерго и металлоемкости» (2004-2005), ОТ-ИД/11-4-4 «Внедрение и освоение
серийного
производства
планчатых
барабанов
для
повышения
эффективности хлопкоочистительного оборудования» (2004-2005), А-3-026
«Разработка поточной линии очистки хлопка-сырца с регулируемой
кратностью включения в процесс очистителей мелкого и крупного сора»
(2015-2016)
31
Целью исследования
является создание высокопроизводительной,
эффективной технологии очистки хлопка-сырца от мелких и крупных сорных
примесей, новых ресурсосберегающих рабочих органов очистителей, а также
поточной линии на основе очистителя с последовательной технологией
очистки.
Задачи исследования:
создание на основании теоретических исследований высоко
эффективных, малоизнашиваемых рабочих органов очистителей; проведение
экспериментальных испытаний малоизнашиваемых рабочих органов,
определение их технологических показателей;
определение технологических показателей барабана с длинными
колками улавливающего тканевые примеси из хлопка-сырца; создание нового
очистителя с последовательной технологией очистки хлопка-сырца с
применением малоизнашиваемых рабочих органов; проведение
производственных испытаний нового очистителя хлопка сырца от крупных
сорных примесей и определение его технологических показателей;
создание поточной линии на основе очистителя с последовательной
технологией очистки хлопка-сырца.
Объектом исследования
являются технология и машины по очистке
хлопка-сырца от мелких и крупных сорных примесей и их быстро
изнашиваемые рабочие органы.
Предмет исследования
составляет технологические способы очистки,
средства и показатели процесса очистки хлопка-сырца от сорных примесей.
Методы исследований
. В диссертации использованы методы теоретической
и прикладной механики, математической статистики, современные
программы компьютерной технологии Maple, CorelDraw.
Научная новизна
исследования
заключается в следующем: создан очиститель хлопка-сырца от
крупных сорных примесей с последовательной технологией очистки;
создан барабан с длинными колками для очистки хлопка от мелких
сорных примесей и определены его технологические параметры; создан
барабан, снимающий хлопок-сырец с поверхности пильного барабана,
направляющий барабан и закрепляющее устройство; определены основные
технологические показатели малоизнашиваемых рабочих органов нового
очистителя;
создана эффективная поточная линия очистки хлопка от мелких и
крупных сорных примесей.
Практические результаты исследования
заключаются в следующем:
разработан и внедрѐн в производство малоизнашиваемый снимающий
барабан, направляющий барабан и закрепляющее устройство для технологии
очистки хлопка-сырца от крупных сорных примесей;
разработан и внедрѐн в производство очиститель с последовательной
технологией очистки хлопка-сырца с применением новых рабочих органов;
32
разработано и внедрен в производство оборудование улавливающее
случайно попавшие в состав хлопка-сырца куски тканей;
разработана и внедрена в производство новая поточная линия очистки на
основе очистителя с последовательной технологией;
Достоверность результатов исследования
подтверждается
согласованностью результатов теоретических исследований малоизнаши
ваемых, ресурсосберегающих рабочих органов созданных для очистки
хлопка от мелких и крупных сорных примесей, с результатами исследований
полученными во время экспериментальных испытаний при внедрении их в
производство.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная значимость результатов исследования характеризуется получением
расчетных моделей технологических показателей и динамических процессов,
происходящих при закреплении хлопка-сырца на поверхности пильного
барабана, съѐма с него и улавливания мягких примесей в период очистки
хлопка-сырца в технологических органах-очистителя.
Практическая значимость проведенного исследования состоит в
создании очистителя с последовательной технологией очистки хлопка-сырца
на основе малоизнашиваемого, ресурсосберегающего и закрепляющего
устройства, снимающего барабана, барабана с длинными колками и поточной
линии очистки, которая стала причиной повышения очистительного эффекта
хлопка-сырца от мелких и крупных сорных примесей.
Внедрение результатов исследования.
На основе полученных научных
результатов по разработке технологий очистки хлопка-сырца: получены
четыре патентов на устройства технологических процессов очистки
хлопка-сырца от сорных примесей Агентсва по интеллектуальной
собственности Республики Узбекистан на изобретение («Очиститель хлопка
сырца» №IAP 03994 - 2009 г., №IAP 04054 - 2009 г. «Агрегат для сушки и
очистки хлопка-сырца», №IAP 03829 - 2008 г. «Уловитель тяжелых примесей
из хлопка-сырца», №IАР 04231 - 2010 г.). Научные результаты позволили
разработать эффективное очистительное оборудование для очистки хлопка
сырца от сорных примесей ;
получен патент Агентсва по интеллектуальной собственности
Республики Узбекистан на изобретение рабочего органа очистителя хлопка
сырца от сорных примесей («Барабан для рыхления и очистки хлопка-сырца»
№ IAP 03913 - 2009 г.). Научные результаты позволили обеспечить
эффективную очистку хлопка-сырца от мелких сорных примесей;
разработанные новые технологии и очистители хлопка-сырца внедрены
на предприятиях Холдинговой компании “Узпахтасаноатэкспорт”, в том
числе АО «Сайхунобод пахта тозалаш», АО «Шеробод пахта тозалаш»
(справка от 18 июня 2016 года № МА-Э/791 ХК «Узпахтасаноатэкспорт»).
Внедрение результатов исследования в производство обеспечивает надежную
работу очистителей, переход ассортимента волокна на один класс выше и
уменьшение производственных затрат на 15-20 %.
Апробация результатов исследования.
Результаты исследования
изложены на более чем 10 научно-технических конференциях, в том числе:
33
«Международная научно-практическая конференция. Инфо-текстиль-2006»,
(Россия, Кострома, 2006 г.), «Межвузовская научно-техническая конференция
молодых ученых и студентов» (Россия, Кострома, 2006 г.), научной
конференции АО «Paxtasanoat ilmiy markazi» (Ташкент, 2014 г.), «Актуальные
проблемы инновационных технологий в условиях интеграции науки,
образования и производства» (Ташкент, 2014 г.)
Опубликованность результатов исследования.
По теме диссертации
опубликовано 31 научный труд, в том числе 14 статей в журналах,
рекомендованных
Высшей
аттестационной
комиссией
Республики
Узбекистан для публикации основных научных результатов докторских
диссертаций и получены 7 патентов Республики Узбекистан.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения,
пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем диссертации
составляет 170 страницы
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обосновывается актуальность и востребованность
проведенного исследования, цель и задачи исследования, характеризуются
объект и предмет исследования, показано соответствие исследования
приоритетным направлениям развития науки и технологий республики,
излагаются научная новизна и практические результаты исследования,
раскрываются научная и практическая значимость полученных результатов,
внедрение
в
практику
результатов
исследования,
сведения
по
опубликованным работам и структуре диссертации.
Первая глава диссертации
«Аналитические анализ развития техники
и технологии очистки хлопка от сорных примесей»
посвящена
аналитическому обзору литературных источников и современному состоянию
техники и технологии очистки хлопка-сырца. Анализированы исследования
учѐных W.S.Anthony, R.V.Baker, R.M.Sutton, S.E.Hughs,
J.W.Laird,
Б.В.Логинова,
Г.И.Мирошниченко,
Е.Ф.Будина,
Г.И.Болдинского,
П.Н.Тютина,
А.Е.Лугачева,
А.Джураева,
Ф.А.Саади,
Р.З.Бурнашева,
Б.Н.Якубова, В.Н.Аркадакского, Ю.С.Сосновского, Х.Сидикова, М.Агзамова,
П.Н.Бородина и других заложивших теоретические и практические основы
процесса очистки хлопка от крупных и мелких сорных примесей. .
В результате анализа установлено, что в течение многих лет технология
очистки
хлопка-сырца
остаѐтся
неизменной,
сроки
эксплуатации
оборудования ограничены, эксплуатационные расходы высокие, выявлены
34
рабочие органы очистителей с низкой производительностью работы и на
основании выводов определены цели и задачи проводимых исследований. Во
второй главе диссертации
«Определение рациональных значений
технологический показателей очистительных машин хлопка-сырца от
крупных сорных примесей»
приведены результаты исследований влияния
зазоров между колосниками при максимальном периметре их установки на
эффективность работы очистителей крупного сора и установлено, что
изменяя место расположения снимающего и очистительного барабанов,
можно задействовать максимально количество колосников и этим добиться
повышения эффективности очистки.
В результате проведения экспериментов на очистительных и
регенерационных барабанах по изучению влияния расстояний между пилами
и между колосниками на эффективность очистки хлопка-сырца и обработки
полученных данных по полному факторному эксперименту, получены
следующие уравнения регрессии:
-для первой секции очистки
Y
1
=57,84-0,86*X
1
+4,44*X
2
-0,289*X
3
+0,99*X
1
*X
2
+0,263*X
1
*X
3
+0,51*X
2
*X
3
-0,89*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=19,42+0,55*X
1
+2,59*X
2
+1,33*X
3
+0,13*X
1
*X
2
+0,23*X
1
*X
3
+1,17*X
2
*X
3
+0,33*X
1
*X
2
*X
3
-для второй секции очистки
Y
1
=77,88-0,90*X
1
+4,41*X
2
-0,32*X
3
+0,97*X
1
*X
2
+0,246*X
1
*X
3
+0,55*X
2
*X
3
-0,93*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=7,17+0,29*X
1
+2,83*X
2
+1,57*X
3
+0,38*X
1
*X
2
+0,49*X
1
*X
3
+0,93*X
2
*X
3
+0,007*X
1
*X
2
*X
3
Здесь:
Y
1
- эффективность очистки, %;
Y
2
– содержание летучек хлопка
сырца выделенных отходах, %;
Х
1
– производительность, т/ч;
Х
2
- расстояние
между колосников,
мм
;
Х
3
- расстояние между пилами,
мм
.
