Анализ работоспособности линтерной машины с новой конструкцией междупильной прокладки

DOI:

Одной из ключевых задач комплексных мероприятий по дальнейшей реализации Стратегии развития нового Узбекистана на 2022 — 2026 годы, определенных Президентом Республики Узбекистан, является – « Цель 22: Продолжение реализации промышленной политики, направленной на обеспечение стабильности национальной экономики, увеличение доли промышленности в валовом внутреннем продукте и рост объема производства промышленной продукции в 1,4 раза». Увеличение объема производства продукции текстильной промышленности планируется увеличить в два раза [1].

В связи этим основной задачей хлопково-текстильных кластеров является модернизация техники и технологии хлопкоочистительных машин с целью снижения затрат производства. Исходя из этого, разработка и проектирование новой конструкции линтерных машин позволяет решать часть задач, стоящих перед Ассоциацией хлопковотекстильных кластеров Узбекистана [2]: модернизация хлопково-текстильного производства, техническое перевооружение, внедрение высокоэффективных инновационных технологий.

Бесперебойная работа линтерной машины и получение длинноволокнистого линта может быть достигнута при соблюдении режимов эксплуатации и своевременном сервисе деталей и узлов машины. Поэтому в процессе линтерования должны быть использованы машины с высокой надежностью их работы [3, 4].

Практика использования линтерных машин в производственных условиях указывает на необходимость точной сборки пильного цилиндра, и установку технологических зазоров, при которых достигается надежная работа и получение линта высокого качества.

Допуски при установке пил в межколосниковых зазорах линтерной машины в основном зависят от точности обработки торцевых поверхностей прокладок и от усилия затяжки пильного цилиндра. Серийные прокладки имеют низкий ресурс и точность по толщине. Эти недостатки возникают из-за низкой упругости алюминиевого сплава АК5М2. Кроме того, при затяжке пильного цилиндра торцевые поверхности прокладок деформируются за счет шероховатостей после токарной обработки, что приводит к снижению точности сборки. Поэтому возникает необходимость уменьшить силу затяжки пакета пил и прокладок, чтобы обеспечить точность сборки пильного цилиндра.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исходя из вышеуказанных недостатков серийных прокладок, установлена необходимость разработки новой конструкции прокладки для линтерной машины.

В настоящее время на хлопкозаводах Республики Узбекистан применяются линтерные машины марок 5ЛП [5] (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема линтерной машины марки 5ЛП.

Figure 1. Scheme of a 5LP linter machine. Обозначения: 1 - питающие валики; 2 -разравнивающий барабан; 3 - лоток; 4 -магнитное поле; 5 - клапан плотности; 6 - рабочая камера; 7 - ворошитель; 8 -гребенка; 9 - колосниковая решетка; 10 -пильный цилиндр; 11 - воздушная камера; 12 - шнек; 13 - перфорированная сетка; 14 - груз.

Работа линтерной машины с технологическими зазорами в 2.4 + ^0,6 мм практически оказывается невозможной из-за неточной сборки колосниковой решетки и пильного цилиндра (рисунок 2) [5].

Основными недостатками алюминиевых прокладок является использование непрочного цветного металла, неустойчивого к деформациям материала, излишний вес и дороговизна.

Для устранения вышеуказанных недостатков алюминиевых прокладок существуют следующие решения:

• •    снижение веса алюминиевой прокладки за счет того, что в диске между наружным и внутренним диаметрами выполнены сквозные отверстия;

• •    обеспечение координации пильных дисков на пильном цилиндре за счет того, что во внутреннее отверстие диска установлен второй пояс с отверстиями;

• •    обеспечение жесткости крепления междупильных прокладок в пильном цилиндре за счет того, что во внутренней поверхности диска, на диаметрально противоположной стороне от сварного шва, выполнен выступ в виде прямобочной шлицы с возможностью захода выступа в отверстие второго пояса и в паз вала пильного цилиндра [6].

Междупильная прокладка содержит диск 2 с вырезанными на нем прямоточными выступами 4, 5 по наружному и внутреннему диаметру, а также один внутренний выступ с отверстием под размер вала пильного цилиндра (рисунок 3). На диск концентрически установлены наружный 1 и внутренний 3 пояса, которые определяют толщину h междупильной прокладки. По периметру наружного 1 и внутреннего 3 поясов просверлены отверстия на внутреннем поясе 3 для захода внутреннего выступа 4, в которые вставляются прямобочные выступы для соединения с диском 2. Для снижения массы прокладки выполнены отверстия по окружности диска 2. Сборка междупильных прокладок на вал пильного цилиндра осуществляется с заходом выступа 4 диска 2 в паз вала пильного цилиндра.

