Запропоновано метод кінематичного аналізу механізмів хлопкопереробних машин, в тому числі механічного бунтоукладчика, та розроблено алгоритм його комп'ютерної реалізації. Метод надає можливість автоматизувати процес одержання та рішення рівняння для визначення кінематичних параметрів усіх елементів механізму за заданого закону руху ведучої ланки. Експериментальним шляхом вивчено можливість формування верхньої частини бунту з необхідною щільністю бавовни, що забезпечує стійкість формованого бунту.

Досліджено процес формування джгутового намотування з точки зору силових взаємодій ниток. Встановлено, що за певних співвідношень між частотою обертання бобіни та частотою руху нитководія відбувається укладання ниток на одне й те саме місце і формується джгутове намотування. Для усунення дефектів у вигляді джгутів і супроводжуючих їх хорд запропоновано зменшити до можливого мінімуму відстань від вічка нитководія до точки набігання.

Індекс рубрикатора НБУВ: М310.1-31

Рубрики:

Первинна обробка бавовни

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вплив строку збирання на якості бавовни-сирцю (БС), а також на фізико-механічні властивості волокна, має величезне значення, так як від зрілості та засміченості бавовни залежить ефект очищення бавовни від сміття. Експериментальні дослідження проведено за реальних польових умов. Результати досліджень підтвердили, що час збирання істотно впливає на зрілість та якість БС. Встановлено, що понад 60 % БС зібраного за розкриття від 50 до 60 % коробочок відповідає вимогам першого промислового сорту, тобто розривне навантаження волокна вище 4,5 гр. с. З огляду на той факт, що зрілий БС добре деформується, це призводить до підвищення очисного ефекту. В результаті теоретичних досліджень визначено розпірні зусилля у разі деформації шару бавовни лопатями очищувача та проаналізовано форми деформованого шару БС. Проведено оцінку пружних характеристик БС і розрахунок розпірних зусиль. Для визначення числових значень сил тиску лопаті на потік БС у коефіцієнті узагальнених властивостей матеріалу K величина V для БС була прийнята в діапазоні 0,25 - 0,3. Експерименти показали, що шар БС товщиною від 170 до 380 мм і шириною 700 мм навантажувався зосередженої по лінії силою 3 - 10 кгс. Згідно з наведеними розрахунками встановлено, що 38,89 % часу в очищенні БС бере участь одна лопать валика. В результаті експериментальних і теоретичних досліджень отримано дані, які надають можливість організувати ефективну роботу очисних машин у бавовноочисній промисловості.

Індекс рубрикатора НБУВ: М310.1

Рубрики:

Первинна обробка бавовни

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: М310.1 + П072.854.5-1

Рубрики:

Первинна обробка бавовни

Машини для очищення і сортування інших культур

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: М310.1 + П072.854.5-1

Рубрики:

Первинна обробка бавовни

Машини для очищення і сортування інших культур

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено схему живильника, де поряд із традиційними лопатевими валами використовуються розпушувальні валики колкові або колково-планчаті. В живильнику даної конструкції досягається як плавне і рівномірне живлення машини бавовною, так і зміна технологічних характеристик бавовни-сирцю. Додаткові валики призводять до зміни технологічних характеристик бавовни сирцю, тим самим створюють процес інтенсивного виділення бур'янистих домішок. Досліджено механіку процесу взаємодії робочих елементів живильних пристроїв із шаром матеріалу, що транспортується, а також пошук систем харчування зі спрямованою зміною технологічних властивостей бавовни-сирцю. Доведено, що високий очисний ефект може бути досягнутий не тільки за рахунок інтенсифікації процесу очищення, а й спрямованою зміною технологічних властивостей бавовни-сирцю за одночасного збереження або поліпшення якості кінцевого продукту. Очевидно, деформація, що отримується частково в розглянутій схемі, буде максимально можливою, граничною, так як конструкція виключає прослизання продукту в зонах між лопатевими та розпушувальними валиками, що не виключається в реальній конструкції. Досліджено технологічні властивості бавовни-сирцю як матеріалу очищення, вивчено структурні характеристики бавовни та зв'язку їх кінетики з очисними процесами. Встановлено залежності коефіцієнта структури з величиною відкритих поверхонь структурних одиниць бавовни-сирцю. Вивчено просторові характеристики засміченості бавовни-сирцю та умов взаємодії волокна і сміття в обсязі засміченої бавовняної маси. Надано варіанти поєднання живлячих валиків із різними конструкціями колкових валиків, які надають можливість сформулювати основні шляхи інтенсифікації існуючих і створення нових технологічних процесів очищення бавовни-сирцю. На основі виявлених функціональних зв'язків відкривається можливість створення нових або вдосконалення існуючих конструкцій колкових секцій очисних машин ЧХ-ЗМ1. Отриманий досвід показує, що застосування розробленої схеми живильника в очисниках великого сміття надає значне збільшення очисного ефекту машини.