Анализ уравнений регрессий показал, что в первой секции очистителя
при расстоянии между колосниками 80
мм
содержание летучек хлопка-сырца
в отходах составило 25%, очистительный эффект - 55-60%. При этом
приросты механической поврежденности семян и содержания свободного
волокна не превышали нормативных показателей.
Во второй очистительной секции, учитывая один из основных
показателей – выпадение летучек хлопка-сырца в отходы, установлены
наиболее рациональные зазоры между пилами – 12
мм
, между колосниками
–30
мм
.
Для определения скорости воздушного потока возникающего при
вращении пильного и снимающего барабанов в очистителе хлопка-сырца от
крупного сора изучена аэродинамическая модель (рис. 1).
35
Рис.1. Модель аэродинамического поля, возникающего при вращении пильного и
снимающего барабанов
при
R
1
≤
r
≤
R
0
V
v R
1 1
2 2
R r
−
=
(1)
1
при
R
2
≤
r
≤
R
0
V
2
R R
−
v R
2 2
2
1
r
2 2
R r
−
=
(2)
2
2
2
r
R R
−
2
при
r
≥
R
0
V
2
=
0
(3)
Здесь:
V
1
и
V
2
- скорости воздушных потоков, возникающих при
вращении пильного и снимающего барабанов,
м/с
;
ѵ
1
и
ѵ
2
-линейные
скорости пильного и снимающего барабанов,
м/с
,
R
1
- радиус
аэродинамического поля,
м
;
R
- радиус барабанов,
м
;
r
– радиус
аэродинамического поля в произвольной точке,
м
.
Аэродинамическое давление воздуха, возникающего при вращении
пильного и снимающего барабанов:
36
2
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
2 1
R
R r
1 1
p v
ρ
(4)
=
2 2
−
1 1
2( )
2
R R
−
2
2
1
r
2
1
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
2 2
R
R r
2 2
p v
ρ
(5)
=
2 2
−
2 2
2( )
2
R R
−
2 2
r
2
2
Здесь:
ρ
- плотность воздуха,
кг/м
3
.
На рис.2 показаны изменения приведенного давления
2
p
=
p
(
r
)/
ρ
v
1 1 1
воздуха вдоль приведенного радиуса
1
r
=
r
/
R
при принятых значениях
радиуса аэродинамического поля:
R
1
=1,2 (1-ая кривая),
R
1
=1,4 (2-ая кривая),
R
1
= 1,6 (3-ая кривая),
R
1
= 1,8 (4-ая кривая),.
Из приведѐнных графиков видно, что с увеличением отношения
радиусов аэродинамического поля и вращающегося барабана повышается
давление аэродинамического поля.
Рис.2. Изменения давления воздуха в радиусе аэродинамического поля
На основе динамической модели (рис.3) определено распределение
давления воздуха в дуге съѐма хлопка-сырца (рис.4.) с поверхности пильного
барабана при различных значениях зазора
h
:
h
=
0.002
(1-ая кривая);
h
=
0.004
(2-ая кривая);
h
=
0.006
(3-ая кривая);
h
=
0.008
(4-ая кривая). Как видно, при
значении расстояний длины дуги
α
=
0,6-0.8 рад
наблюдается рост давления воздуха. В этом состоянии обеспечивается захват
хлопка-сырца на поверхности пилы. После угла 0,8 рад давление воздуха
уменьшается и начинается процесс отделения хлопка-сырца от поверхности
пилы.
Определено, что наивысший показатель эффективности съема хлопка
сырца с поверхности пильного барабана достигается при зазоре 3-4 мм
между пильным и снимающим барабанами.
37
Рис.3. Силы, возникающие под воздействием вращения пильного и
снимающего барабанов
Рис.4. Изменения давления воздуха образованного при вращении снимающего
барабана при разных значениях расстояний между пильным и снимающим
барабанами
На основе теоретических исследований предложена технологически
надежная новая конструкция барабана с металлическими планками (рис.5)
Металлические планки 3 изготавливаются в форме буквы П и закрепляются
на вал 1 и диск 2 болтовыми соединением.
В результате экспериментальных исследования по определению
рациональных параметров снимающего барабана, с применением метода
полного факторного эксперимента получены следующие уравнения
регрессии:
38
Y
1
=90,3+6,46*X
1
-2,36*X
2
-2,13*X
3
-0,45*X
1
*X
2
+1,41*X
1
*X
3
-0,31*X
2
*X
3
-0,35*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=3,06+0,067*X
1
+0,43*Х
2
+0,08*X
3
+0,15*X
1
*X
2
-0,017*X
1
*X
3
-0,025*X
2
*X
3
-0,033*X
1
*X
2
*X
3
Анализ уравнении регрессии показывает, что с увеличением количества
планок
Х
1
и уменьшением зазора между планчатыми и пильным барабанами
Х
2
увеличивается коэффициент съѐма
Y
1
. С увеличением зазора
Х
2
между
барабанами от 3-х до 9 мм при количестве планок 16 и повышении
производительности от 6 т/час до 12-ти т/час, показатель коэффициента съема
Y
1
уменьшается до 78,4%.
Рис.5. Снимающий металлический планчатый барабан
Если количество планок на барабане 18-20 шт., зазор между барабанами
3-5 мм и производительность очистителя 8-10 тонн хлопка в час,
коэффициент съема хлопка-сырца с пильных барабанов может достичь до
99%. Приросты механических повреждений семян
Y
2
не превысили
нормативного показателя. Результаты экспериментальных исследований
подтвердили определенные выводи теоретических исследований.
Принимая во внимание конструктивные недостатки применяемых в
настоящее время очистителей марки ЧХ и агрегатов УКХ и учитывая
попадание в массу хлопка-сырца различных металлических или
органических примесей, в целях предотвращения возникновения пожарных
ситуаций предложен, металлические планки снимающего барабана оснастить
резиновыми вкладками (патент UZ FАP 00335).
Производственные испытания снимающего барабана показали, что
планки планчатого барабана практически не изнашиваются и не требуют
замены. Определено, что планчатый барабан резиновыми вкладками
эффективно работает до капитального ремонта. Эксплуатация планчатых
барабанов в течении одного сезона переработки хлопка-сырца показал
уменьшение забоев в агрегатах УХК.
39
Сравнительные опыты показали, что при применении снимающего барабана
по сравнению с серийным щеточным барабаном производительность
увеличивается на 3-5%, очистительный эффект на 5-8% .
Одним из основных этапов очистки хлопка-сырца от крупных сорных
примесей является закрепление летучек хлопка-сырца на поверхность
пильного барабана. На действующих очистителях для этого применяются
быстроизнашиваемые
притирочные
щетки,
которые
со
временем
изнашиваются, что снижает технологическую эффективность очистителя. На
основе анализа предложено новое закрепляющее устройство, в котором нет
быстроизнашиваемой части (рис.6, патент UZ FАР 00968).
1 –закрепляющие колосники,
2 – пильный барабан, 3 –очищающие колосники,
4 – кожух, 5 –снимающий щеточный барабан
Рис.6 Секция очистителя хлопка- сырца от крупных сорных примесей
Для изучения процесса захвата летучек хлопка-сырца пильным
барабаном на основе теоретической модели (рис.7) с учетом центробежных
сил и сил трения составлено уравнение движения хлопка-сырца между
пильным барабаном и закрепляющими колосниками:
dv
b v
d pb
( )
v
2
ρ
α
α
ρ
=
−
+
− −
(6)
pk b f l
dx
dx
0
(sin cos )/
R
f b
b
После преобразования формулы (6), получено дифференциальное
уравнение, определяющее изменение скорости и давления потока хлопка
сырца между колосниками и пильным барабаном.
2
dv
−
b
− −
v
pbc
/
Q v f
/
R k
(
B p
)
L
/
Q
[
]
=
(7)
2 2 0 0 1 0 0
dx
a v
−
40
dp
v
2
2
⎢
⎣
⎡− − −
a
⎥
⎦⎤
b
(8)
=
( ) ( / )
k B p
pc vfQ R L
dx
( )
2
0 0
2 2 1 0
a v b
−
v
Здесь:
а –
скорость распространения звука в хлопке-сырце, поступаю
щем в зону его сжатия,
k –
угловой коэффициент,
f –
коэффициент трения
между хлопком-сырцом и поверхности закрепляющего колосника,
B
1
=1/B
,
B
– коэффициент податливости массы хлопка-сырца.
На рис.8 приведены графики взаимодействия между хлопком-сырцом и
закрепляющими колосниками в трѐх зонах.