Рисунок 2. Пильный цилиндр линтерной машины 5ЛП.

Figure 2. Saw cylinder of a 5LP linter machine.

Рисунок 3. Новая конструкция междупильной прокладки линтерной машины.

Figure 3. New design of the linter saw spacer.

Обозначения: 1- наружный пояс; 2- диск; 3- внутренний пояс; 4- прямобочные шлицы;

• 5- прямобочные выступы.

Проведенные расчеты на прочность междупильной прокладки новой конструкции позволили снизить массу пильного цилиндра линтерной машины до 1.5 кг. Нами были разработаны рабочие чертежи междупильной прокладки, на основе которых был изготовлен её опытный образец (см. рисунок 3).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для промышленной проверки показателей новой конструкции междупильной прокладки её опытный образец был установлен на линтерной машине 5ЛП на Букинском хлопкоочистительном заводе Ташкентской области.

Таким образом, разработана новая конструкция междупильной прокладки. Произведенные расчеты новой конструкции междупильной прокладки линтерной машины позволили обеспечить запас прочности. Установлены основные технологические показатели линтерной машины 5ЛП с новой конструкцией прокладки при линтеровании опушенных семян (таблицы 1-3) и пильных дисков (рисунок 4).

Таблица 1. Показатели линтерной машины марки 5ЛП.

Table 1. Indicators of a 5LP linter.

№ опыта	Дата	Время, минут	Производительность линтерной машины по семенам, кг		Производительность линтерной машины по линту, кг/час
			Серийный	Рекомендуемый	Серийный	Рекомендуемый
1.	01.03.2022	60	501	552	17,54	19,32
2.	01.03.2022	60	502	540	17,57	18,9
3.	01.03.2022	60	498	542	17,43	18,97
4.	01.03.2022	60	499	556	17,47	19,46
5.	01.03.2022	60	500	560	17,5	19,6
Среднее			500	550	17,5	19,25

Таблица 2. Показатели сила тока по фазам электродвигателя пильного цилиндра линтерной машины в амперах.

Table 2. Indicators of the current intensity by phases of the electric motor of the saw cylinder of the linter machine in amperes.

№ Режим работы линтерной машины	Серийный	Рекомендуемый
1.  Без нагрузки и рабочей камеры	11	11
1-фаза	10	10
2-фаза	11	12

Современные инновации, системы и технологии // (сс) ® 2022; 2(3) Modern Innovations, Systems and Technologies

3-фаза		12	13
2.	Без нагрузки и с рабочей камерой	31,6	31,6
	1-фаза	31	30
	2-фаза	32	32
	3-фаза	32	33
3.	С нагрузкой и рабочей камерой	41,6	41,6
	1-фаза	40	41
	2-фаза	43	42
	3-фаза	42	42

В ходе проведенных испытаний получены технологические (таблица 1), энергетические (таблица 2) и размерные (таблица 3) показатели междупильной прокладки линтерной машины 5ЛП.

Рисунок 4. Пильные диски после использования в

а

б

Таблица 3. Размерные показатели пильного цилиндра.

Table 3. Dimensional indicators of the saw cylinder.

№ Точка замера Нормативный Серийный Рекомендуемый 1. Рабочая длина, мм 1565 1564 1565 2 Количество пильных дисков, штук 160 160 160 3. Толщина пильных дисков, мм 0,95 0,95 0,95 4. Количество прокладок, штук 159 159 159 5. Толщина прокладок, мм 8,75 8,75 8,75 сборе.

Figure 4. Saw blades after use as an assembly.

Обозначения: а – со стальными прокладками, б – с алюминиевыми прокладками.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате промышленных испытаний стальной прокладки линтерной машины 5ЛП установлено, что стальные прокладки отвечают требованиям технологического процесса линтерования. Кроме того, установлена производительность по семенам хлопка 550 кг/час, потребляемая мощность пильного цилиндра - 10.8 кВт, ожидаемая годовая экономическая эффективность для одной линтерной машины марки 5ЛП составляет 4.312 тыс. сум.