The article describes a study of the dynamics of interacting between loosening roller spikes and particles of raw cotton as well as the conditions for the raw cotton particles' bundling. The process of movement of raw cotton particles was considered on the mesh surface of a fine impurity cleaner; a search was made for ways to intensify the process and to increase its stability. The conditions for imparting a rotational motion to the flyer were determined when the flyer was connected with the supplied layer of raw cotton. Turning the flyer against the axis will twist the fibre bundle that binds the particle to the rest of the cotton mass, and this is a prerequisite for the fibre to bundle. The value of the twist angle will depend on both the frictional force and the time of the force action, which together determine the energy spent on twisting. By piecewise linearization of the P(t) curve, the processes of shock loading and unloading of the flyer during interaction with the spike are described in good agreement with the experimental oscillograms of the process. The eccentric interaction of the spike with a particle of raw cotton was considered. The relationship of this interaction with the formation of soft defects in the fibre - bundles - was proven experimentally and theoretically. It is recommended to install spike rollers having a flat front face in the system of raw cotton pre-cleaning. The use of spikes of this shape of the front edge ensures a steady reduction in the number of bundles in the raw cotton fibre, which increases the quality of the fibre and reduces the amount of defects and impurities. As a result of the experimental and theoretical studies, data have been obtained to make it possible to organise the efficient operation of cleaning machines in the cotton ginning industry.

Cotton mass is considered as a compressible porous two-component medium, consisting of a mixture of cotton fibres and air included in the porous medium, which is essential in dynamic treatment processes and requires consideration when planning technological modes. It was found that the speed of sound in multicomponent media significantly decreases with an increase in the content of the gaseous component. With a certain content of components, it can become less than in each of the components separately. This is due to the fact that with an increase in the content of the gaseous component, the density of the medium increases insignificantly, and the compressibility of air sharply decreases in the pores. As a result of the research, it was found that the value of the dynamic change in the density of cotton raw materials can significantly exceed its density during static compression. This kind of influence can have both adverse and desirable effects on the primary stage of cotton processing. The dynamic characteristics of raw cotton as an object of mechanical technology were studied. The values of the speed of sound as a function of the density of cotton raw materials were determined on the basis of the theory of a two-component porous medium. The types of the dynamic compression curve of raw cotton have been established. Experimental studies on the compressibility of raw cotton are generalized. From the analysis of the cleaning processing of fibres and seeds on cleaning machines, it follows that when assigning a technological processing mode, it is necessary to comply it with the value of the sound speed for a given density of raw materials. It is necessary to avoid such rates of penetration of the working bodies into raw materials that are commensurate with the speed of sound at a given raw material density. This local dramatic increase in cotton media characteristics is a significant cause of fibre damage.