Рис.7 Расположение закрепляющих колосников относительно
поверхности пильного барабана
41
k
=
0
(
α
=0
0
)
k
=
0.08
(
α
=5
0
)
Рис 8. Расположение на поверхности пильного барабана хлопка-сырца в
трѐх зонах (
A
0
C
0
,
A
1
C
1
,
A
2
C
2
) взаимодействия
Решением дифференциальных уравнений 7, 8 по программе Maple
компьютерных технологий получены графики изменения скорости и
давления хлопка-сырца между поверхностью пильного барабана и
закрепляющими колосниками (рис.9, 10).
Рис.9. Распределение скорости хлопка-сырца в зонах взаимодействия с
закрепляющими колосниками
Рис.10. Распределение давления хлопка-сырца в зонах взаимодействия с
закрепляющими колосниками
42
Анализ данных графиков показывает, что в интервалах взаимодействия
0
<
x
<
0.1
,
0.2
<
x
<
0.3
,
0.4
<
x
<
0.5
скорость движения потока хлопка-сырца
выше, чем в интервале свободных зон
0.1
<
x
<
0.2
,
0.3
<
x
<
0.4
,
0.5
<
x
<
0.6
.
Это показывает, что в указанных зонах происходит закрепление слоя хлопка
сырца на зубьях пильного барабана. Скорость движения хлопка-сырца при
прохождении закрепляющих колосников приближается к линейной скорости
пильного барабана (7.5 м/с).
Согласно этим расчетам при зазоре между двумя закрепляющими
колосниками 15 - 16 мм хлопок-сырец гарантированно закрепляется на
поверхность пильного барабана. При увеличении этого зазора за счет
изменения скорости и давления слоя хлопка-сырца на поверхность пилы
появляется опасность отделения хлопка-сырца от поверхности пильного
барабана.
Для практического изучения в лабораторной установке последовательно
установив предложенное и существующее закрепляющие устройства
проводились сравнительные опыты, в результате которых выявлено, что
применение закрепляющих колосников повышает эффективность очистки на
4.6%, снижает прирост содержания свободного волокна на 0.016%.
Содержание хлопка-сырца в отходах на начальном этапе одинаково, по
истечению времени в серийном закрепляющем устройстве содержание
хлопка-сырца
в
отходах
увеличивается.
Из-за меньшего износа
предложенного закрепляющего устройства изменение содержание хлопка
сырца в отходах сохраняется. Учитывая этот показатель, предложенное
закрепляющее устройство даѐт высокий экономический эффект. Изучение
закрепляющего устройства в производстве подтвердили результаты
экспериментальных исследований.
В третьей главе диссертации
«Исследования по созданию барабана с
длинными колками для очистки от мелкого сора, улавливающие из
хлопка-сырца
мягкие
примеси»
приведены
исследования
по
улавливающего случайно попавшие в хлопок-сырец посторонних мягких
примесей.
В составе хлопка-сырца кроме крупного и мелкого сора имеются
случайно попавшие во время сбора в него посторонние примеси (ткань,
кусочки полиэтилена.). Эти примеси необходимо отделить в процессе
очистки, но этот процесс в научных исследованиях не изучен.
В процессе очистки хлопка-сырца траектория движения примесей в
виде тканей может отличаться от траектории движения комков летучек
хлопка-сырца. В связи с этим была изучена теоретическая модель движения
тканевых примесей на поверхности колка барабана (рис.11). Для удержки
тканей на поверхности колка возникает сила натяжения
Т
. Эта сила
растяжения ткани
T
=
T
1
+
T
2
.
Здесь
1
T
и
T
2
силы растяжения на криволинейной
поверхности колка.
На основании теоретической модели получено дифференциальное
уравнение 2-го порядка (9), определяющая движение ткани по поверхности
колка.
43
ω
T R s R t
[ sin ( )]
− −
1 0 0 *
(9)
T f sign s
( )
f
ϕ
m R s
ω
=
2
1 1
[exp( ) 1] ( )
ms
− − − −
2
2 2
f
0 0
ω
ω
[ sin ( )] sin ( )
R s R t R t
− −
+
0 0 *
0
*
Здесь: ƒ
1
– коэффициент трения между тканью и колком; ƒ -
коэффициент трения между нитью и слоем хлопка;
ω
- угловая скорость
барабана.
Рис.11. Движение ткани по поверхности колка
На рис.12 приведены зависимость силы предельного натяжения
2
mR
0
ω
от коэффициента трения
0,1
f
1
=
(кривая 1),
0,2
f
1
=
(кривая 2),
0,3
f
1
=
(кривая 3),
0,4
f
1
=
(кривая 4),
0,5
f
1
=
(кривая 5). Из графика видно, что при малых
значениях коэффициента трения влияние на предельные натяжения различны
и с его ростом влияния силы предельного натяжения практически малы.
На рисунках 13 и 14 приведена связь перемещения ткани
s
=
s
(
t
)
и
скорости
v
=
s
(
t
)
с разными
значениями угловой скорости
ω
,
ω
1
и силы
натяжения
1
T
от рассчитанными в программе Maple компьютерной
технологии. При расчѐтах принято
0,3
f
=
f
1
=
,
α
=
π
,
m
=
0,1
г
,
R
0
=
0,3
м
. На
основании этих расчѐтов, с условием, что ткань не должна сходить с
поверхности колка его длина должна составлять 100-150 мм.
44
Рис.12. Связь силы предельного натяжения ткани на коэффициент трения
а)
б)
Рис.13. Связь перемещения (кривая а) и скорость (кривая б) ткани со временем
от значения силы натяжения
T
1
=
1,5
T
k
=
0,036
Н
45
а)
б)
Рис.13. Связь
перемещения (кривая
а) и скорость (кривая
б) ткани со временем от значения силы натяжения
T
1
=
3,0
T
k
=
0,072
Н
На основании теоретических исследований создан очищающий хлопок
сырец от мелких сор и улавливающий посторонние мягкие примеси
разрыхлительный барабан (рис.15. патент UZ IAP 03913). Технология
изготовления этого разрыхлительного барабана относительно короче чем
технологии изготовления серийных колковых барабанов и масса нового
барабана меньше на 20%, стоимости изготовления на 30%.
Проведены исследования по определению рациональных показателей
барабанов с длинными колками по улавливанию тканей. Определено, что при
количестве барабанов равным четырѐм, коэффициент улавливания тканей
достигает наивысшего показателя 99,4%.
На Сайхунободском хлопкоочистительном заводе, в производственных
условиях проведены сравнительные испытания барабана с длинными
колками с серийными колково-планчатыми барабанами, применяемыми в
агрегате УКХ, результаты которых показали, что их эффективность очистки
и приросты механической поврежденности семян одинаковы.
46
Рис.15. Барабан с длинными колками
В четвѐртой главе диссертации
«Практические исследования по
созданию пильного очистителя с последовательной технологией очистки
хлопка-сырца»
в результате научных и экспериментальных исследований
создан пильный очиститель с высокими технологическим показателями с
последовательной технологией очистки и применением малоизнашиваемых
рабочих органов (рис.16. UZ IAP 03994) и определены его рациональные
технологические показатели.
Производственные испытания промышленного образца очистителя с
последовательной технологией очистки проведены в Гулистанском
хлопкоочистительном заводе объединения «Сирдарѐпахтасаноат»
При изучении технологических показателей пильного очистителя в
производственных условиях определено, что его общий очистительный
эффект составляет 65%, а по крупному сору 85%. Количество хлопка-сырца в
отходах составляет 0,1-0,2%, как в серийных регенераторах РХ. Было
определено что прирост механического повреждения семян и количества
свободного волокна в очищенном хлопке-сырце не превышают нормативных
показателей.
Результаты производственных испытаний поточной линии, созданной на
основе пильного очистителя с последовательной технологией очистки
хлопка-сырца показали, что после очистки хлопка-сырца в поточной линии
количество летучек хлопка в отходах не превышает 0,1-0,2% от общего
количества очищенного хлопка-сырца. Это соответствует нормам регене
раторов 1РХ. Следовательно, в новой поточной линии очистки хлопка-сырца
можно не использовать дополнительные регенераторы. В созданной
поточной линии мелкие и крупные сорные примеси при очистки хлопка
сырца выделяется отдельно.
47
1- питающие валики, 2 - рыхлительный барабан, 3,5,6,8 - пильные цилиндры,
4,7 – планчатые снимающие барабаны, 9,12,15,18 - колосниковые решѐтки,
11,14,17,20 - лотки, 10,13,16,19-закрепляющие колосники
Рис.15. Очиститель хлопка-сырца от крупного сора с последовательной
технологией очистки
48
В пятой главе диссертации
«Экономический эффект внедрения
результатов научных исследований в производство»
приведѐн расчѐт
экономического эффекта, получаемого при внедрении результатов
исследований в производство.
Экономическая эффективность установки в два потока агрегатов УХК
16-ти новых закрепляющих колосников за счѐт сокращения расходов на
приобретение притирочных щеток составляет в первый год 0,32 млн.сум, а в
последующих годах 2,24 млн. сум. Определено, что применение в агрегате
УХК новых барабанов с длинными колками даѐт эффект 33,28 млн. сум.
Совместное использование планчатых барабанов, нового закрепляющего
устройства и барабана с длинными колками даѐт эффект 174 млн. сум за счѐт
перехода волокна в более высокий класс.
Определено, что при внедрении новой поточной линии в производство
за счѐт уменьшения производственных и капитальных расходов будет
получен экономический эффект 150,2 млн. сум.
ВЫВОДЫ
На основе проведѐнных исследований по докторской диссертации на
тему «Создание эффективной технологии очистки хлопка-сырца от сорных
примесей и рациональной конструкции рабочих органов очистителей»
представлены следующие выводы:
1.Определено, что несмотря на установку двух рядов хлопкоочис
тительных агрегатов УХК из-за недостаточной степени очистки
поступающего в джины хлопка-сырца на многих хлопкоочистительных
заводах доля волокна, соответствующая «высшему» классу имеет не
достаточный объѐм. При поступлении в джины хлопка-сырца с
засорѐнностью выше рекомендованных показателей качество волокна
снижается на 1 класс и более, предприятия, перерабатывающие 30 тыс. тонн
хлопка-сырца недополучают прибыль более чем на 500,0 миллионов сум.
2. Определено, что одной из основных причин того, что хлопок-сырец не
очищается до требуемой степени является нарушения технологических
процессов очистки из-за несовершенства рабочих органов очистителей
хлопка-сырца, выхода из строя пилок пильчатых барабанов, износа щѐток
снимающих барабанов и притирочных щеток.
3. Определена возможность повышения эффективности очистки путѐм
изменения расположения снимающего и очистительного барабанов, достигая
максимальной длины дуги очистки в существующих очистителях хлопка
сырца крупного сора, при расстоянии между двумя колосниками 60-80 мм
достигается самая высокая эффективность очистки.
49
4. Разработаны и внедрѐн в производство снимающий резино-планчатый
и направляющий металлический барабан.
5. Разработано закрепляющее устройство для закрепления хлопка-сырца
на поверхности пильного барабана
6. Создан и внедрѐн в производство барабан с длинными колками для
улавливания посторонних мягких примесей.
7. Создан пильный очиститель хлопка-сырца с последовательной
технологией очистки с малоизнашивающимися рабочими органами.
Исследования нового очистителя показали его общий очистительный эффект
65%, а по крупному сору 85%. Производственные испытания очистителя с
последовательной технологией показали эффективность его работы с
производительностью 10 тонн в час на первых сортах и 7 тонн в час на
низких сортах хлопка-сырца с высокой засорѐнностью и влажностью.
8. Создана поточная линия очистки на основе пильного очистителя с
последовательной технологией очистки и барабана с длинными колками. 9.
Совместное использование металло-планчатого барабана, закреп ляющего
устройство и барабана с длинными колками в результате перехода качества
волокна в более высокий класс и внедрение в производство новой поточной
линии за счѐт уменьшения производственных и капитальных расходов даст
общий экономический эффект 324,2 млн. сум.
50
SCIENTIFIC COUNCIL ON AWARDING OF THE SCIENTIFIC DEGREE
OF THE DOCTOR OF SCIENCES 14.07.2016.Т.06.01 AT TASHKENT
INSTITUTE OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY
TASHKENT INSTITUTE OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY
KHAKIMOV SHERKUL SHERGOZIYEVICH
CREATING THE EFFECTIVE TECHNOLOGY FOR THE CLEANING
PROCESS OF SEED COTTON AND CONSTRUCTION OF RATIONAL
WORKING PARTS OF THE CLEANERS
05.06.02-Technology of textile materials and initial treatment of raw materials
(technical sciences)
ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION
Tashkent-2016
51
The subject of doctoral dissertation has been registered by Supreme Attestation
Commission with the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan under the number
28.04.2016/B2016.2.T191
Doctoral dissertation was done at «Tashkent institute of textile and light industry».
Abstract of the dissertation in three languages (Uzbek, Russian and English) is available on
the web page at www.titli.uz and information-educational portal «ZiyoNet» at www.ziyonet.uz
Scientific consultant: Tursunov Hamidulla Kuchkarovich
doctor of technical
sciences
Official opponents: Murodov Rustam Murodovich
doctor of technical
sciences, professor
Ergashov Mahamatrasul
doctor of technical sciences, professor
Muhammadiev Davlat Mustafaevich
doctor of technical sciences
Leading Organization: Uzbek center for certification of cotton fiber «SIFAT» of
Uzbekistan
Defense of the dissertation will take place on November 26, 2016, at 14
00
at the meeting of
the Scientific Council 14.07.2016.T.06.01 at the Tashkent Institute of Textile and Light Industry
(Address: 100100, Tashkent, 5 Shohjahon str., tel. (99871) 253-06-06, 253-08-08, fax: 253-36-17;
e-mail: titlp_info@edu.uz).
Doctoral dissertation could be reviewed at the Information-resource center of Tashkent
institute of textile and light industry (registration number 11).
Address: 100100, Tashkent, 5 Shohjahon str., tel. (99871) - 253-06-06, 253-08-08.
Abstract of dissertation has been sent out on November 8, 2016 y.
(mailing report №11, on November 8, 2016 y)
K.Jumaniyazov
Vice chairman of the Scientific Council on award of
scientific degree of doctor of sciences,
doctor of technical sciences, professor
А.Z. Mamatov
Scientific secretary of the scientific council
doctor of technical sciences, professor
B.Mardonov
Chairman of the scientific seminar under scientific council
doctor of physics and mathematics sciences, professor
52
INTRODUCTION (summary of the doctoral dissertation)
The topicality and significance of the subject of dissertation
. In the world
of cotton cleaning industry creating of cleaning system of seed cotton from foreign
matters based on the alternative technological processes takes up the leading role.
In connection with that in the USA, Australia, China, India, Uzbekistan and other
countries a special attention is fixed consideration given to rising of the effiency of
production in cotton cleaning branch and provision of competitiveness of fiber.
Due to using of alternative technology machinery and primary ginning of seed
cotton natural properties of fiber the certain progress in reduce production costs
was achieved
1
.
In the Republic of Uzbekistan a large scale measures in creating of
technological processes and high effective machinery in cotton ginning industry
have been realized. In this connection with a number of researches, in particular, in
creating of controlling system of multiplex cleaning of seed cotton dust, innovative
development of technological processes, technology of cleaning from small and
large foreign matters with the help of hot air and feeding system in cleaners have
been stated.
In the world, in creating of alternative technologies of seed cotton cleaning,
machinery and application of the achievements of science to production is given
fixed consideration. In this connection with the aimless scientific researches in the
directions of including the creating of variable automatic system of cleaning
technology of seed cotton from dust, the new methods and directions of cleaning
technology, high productive, alternative technology of equipment, technological
flow lines, combination of drying and cleaning of seed cotton have been realized.
Conducting researchs on the above scientific areas e world confirms the actuality of
the dissertation’s theme.
This dissertation research is to the certain extent focused on the tasks for the
implementation of measures provided by Presidential Decree of the Republic of
Uzbekistan dated October 27, 2015, №PP 4761 «About the formation of holding
company of Uzpakhtasanoat» and the Decree of the Cabinet of the Ministers of the
Republic of Uzbekistan dated April 3, 2007 №70 «About the program of
modernization and reconstruction of cotton cleaning industry for the period of
2007-2011 years», as well as legal documents adopted in this area definite degree
serves for caring out the problems
Compliance of the research with the priority directions of science and
technology of the Republic.
1
http://www.cotton.org.Journal of cotton science; jit.sagepub.com
53
This dissertation is performed in accordance with the priority directions of
development of Science and Technology of Republic: II-«Energetics, energy and
resource saving»
Review of international scientific researches related to the subject of
dissertation
2
.
Scientific researches directing to the development of cleaning
technology of cotton from small and large foreign matters are being implemented
in leading researches centers and higher educational institutions of the world,
including, the USDA Agricultural Research Service, Texas Tech University,
Samuel Jakson Incorporated(USA), Central Institute for Research on Cotton
Technology, Bajaj Steel Industries Limited (India), National Research Center for
cotton processing, engineering and technology, China Cotton Industries Limited,
Shandong Swan Cotton Industrial Machinery Stock, Handan Golden Lion, Cotton
Research Institute of Nanjing Agricultural University (China), Pakistan Cotton
Standards Institute, National Textile University Faisalabad (Pakistan), Busa
Industria e Comercio de Maquinas Agricolas Limited (Brazil), Tashkent Institute
of Textile and Light Industry, Joint Stock Company “Pakhtasanoat Ilmiy Markazi”
(Uzbekistan).
As a result of researches carried out in the world on advanced technologies
and machines for cleaning of seed cotton received a number of scientific
technological processes including the up-to-date systems of atomization of
cleaning machinery (Lummus, USA), the effective technology of cotton cleaning
from large and small foreign matters (Lummus, USA, Cotton research and
development corporation, Australia), on the base of theoretical and practical
researches the new machines in cotton cleaning from foreign matters Tashkent
Institute of Textile and Light Industry
In the world of creation of technologies and machines for seed cotton
cleaning prior to directions of the researches, including the creation of regular
system of cotton cleaning; increasing the efficiency of manufactures due to the
inculcation of new resources saving technologies; the creation of effective of less
worn-out technologies of working parts – cleaners; the creation of adjustable
cleaning technologies concerning to the primary qualitative indicators of seed
cotton.