This paper reports a theoretical study into the saw-typegrate section of a large litter cleaner in mounted cleaners that operate on a cotton harvester, as well as the theoretical and experimental justifications for its parameters. The effect exerted by a mounted cleaner on the process of cleaning raw cotton when processing in a cotton gin has been studied. A theoretical model of the impact of grates on weeds in cleaning processes has been developed. A condition for repelling the litter by grates and removing it from a cotton technological flow has been studied. The use of grates with a flat-shaped front edge allows for a steady reduction in the amount of damage in the raw cotton fiber, which improves the fiber quality and leads to a decrease in the number of defects and debris. The experimental and theoretical studies have produced evidence that enables the efficient operation of mounted-type cleaning machines in the cotton-cleaning industry. The movements of raw cotton as a viscoelastic body at the free impact of litter with the teeth of the saw against a stationary surface of the grate were investigated; the force schemes between the grates and saws were considered. The effect of a saw-type drum on the technological properties of raw cotton was investigated, namely on seed damage and the formation of the free fiber. A model of interaction between weed particles and grates was considered; the trajectories of the litter flight were shown in the function of the slope of the grate and the recovery factor. The issues of the relationship between the physical-mechanical properties of raw cotton, the elastic characteristics of raw cotton, and the impact force of cotton flies against the grate with a flat working face. Solving these issues could make it possible to determine the optimal structure of the raw cotton cleaning mechanisms, which would improve the effectiveness of cleaning raw cotton from weeds. Based on the identified functional links, it has become possible to construct new or improve existing structures of the sawtype grate section of mounted cleaners. Practical experience shows that the use of the designed structure in large litter cleaners of the mounted type produces a significant increase in the cleaning effect of the machine.

Roller ginning provides 2 - 3 times less mechanical damage to cotton fiber than saw ginning. In recent years, these positive moments have predetermined attempts to gin medium-fiber cotton on roller gins. However, the low productivity of roller gins compared to saw gins does not yet allow for a complete transition to this process. To design high-efficiency roller gins, it is necessary to deeply study the mechanics of the basic processes of interaction of raw cotton with the working organs of the gin. It is necessary to determine the reserves for improving the efficiency of the process of capturing and tightening the fiber behind the knife, to investigate the mechanics of the process of rebounding seeds, and to find new solutions to reduce their damage. As a result of the research reported here, a mathematical model of the roller ginning process has been built, which makes it possible to determine the impact of technological and structural parameters of the roller gin on the efficiency of the process. This allows for the reasonable application of a variable periodic friction field between the knife and working drum. When studying the kinematics of the interaction of the surface of the working drum with the knife, dependences were established to accelerate the points of the surface of the working drum before it enters behind the knife, making it possible to determine the forces acting on the fiber when it is captured by the micro-irregularities of the drum. In the study of the process of tightening the fiber with a pair of working drum-fixed knife, the conditions for ginning the flyer fibers and the dependence of productivity on the average pressure in the contact of the knife with the drum were determined. The study of the influence of the rigid characteristics of the working drum-knife system on the ginning capacity of a roller gin has made it possible to reveal new reserves for improving the efficiency of roller ginning.

The object of this study is a roller gin. Roller gins are installed in the gin shops of cotton factories and their purpose is to mechanically separate cotton fiber from seeds in fine-fiber varieties of cotton. The criteria for the technological evaluation of roller gin are the sum of defects and fiber contamination after ginning, the cleansing effect of gin on weeds, damage to seeds, and fiber tow effects. Existing methods do not fully reveal all the reserves of increasing the productivity of the machine, improving the design of the main working bodies of the roller gin, ensuring the effective operation of the machine, and preserving the natural qualities of fiber and seeds. The determination of the force on the surface of the drum during the ginning process is of great practical interest for designing main working bodies of roller gins. The efficiency and quality of the processed product depend on the interaction of the working drum and knife with the breaking organ in the process of fiber separation. The design of the drum and knife, their kinematic parameters, the stability of technological wiring largely determine both the performance of the gin and the quality of the fiber and seeds. Theoretical studies have been conducted to determine the factors that affect the performance of roller gin. Based on the results obtained, it is recommended to change the most important structural parameters of the machine. The obtained analytical expressions for the specific pressure and specific friction forces applied from the side of the drum surface to the processed mass of raw materials make it possible to conclude that when the load from the breaking body increases during the lower rebound, the process of grasping, dragging, and holding the fibers between the working drum and the fixed knife worsens.