Degree of study of the problem.
The analysis results of up-to-date
scientific researches in seed cotton cleaning showed that they have been studied in
two directions- the seed cotton cleaning from small foreign matters and the seed
cotton cleaning from large foreign matters.
During the seed cotton cleaning in the cleaning effect, machinery
productivity, seeds damages, falling onto the seed cotton in foreign matters of seed
2
Review of foreign scientific researches by the theme of dissertation was made on the base: http://www.cotton.org;
jit.sagepub.com;
http://www.omicsgroup.org;
http://www.samjackson.com;
http://www.bajajngp.com/;
http://www.busa.com; www.indiantextilejournal.com; Cotton ginners handbook 2015 y.
54
cotton carried out in scientific researches of W.S.Anthony, R.V.Baker, R.M.Sutton,
S.I.Hughs,
G.W.Laird,
E.F.Budin,
B.V.Loginov,
G.I.Miroshnichenko,
G.I.Boldinskiy, P.N.Tyutin, A.E.Lugachev, A.Djuraev, F.A.Saadi, R.Z.Burnashev,
B.N.Yakubov, V.N.Arkadakskiy, Yu.S.Sosnovskiy, X.Sidikov and other scientific
researches.
Researches connected with fundamental problems of cotton cleaning from
small and large foreign matters were tested by W.S.Anthony, R,V.Baker,
E.F.Budin,
A.E.Lugachev,
A.Djuraev,
M.Agzamov,
V.N.Arkadakskiy,
B.N.Yakubov and P.N.Borodin, who received the certain positive results.
Nowadays study problem of the influence have not been studied in the
cleaning effect, changing of the distance between saws and the distance between
fire-bars in the sections of cotton cleaners from large foreign matters, creation the
new resource saving of working parts and determination their technological
indicators, catching occasionally having occurred the soft fabrics in the process of
cotton cleaning from small foreign matters showed insufficient efficiency of
working parts cleaners. Peculiarity of technological process in cotton cleaning
industry and using the native machinery have not been allowed the abroad cotton
cleaners. Besides that the researches in creating cleaners in seed cotton cleaning
technology and conveyor of cleaning on the base of less worn-out working parts
have not been conducted practically.
Connection of the theme of dissertation with scientific research works of
higher educational institutions where dissertation was performed.
The
dissertation research is carried out within the scientific works plan framework of
the fundamental and technical projects of the Tashkent Institute Textile and Light
Industry and JSC «Pakhtasanoat ilmiy markazi» T-0425 «Learning technology
with the cleaning aggregate of seed cotton they provide the lowering cost price of
produced fiber due to the improving its quality, increasing the productivity of
aggregate, lowering the energy and metal capacity» (2004-2005 y); OT-ИД/11-4-4
«Inculcation and development a number of production metal strip drums for
improving the efficiency of seed cotton cleaning machinery» (2004-2005 y);
A-3-026 «Development of a mass line production of seed cotton cleaning
regulating the multiple including in seed cotton cleaning process from small and
large foreign matters» (2015-2016 y).
The aim of the research
is the development of the effective technology of
seed cotton cleaning from small and large foreign matters, the new resources
saving of working parts of cleaners and also the creation of a mass line production
on the base of cleaner with the successive technology.
The tasks of research work:
creating of highly effective less worn-out of working parts on the base of
theoretical researches;
55
carrying out the practical tests of less worn-out of working parts
determination of their technological indicators;
determination of technological indicators of a drum with long strips catching
the fabric matters in seed cotton;
creating a new cleaner with the successive technology by using less worn
out working parts;
carrying out test production of the new cleaner of seed cotton from large
foreign matters and determination of their technological indicators; creating of a
mass line with successive technology on the base of cleaner.
Object of the
research are
technology and machines for cleaning seed cotton from small and
large foreign matters and their more worn-out working parts.
Subject of the research
are the technological ways of cleaning, facilities
and process indicators of seed cotton cleaning from foreign matters.
Methods of
the research.
The methods of the theoretical and applied mechanics, mathematical
statistics, up-to-date programs of Marple, Corel Draw computer technologies were
used in dissertation.
Scientific novelty of dissertational research
is concluded in following: a
cleaner of seed cotton from foreign matters with the successive technology was
developed;
a drum with the long splits for seed cotton cleaning from foreign matters was
developed and determined its technological parameters;
a removal drum that taking off from the surface of saw drum, the directing
drum, the fixing device were developed;
technological indicators of less worn-out of the working parts of a new
cleaner were determined;
an effective mass line for cleaning seed cotton from small and large foreign
matters was created.
Practical results of the research
are as follows:
the less worn-out, removal, directing drum and fixing device for seed cotton
technology from foreign matters were developed;
a cleaner with the successive technology and using the new working parts
was developed and inculcated in production;
a device catching getting occasionally in seed cotton rags of fabrics was
developed and inculcated in production;
the new mass line of cleaning with the successive technology on the base of
cleaner was developed and inculcated in production.
Reliability of the obtained results was
proved by coordination of results of
theoretical researches of less worn-out, resources saving of working parts created
for seed cotton cleaning from small and large foreign matters with the facts during
the experimental tests and inculcation them in production.
56
Scientific and practical significance of the research results.
The scientific
significance of the study results is concluded by receiving the calculated models of
technological indicators and the dynamic processes in fixing the seed cotton on the
surface of saw drum, taking off its and catching the soft fabrics during the seed
cotton cleaning in the technological parts of the cleaner.
The practical significance of conducted research is concluded in creating
cleaner with the successive technology of less worn out, resources saving device
fixing a seed cotton, removal drum and the drum with the long splits and the mass
line of seed cotton cleaning which increased the cleaning efficiency of seed cotton
from small and large matters.
Implementation of the research results.
On the base of received scientific
results in the development of seed cotton technology in seed cotton cleaning
plants: 4 patents of Intellectual Property Agency of the Republic of Uzbekistan
(«Seed cotton cleaning», №IAP 03994-2009 y, №IAP 04054-2009 y; «Aggregate
for drying and seed cotton cleaning», №IAP 03829-2008 y, «Detector of heavy
foreign matters from seed-cotton» №IAP04231-2010 y). The obtained scientific
results gave opportunity to develop the effective machinery for seed cotton
cleaning from small foreign matters;
for working part of seed cotton cleaning the patent of Intellectual Property
Agency of the Republic of Uzbekistan was received («The drum for stick and seed
cotton cleaning» №IAP 03913-2009 y). It gave the opportunity to receive the
effective seed cotton cleaning from small foreign matters;
The drum with the long splits, the roller drum and the fixing device which
improves the efficiency of cleaning machines inculcated in enterprises of Holding
company «Uzpakhtasanoateksport», including AS «Sayhunobod pakhta tozalash»
(The inquiry, dated June18, 2016 №MA-Э/791 XK «Uzpakhtasanoateksport»).
Inculcation of the results of researches in production gives the reliable work of
cleaners, transaction to the fiber assortment in higher a class and reducing of
productive wastes to 15-20%.
Approbation of research results.
On the Results of the study were
presented at more than 10 scientific-technical conferences, including:
«International scientific-practical conference. Info-textile-2006», scientific
conference of young scientists and students (Russia, Kostroma, 2006 y), scientific
conference AS «Pakhtasanoat ilmiy markazi» (Tashkent, 2014 y) «Science
education and production in terms of innovative technologies of culminate
problems» (Tashkent, 2014 y).
Publication of the results.
On the topic of the dissertation 31 scientific
papers were published, including 14 articles in the journals recommended for
publication of basic scientific results of doctoral dissertation by Supreme
attestation commission of the Republic of the Uzbekistan have been received.
57
Structure and volume of dissertation.
The dissertation consists of an
introduction, five chapters, concluding part, bibliography and appendixes. The
total volume of the dissertation is 170 pages.
THE MAIN CONTENTS OF DISSERTATION
In the introduction
of results of dissertation, the topicality and relevance of
research are substantiated the aim and objectives of the research, its object and
subject are formulated its conformity with the priorities of development of science
technology of the Republic of Uzbekistan is shown, the scientific novelty and
practical results are described, the theoretical and practical significance of the
obtain results are revealed a list of introducing the research results into practice,
published works and information of the dissertation are provided
The first chapter of the dissertation
“The analysis of the development of
the technics and technology of seed cotton cleaning”
is devoted to analytical
observation of literature and modernization of technics and technology of seed
cotton. The researches were the analyzed by scientist such us W.S.Anthony,
R.V.Baker, R.M.Sutton, S.I.Hughs, G.W.Laird, B.V.Loginov, G.I.Miroshnichenko,
G.I.Boldinskiy, P.N.Tyutin, A.E.Lugachev, A.Djuraev, F.A.Saadi, R.Z.Burnashev,
B.N.Yakubov, V.N.Arkadakskiy and other scientific researches based on the
theoretical and practical processes of seed cotton cleaning from large and small
foreign matters
As the result of analysis during many years the technology of seed cotton
cleaning are not being still changed, terms exploitation of machinery are limited
exploitation expenses are high, the working parts of cleaners with the low work
productivity have been revealed, on the base of conclusion aim and objectives of
done researches have been determined.
The second chapter, «
Determination of rational significance of
technological indicators of cleaning machines of seed cotton from large
foreign matters»
have been stated, the result researches of study influence of
clearances between fire-bars at maximum of its determination on the work
efficiency of cleaners from large foreign matters have been established changing
the place of removal and cleaning drums the maximum quantity of fire-bars should
be worked and achieved the improve of cleaning efficiency.
As a result of carried out experiences in cleaned and regenerated drums by
study the influence of distances between saws and fire-bars on the cleaning
efficiency of seed cotton cleaning and treatment of receive data in the whole
effector experiment the following regression of equations have been resulted
-for the first cleaning section:
Y
1
=57,84-0,86*X
1
+4,44*X
2
-0,289*X
3
+0,99*X
1
*X
2
+0,263*X
1
*X
3
+0,51*X
2
*X
3
-0,89*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=19,42+0,55*X
1
+2,59*X
2
+1,33*X
3
+0,13*X
1
*X
2
+0,23*X
1
*X
3
+1,17*X
2
*X
3
+0,33*X
1
*X
2
*X
3
58
-for the second cleaning section:
Y
1
=77,88-0,90*X
1
+4,41*X
2
-0,32*X
3
+0,97*X
1
*X
2
+0,246*X
1
*X
3
+0,55*X
2
*X
3
-0,93*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=7,17+0,29*X
1
+2,83*X
2
+1,57*X
3
+0,38*X
1
*X
2
+0,49*X
1
*X
3
+0,93*X
2
*X
3
+0,007*X
1
*X
2
*X
3
Here,
Y
1
cleaning efficiency %;
Y
2
-
content of seed cotton in wastes %;
X
1
–
work productivity; d/h,
X
3
-
distance between saws.
A regression analysis of the equations of treatment showed that at the
distance between spiked cylinders is 80mm in the first section of cleaner, in wastes
is 25%, the cleaning efficiency is 55-60%. And in that mechanical damage and
seed content was not increased the rate of indicators.
In the second section taking into consideration one of the indicator – falling
seed cotton onto wastes more rational size between the saws made 12mm, between
fire-bars made 30mm.
To determine a speed of air flow arising from rotation of saw and removal
drum in cleaners of seed cotton from matters the aerodynamic model have been
studied (Figure 1).
Figure 1. The aerodynamic model emerging due to saw and removal drums
According to this model:
V
v R
1 1
2 2
R r
−
=
(1)
When
R
1
≤
r
≤
R
r
1
2
R R
−
2
1
59
V
v R
2 2
2 2
R r
−
=
(2)
When
R
2
≤
r
≤
R
r
2
2
R R
−
2 2
When
r
≥
R
V
2
=
0
(3)
At the same time: and circulation and the separator drum tester in
v
and
2
accordance with the air velocity and
1
v
- the speed of the blades and drums
dividing the line (m/s)
R
- aerodynamic radius of the area, and
R
1
and
R
2
- The radius
of the drums (m );
r
- The radius of the point of the aerodynamic field is optional.
Aerodynamic pressure emerged due to the rotation of saw and removal
drums:
2
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
R
R r
2
1
1 1
p v
ρ
(4)
=
2 2
−
1 1
2( )
2
R R
2
2
−
2
1
r
1
4 4
⎢
⎣
⎡
−−
⎥
⎦⎤
ln
2
R R
R
2
2
R
R r
2 2
p v
ρ
(5)
=
2 2
−
2 2
2( )
2
2
2
r
R R
−
2
2
Here
ρ
- air density (kg/m
3
);
The changes of air pressure along the radius
R
of the rotating drum
R
1
are
shown in Figure 2:
̅
(1 - curve),
̅
(2 – curve),
̅
(3 – curve),
̅
(4 – curve).
Given figures showed the increasing of ratios of radius of aerodynamic field
of the different values of pressure has been increased.
On the base of dynamic models (figure-3) pressure distribution in arch of
seed cotton remove from the surface of saw drum meanings of
h: h=
0.002 (1 -
curve),
h
=0.004 (2 - curve),
h
=0.006 (3 - curve),
h
=0.008 (4 - curve).
Figure 2. The changes of pressure in the radius of the aerodynamic field
60
Figure 3. The forces emerged under interaction of the rotation of saw and removal
drums.
Figure 4. The changes of pressure formed due to rotation of removal drum in
different meanings of distances between saw and removal drums
As it seen at the meaning of the distances the length of arch α 0,6-0,8 rad.
the growth of air pressure. In this position the capture of seed cotton on the saws is
observed.
After angle is formed α 0,8 rad the air pressure is decreased and separating
process of the section from the surface has been started.
It was determent the highest index of the efficiency of seed cotton removal
from the surface of saw drum is achieved by clearance 3-4mm between saw and
removal drum.
61
On the base of theoretical researches the new reliable construction of drum with
metal reel bat figure 5 has been offered. Metal reel bats 3 are made by the form of
letter P and attached on the shaft 1 and disc 2 with the help of bolts.
Figure 5. Removal reel drum
Practical researches in determination of rational parameters of removal drum
using the method of factor experiment have been conducted, and work results of
the following regression of equations obtained:
Y
1
=90,3+6,46*X
1
-2,36*X
2
-2,13*X
3
-0,45*X
1
*X
2
+1,41*X
1
*X
3
-0,31*X
2
*X
3
-0,35*X
1
*X
2
*X
3
Y
2
=3,06+0,067*X
1
+0,43*Х
2
+0,08*X
3
+0,15*X
1
*X
2
-0,017*X
1
*X
3
-0,025*X
2
*X
3
-0,033*X
1
*X
2
*X
3
The analysis of equation showed, with the increasing of reel bats
X
1
and
decreasing of the clearance between reel bat and saw drums
X
2
removal coefficient
has been increased. With the increasing of clearances
X
2
between drums from 3 to
9mm in a number of 60 reel bats and increasing the work productivity from 6
hours to 12, the index of removal
Y
1
is decreased till 78,4%. If a number of reel
bats in the drum 18-20, the clearance between drums 3-5mm, when the
productivity is 8-10 tons of seed cotton removal from the saw drums can be
achieved till 99%. Mechanical damage of seeds
Y
2
has not increased the rate index.
The results of practical researches stated the certain connection with the theoretical
researches
Taking into consideration the constructive reel bats using at present the
cleaners ChH aggregates UHK and taking accounts its falling onto mass of seed
cotton different metal and organic matters to prevent the emerged fire situations
instead of metal reel bats the removal drums rubber reel bats ( UZ FAP 00335)
Practical tests of removal drum showed, that the planks of reel bats drum has
never been worn-out and required the substitution. It has determent the rubber
constructing drum is working till the total repair. The exploitation of reel bat drums
during the season of seed cotton treatment showed the reducing of congestions in
UHK aggregates.
62
The comparative results showed, that created removal drum, productivity
concerning the existing drum has been increased by 3-5% and cleaning effect by
5-8%.
One of the main stages of seed cotton cleaning from foreign matters is
reliable for fixing of seed cotton on the surface of saw drum. On existing cleaners
for that purpose more worn-out grinding brushes than within the time the brushes
have been worn-out and decreased the technological efficiency of cleaner. On the
base of analysis the new fixed device has been offered where there is no the warn
out part (Figure 6, patent UZ FAP 00968)
1-fixing fire-bars, 2-saw drum, 3-the cleaning fire bars, 4-casing.
Figure 6. Section of seed cotton cleaning from large foreign matters
To study the process of seizure of seed cotton by saw drum on the base of
theoretical model (Figure 7) taking account of centrifugal and friction forces the
equation of seed cotton motion has been done between saw gin drum and fixed
fire-bars.
dv
b v
d pb
( )
v
2
ρ
α
α
ρ
=
−
+
− −
(6)
pk b f l
dx
dx
0
(sin cos
)/
R
f b
b
After having received the Formula 6 the differential equation has been
received the determent speed change and pressure of seed cotton between fire-bars
and saw drum:
2
dv
−
b
− −
v
pbc
/
Q v f
/
R k
(
B p
)
L
/
Q
=
(7)
[
]
2 2 0 0 1 0 0
dx
a v
dp
−
v
2
2
⎢
⎣
⎡− − −
a
⎥
⎦⎤
b
(8)
=
( ) ( / )
k B p
pc vfQ R L
dx
( )
2
0 9
2 2 1 0
a v b
−
v
63
Figure 7. Distribution of fixing fire-bars relating
to the surface of saw gin drum
Figure 8 shows the interaction between seed cotton and fixing fire-bars in
the rezones when
k
=
tg
α
. Here
l
c
=
0.016
м
b
01
=
0.02
м
R
k
=
0.015
м
. In this case
the length of interaction of seed cotton on the surface of saw gin drum and fixing
fire-bars makes:
k
=
0
(
α
=0
0
)
k
=
0.08
(
α
=5
0
)
Figure
8. Distribution on the surface of three zones (
A
0
C
0
,
A
1
C
1
,
A
2
C
2
) interaction
By decision of differential equations 7,8 on the basis of the program Maple
the graphs of changing speed and seed cotton pressure between the surface of saw
gin drum and fixing fire-bars have been (figure 9,10).
64
Figure 9. Getting a hold of fire-bars of seed cotton. Speed distribution of seed cotton in the
zones of interaction
Figure 10. Pressure distribution of seed cotton in the zones of interaction
Analysis of given drawings shows, that in the intervals of interaction
0
<
x
<
0.1
,
0.2
<
x
<
0.3
,
0.4
<
x
<
0.5
, the speed motion of seed cotton mass is higher than
the intervals of three zones
0.1
<
x
<
0.2
,
0.3
<
x
<
0.4
,
0.5
<
x
<
0.6
.
It shows that in indicate zone occurs the getting hold of a layer of seed
cotton on the tooth of saw drum. Speed motion of seed cotton during its going
through the fixing fire-bars are approached to the linear speed of saw drum
(7,5m/s).
According to this calculations at clearance between the two fixing fire-bars
made 15-16 mm, the seed cotton is getting a hold of guaranty fixed on the surface
of saw drum. With the increasing of the clearance due to change of speed and
pressure a layer of seed cotton on the surface of saw a danger of seed cotton
separating from the surface of saw drum has been appeared.
For practical study in laboratory offered an existed fixed device the
comparative experiences. As a result using of fixing fire-bars increases the
cleaning efficiency to 4.6% decreases to 0.016%, the content of seed cotton in
wastes in the beginning remains alike, later in existing fixing device the content of
65
seed cotton in wastes is decreased. Due to less worn-out, offered and fixed device
the change content of seed cotton have been kept. Taking account this index,
offered and fixed device gives a high economical effect. The results of practical
researches in production confirmed the study of fixing device.
In the third chapter of dissertation
«Research in creating a drum with the
long splits for cleaning from small foreign matters, catching the soft matters
from the seed cotton»
the research on catching falling by chance onto seed cotton
the soft foreign matters.
In seed cotton content besides the large and small foreign matters there are
casually falling onto seed cotton during (fabric, specks of polyethylene). This
foreign matters are necessary to separate during the cleaning process but this
process has not been studied yet.
During the processes of cleaning trajectory of foreign matters motion as the
fabrics can be changed from the motion trajectory of seed cotton matters. Saw, the
theoretical model of motion of fabric on the surface of split drum has been studied
(Figure 11) to keep the fabrics on the surface of split the force of strain have been
arisen. The force of strain
T
=
T
1
+
T
2
. Here,
T
1
and –
T
2
-
exp( )
2 1
ϕ
0
T
=
T f
the forces
of strain on the curve of linier split.
On the base of theoretical model the differential equation 2 (9) determining
the fabric motion on the surface of split have been received:
ω
T R s R t
[ sin ( )]
− −
1 0 0 *
T f sign s
( )
f
ϕ
m R s
ω
(9)
=
2
ms
1 1
[exp( ) 1] ( )
− − − −
2
2 2
f
0 0
ω
ω
[ sin ( )] sin ( )
R s R t R t
− −
+
0 0 *
0
*
Here:
1
f
-
coefficient friction between fabric the thread and layer of cotton
;
ω
-
angular speed of the drum
.
Figure 11. Movement of the fabric on the surface of split
66
Figure 12 shows the limited power of gravity
2
mR
0
ω
dependence of
1
f
the
friction coefficient
0,1
f
1
=
(curve-1),
f
1
=
0,2
(curve-2),
f
1
=
0,3
(curve-3),
f
1
=
0,4
(curve-4),
f
1
=
0,5
(curve-5) .The graphs shows a little friction coefficient, the
influence on the limited values the same.
12 Figure. Force connection of limited strain friction factor
In the figures 13 and 14 a connection of a thread motion
s
=
s
(
t
)
has been
stated and speed
v
=
s
(
t
)
with different
meanings of angular speed
ω
,
ω
1
and the
forces of strain
T
1
calculated in MAPLE program of computer technology. The
calculations have been adopted
f
=
f
1
=
0,3
,
α
=
π
,
R
0
=
0,3
m
,
.According to
calculations the thread might not from the top of split and its length should be 100-
150mm
а)
б)
Figure.13 The gravitational force in the meaning
T
1
=
1,5
T
k
=
0,036
H
displacement contact
67
а)
б)
Figure.14 The gravitational force in the meaning
T
1
=
3,0
T
k
=
0,072
Н
displacement
contact
On the base of researches seed cotton cleaner and loosening drum catching
the soft foreign matters was created (figure 15. UZ IAP 03913). Technology of this
loosening drum relating to the mass of new drum less to 20% in comparison with
its cost producing which made 30%.
The researches on determination of rational drum indexes with the long splits on
catching fabrics have been stated. It was determent that if the number of drum is
equal to four, the coefficient of catching fabrics have been achieved the highest
index and made 99.4%.
In Sayhunabad cotton gins in production terms the comparative tests of the
researches of drums with the long splits using on the aggregate UHK have been
state, the results showed boss drums and cleaning efficiency of seed cotton and
mechanical damage are identical.
15 Figure. The drum with the long splits
68
In the fourth chapter of dissertation
“Practical research in creation of saw
gin cleaner with the successive technology”
as a result of scientific and practical
researches established the saw gin cleaner with the high technological indicators
with the small worn-out of working parts (figure 16. UZ LAP 03994) have been
developed and determined its rational technological indicators.
1-feeding shafts, 2-loosening drum, 3,5,6,8-saw cylinders, 4,7-metal strip removal drums,
9,12,15,18- fire bars lath, 11,14,17,20-chutes, 10,13,16,19-fixing fire-bars.
Figure 16. Seed cotton cleaner with consecutive technology of cleaning from large foreign
matters.
69
Having established the sample of cleaning with the successive process of
cleaning in Gulistan cotton gin of “Sirdaryopakhtasanoat” the practical tests have
been carried out.
In study of technological indicators of saw gin cleaner in terms its total
cleaning effect was determined and mined 65% and on large foreign matters made
85% a number of seed cotton in wastes made 0,1-0,2% as in the series of
regenerators RH. It was established that mechanical damage and a number of
frequent seed in cleaned seed cotton was not high the norm indicators.
Mechanical damage of seeds, refined cotton, revealed that the level of
principle, the amount of fiber in the access. This patented invention as a cleaner.
Series, which is a process of cleaning the air cleaner industry to a
“Sirdaryopaxtasanoat” Gulistan-owned cotton company, as production testing.
Results of practical tests of a mass line creating on the base of saw gin cleaner with
consecutive technology of seed cotton showed, after having cleaned of seed cotton
in the mass line a number of cotton in wastes made 0,1-0,2% from the total
quantity of cleaned seed cotton. It is correspond to the rate of 1PX regenerators.
Therefore in the new mass line of seed cotton cleaning should not be used the extra
regenerators.
In the fifth chapter of dissertation
“The economic effect of inculcation of
scientific research results in production”
.
The economic efficiency arranging for two mass of UHK aggregates due to
reducing of expenses for acquisition of grinding brushes makes 0,32 mln. sum,
next years will be 2,24 mln sum. It was determent that the using in UHK aggregate
the new drums with the longs sticks gives the effect 33,28 mln. sum.
The joint using of metal strip drums of the new fixing device and the drum
with the long splits give the effect 174 mln. sum due to the passage of the fiber to
higher class.
It was determent that at inculcation of the new mass line in industry due to
reducing transaction and capital expenses the total economic effect will be received
150,2 mln. sum.
CONCLUSION
On the basis of the survey of this doctoral dissertation on the topic « Сreating the
effective technology for the cleaning process of seed cotton and construction of
rational working parts of the cleaners» the following conclusion are presented:
1. It has been determined entering despite the arrangement of two rows of
seed cotton cleaning UHK aggregates for lack of seed cotton cleaning because of
entering in many cotton gins on a share of fiber according to high class has in
sufficient volume. Entering gins of seed cotton with the obstruction above rate of
indicators, a quality of seed has been reduced by one class and the more,
70
manufactures, processing 3000 tons of seed cotton will receive the profit more than
500mln sum.
2. It has been determined, one of the main reason that seed cotton are not
cleaned by the required degree due to violation of technical processes of cleaning,
imperfection of working parts of seed cotton cleaners from large foreign matters,
breakage of saws gin drums, worn-out of brushes of the removal drums and grid
brushes.
3.The opportunity of improving the efficiency of cleaning by means of
changing distribution of removal and cleaning drums having achieved the
maximum length of arc cleaning in existing cleaners of seed cotton from large
foreign matters at the distance between two fire-bars 60-80mm is achieved by the
highest efficiency of cleaning.
4. The rubber strip drum and directing metal drum were developed and
inculcated in production.
5. The fixing device for holding the seed cotton on the surface of saw gin
drum was developed.
6. The drum with long splits for catching the foreign matters was created and
inculcated in production.
7. The saw cylinder of seed cotton with successive technology of cleaning
with the less worn-out working parts was created. The researches of the new
cleaner showed its total cleaning effect which made 65% and 85% by large foreign
matters, the quantity of seed cotton in wastes as in regenerates RH, mechanical
damage of seed and a number of frequent fiber in seed cotton cleaning remains in
limits of rates. Practical tests of cleaner with the successive technology showed the
efficiency of its work with the productivity of 10tons per hour on the first classes
and 7 tons per hour on the low classes of seed cotton with the high obstruction and
humidity.
8. The mass line cleaning on the base of saw gin cleaner with the successive
technology cleaning and the drum with the long splits was developed. Practical
tests of the mass line showed that its cleaning effect made 80-90%
9. The jointly using of metal strip drum, fixing device and the drum with the
long splits to the passage of the fiber to higher class and inculcation in production
the new mass line due to reducing productive principle expenses give a total
economic effect 324,2 mln sum.
71
ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
LIST OF PUBLISHED WORKS
I-қисм (I часть, I part)
1. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан
тозалагичларда илдирувчи мосламани амалий ўрганиш // Механика
муаммолари, 2015, №3-4, Б.80-82. (05.00.00.№6).
2. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини тозалашда унинг таркибидаги
мато бўлакларини ушлаб қолувчи узун қозиқчали барабанни амалий ўрганиш
// Механика муаммолари, 2015, №3-4, Б.80-82. (05.00.00.№6).
3. Khakimov Sh.Sh. Mardonov B.M. Modeling of movement of foreign
impurities soft along the chopping drum during cleaning of raw cotton from small
litter// Austrian journal of technical and natural sciences, 2015, №9-10, 86-90.
(02.00.00.№2).
4. Khakimov Sh.Sh. Theoretical studies of the motion of raw cotton the gaps
between the grate fixing and serated drum // European applied sciences, 2015,
№11, 63-66. (05.00.00.№2).
5. Хакимов Ш.Ш. О разработке и внедрении снимающих планчатых
барабанов в секциях и очистителях хлопка-сырца // Universum: Технические
науки, 2015, №11 (22) (02.00.00.№1).
6. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалаш
жараѐнида тозалаш самарадорлигига таъсир этувчи омиллар // Тўқимачилик
муаммолари, 2015, №3, Б.14-17. (05.00.00.№17).
7. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини йирик йирик ифлосликлардан
тозалаш жараѐнида кетма-кет технологияли аррали тозалагич ва унинг
кўрсаткичлари
//
Тўқимачилик
муаммолари, 2015, №4, Б.14-17.
(05.00.00.№17).
8. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликдан тозалашда
уни аррали барабандан ажратиш жараѐнини ўрганиш // Тўқимачилик
муаммолари, 2016, №1, Б.12-16. (05.00.00.№17).
9. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини йирик ифлосликлардан тозалашда
“аррача-аррача”, “колосник-колосник” орасидаги масофанинг тозалаш ва
регенерация барабанларида ўзгаришининг тозалаш самарадорлигига таъсири
// Механика муаммолари, 2016, №1, Б.70-73. (05.00.00.№6).
10. Патент UZ IAP 03994. Очиститель хлопка-сырца / Р.Ф.Юнусов,
П.Н.Бородин, Ш.Ш. Хакимов // Расмий ахборотнома. 2009. №8. 11. Патент UZ
IAP 04054. Очиститель хлопка-сырца / Р.Ф.Юнусов, П.Н.Бородин,
Ш.Ш.Хакимов //Расмий ахборотнома. 2009. №11. 12. Патент UZ IAP 03913.
Барабан для рыхления и очистки хлопка сырца / Юнусов Р.Ф., Бородин П.Н.,
Хакимов Ш.Ш. // Расмий ахборотнома. 2009. №4.
72
13. Патент UZ IAP 03829. Агрегат для сушки и очистки хлопка-сырца /
Юнусов Р.Ф., Бородин П.Н., Хакимов Ш.Ш. // Расмий ахбортнома. 2008.№8.
14. Патент UZ IАР 04231.Уловитель тяжелых примесей из хлопка сырца/
Юнусов Р.Ф., Бородин П.Н., Хакимов Ш.Ш., Гуляев Р.А. // Расмий
ахбортнома. 2010. №9.
II-қисм (II часть, II part)
15. Патент UZ FAP00335. Барабан для съѐма хлопка-сырца с пильных
цилиндров и его транспортирования в очистителях/Юнусов Р.Ф., Бородин
П.Н., Хакимов Ш.Ш.,Зайлабиддинов Р.М.//Расмий ахбортнома. 2008. №1
16. Патент UZ FAP 00958. Чигитли пахта тозалагичи / Хакимов Ш.Ш.,
Бородин П.Н., Каршиев У.А.//Расмий ахбортнома. 2014. №10 17. Лугачев
А.Е., Бородин П.Н., Хакимов Ш.Ш., Абдуллина Н.М.. Внедрение планчатых
барабанов для повышения эффективности эксплуатации
хлопкоочистительных агрегатов // “Ўзбекистонда енгил саноатни
инновациялар асосида ривожлантиришнинг долзарб масалалари” Республика
илмий-амалий конференцияси илмий мақолалар тўплами. 2012 й, Б.9-11.
18. Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини тозалагичининг юқори ишончли
рақаботбардош технологияси // “Фан, таълим ва ишлаб чиқариш
интеграциялашуви шароитида инновацион технологияларнинг долзарб
муаммолари” Республика илмий-амалий конференцияси илмий мақолалар
тўплами, 2014 й, Б.4-5.
19. Хакимов Ш.Ш. Тозалаш жараѐни кетма-кет технологияли аррали
тозалагичнинг ишлаб чиқариш шароитида технологик кўрсаткичлари // «Фан,
таълим ва ишлаб чиқариш интеграциялашуви шароитида инновацион
технологияларнинг долзарб муаммолари» Республика илмий-амалий
конференцияси илмий мақолалар тўплами, 2015 й, Б.27.
20. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Лугачев А.Е. О создании очистителя
для предварительной перед сушкой очистки хлопка-сырца. // «Студенты и
молодые ученые КГТУ– производству» Межвузовская научно техническая
конференция молодых ученых и студентов 2005 г, Кострома. С.21-23.
21. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н. Результаты испытаний очистителя
АПТ-12М при предварительной перед сушкой очистке хлопка-сырца //
«Студенты и молодые ученые КГТУ– производству» Межвузовская научно
техническая конференция молодых ученых и студентов 2006 г, Кострома.
С.17-19.
22. Хакимов Ш.Ш. О разработке и внедрении снимающих планчатых
барабанов в секциях и очистителях хлопка-сырца // Научно-практическая
конференция 2007 г.Ташкент. С.27-30.
73
23. Хакимов Ш.Ш. О разработке и внедрении пруткового барабана для
очистки хлопка-сырца и улавливания посторонних мягких примесей //
Научно-практическая конференция 2007. Ташкент. С.22-25.
24. Иногомов А.Х., Юнусов Р.Ф., Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н. Пахта
регенератори // Ўзбекистон Республикаси истиқболли ихтиролари.
Ўзбекистон Республикаси Интеллектуал Мулк Агентлиги тўплами. 2013, Б.
239-241.
25. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Қаршиев У.А. Пахта тозалагичи //
Ўзбекистон Республикаси истиқболли ихтиролари. Ўзбекистон Республикаси
Интеллектуал Мулк Агентлиги тўплами.2014, Б. 8.
26. Хакимов Ш.Ш. Аррачали барабанлар пахта хомашѐсини ажратувчи
тозалагичларда
ҳаракатлантирувчи барабан // Инновацион ғоялар,
технологиялар ва лойиҳалар VIII Республика ярмаркаси каталоги, 2015, Б.12.
27. Кушакеев Б.Я., Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н.Разработка
сушильно-очистительного агрегата для хлопка-сырца // Тезисы РНТК
молодых ученых и студентов 20-21 мая 2011. Ташкент. Б.24-26.
28. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Лугачев А.Е. О создании
высокоэффек-тивного и экологичного сушильно-очистительного агрегата для
хлопка-сырца // Межвузовская научно-техническая конференция молодых
ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ– производству»
Кострома. 2006 г. С.18-21.
29. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Лугачев А.Е. О создании нового
высокоэффективного и экологичного сушильно-очистительного агрегата для
хлопка-сырца
//
Международная
научно-практическая
конференция
«Инфотекстиль-2005» Кострома. С.33-35.
30. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Лугачев А.Е. О перспективных
направлениях исследований по повышению производительности комплексов
оборудования для валичного джинирования длинноволокнистого хлопка
сырца // Межвузовская научно-техническая конференция молодых ученых и
студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ– производству» Кострома.
2005 г. С.21-23.
31. Бородин П.Н., Хакимов Ш.Ш. Пахта хомашѐсини дастлабки ишлаш
бўйича маълумотнома. 4-боб, 16-бобнинг 16.1, 16.2-бўлимлари. // Voris
nashriyot. Тошкент 2008 й. Б-200.
74
Автореферат «Тўқимачилик муаммолари» илмий журнали таҳририятида
таҳрирдан ўтказилди ва ўзбек, рус, инглиз тилларидаги матнлари мослиги
текширилди (15.10.2016 й.).
Босишга рухсат этилди: 4.11.2016 йил
Бичими 60х45
1
/
16
, «Times New Roman»
гарнитурада рақамли босма усулида босилди.
Шартли босма табоғи 5. Адади: 60. Буюртма: № ____.
Ўзбекистон Республикаси ИИВ Академияси,
100197, Тошкент, Интизор кўчаси, 68
«АКАДЕМИЯ НОШИРЛИК МАРКАЗИ» ДУК
75
76
