ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ
DSc. 27.06.2017.Т.08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
НАМАНГАН МУҲАНДИСЛИК-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
ТУРСУНОВ АБДИРАСУЛ ЮЛЧИБАЕВИЧ
ПАХТА ЧИГИТЛАРИНИ ҲАВО ОҚИМИ ЁРДАМИДА
САРАЛАШНИНГ САМАРАЛИ ТЕХНОЛОГИЯСИНИ ЯРАТИШ
05.06.02 – Tўқимачилик материаллари технологияси
ва хомашѐга дастлабки ишлов бериш
ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)
ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент - 2018
2
УЎК: 677.021.152.001.37
Техника фанлари бўйича фалсафа доктори (PhD) диссертацияси
автореферати мундарижаси
Оглавление автореферата диссертации доктора философии(PhD)
по техническим наукам
Contents of Dissertation Abstract of Doctor of Philosophy(PhD)
on Texnics Science
Турсунов Абдирасул Юлчибаевич
Пахта чигитларини ҳаво оқими ѐрдамида саралашнинг самарали
технологиясини яратиш .………........................................................................…3
Турсунов Абдирасул Юлчибаевич
Создание эффективной технологии сортировки хлопковых семян с помощью
воздушным потоком……...……..................................................................…….19
Tursunov Abdirasul Yulchibayevich
Creation of efficient technology for screening cotton seeds by airflow.................33
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works….……………………………………………………….36
3
ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ
DSc. 27.06.2017.Т. 08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
НАМАНГАН МУҲАНДИСЛИК-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
ТУРСУНОВ АБДИРАСУЛ ЮЛЧИБАЕВИЧ
ПАХТА ЧИГИТЛАРИНИ ҲАВО ОҚИМИ ЁРДАМИДА
САРАЛАШНИНГ САМАРАЛИ ТЕХНОЛОГИЯСИНИ ЯРАТИШ
05.06.02 – Tўқимачилик материаллари технологияси ва
хомашѐга дастлабки ишлов бериш
ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)
ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент - 2018
4
Техника фанлари бўйича фалсафа фанлари доктори (DhD) диссертацияси
мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамаси ҳузуридаги Олий
Аттестация комиссиясида В2018.1. PhD/ T283 рақам билан рўйхатга олинган.
Диссертация Наманган муҳандислик-технология институтида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус ва инглиз (резюме)) Тошкент
тўқимачилик ва енгил саноат институти ҳузуридаги Илмий кенгаш веб-саҳифасида
(www.titli.uz) ва «Ziyonet» ахборот таълим порталида(www.ziyonet.uz) жойлаштирилган.
Илмий раҳбар:
Расмий оппонентлар:
Етакчи ташкилот:
Ахмедходжаев Хамид Турсунович
техника фанлари доктори, профессор
Джўраев Анвар Джўраевич
техника фанлари доктори, профессор
Сулаймонов Рустам Шенникович
техника фанлари номзоди.
Фарғона Политехника институти
Диссертация ҳимояси Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти ҳузуридаги
илмий даражалар берувчи DSc.27.06.2017.Т.08.01. – рақамли илмий кенгашнинг
2018- йил «30» март соат 14
00
даги мажлисида бўлиб ўтади. (манзил: 100100, Тошкент ш.,
Яккасарой тумани, Шоҳжаҳон кўчаси- 5, тел. (+99871) 253-06-06, 253-08-08,
факс 253-36-17, e-mail: titlp_info@edu.uz), Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат
институти мамурий биноси, 2-қават, 222-хона)
Диссертация билан Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институтининг
Ахборот-ресурс марказида танишиш мумкин (28-рақами билан рўйхатга олинган).
Манзил: Тошкент ш., Яккасарой тумани, Шоҳжаҳон – 5, тел. (+99871) 253-08-08.
Диссертация автореферати 2018 йил «15» март куни тарқатилди.
(2018-йил «15» мартдаги 28 рақамли реестр
баѐнномаси).
Қ.Жуманиязов
Илмий даражалар берувчи
илмий кенгаш раиси, т.ф.д., профессор
А.З.Маматов
Илмий даражалар берувчи илмий
кенгаш илмий котиби, т.ф.д., профессор
С.Ш.Тaшпўлатов
Илмий даражалар берувчи илмий
кенгаш ҳузуридаги илмий семинар раиси,
т.ф.д., профессор
5
КИРИШ (Фалсафа доктори (PhD) диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти.
Жаҳон
тўқимачилик маҳсулотининг асосий хомашѐси пахта толаси ҳисобланади.
«Пахта бўйича Халқаро консультатив қўмита» (ICAC) маълумотларига
қараганда 2016-2017 йил мавсумида жаҳон миқѐсида 23,07 млн тонна пахта
толаси ишлаб чиқарилди, унинг истеъмоли 24,55 млн, тола заҳиралари 18,54
млн тоннани ташкил этди. 2017-2018 йил мавсумида эса тола ишлаб
чиқариш 25,1 млн. тоннани ташкил этиши кутилмоқда
1
. Пахта толасига
талабнинг ортиши ўз навбатида унинг сифати ва уни ишлаб чиқариш
самарадорлигини тўхтовсиз ошириб боришни талаб этади. Бу борада пахта
толасининг жаҳон бозорида рақобатбардошлигини ошириш, замонавий
ҳамда технологик жиҳатдан ишончли ва сифатли маҳсулот ишлаб чиқарувчи
янги технология ва қурилмаларни модернизация қилишга катта эътибор
берилмоқда. Айниқса, жаҳон пахта тозалаш соҳасида юқори самарадорликка
эга бўлган пахта тозалаш машиналарини такомиллаштириш ва
ресурстежамкор технологияларни яратишга алоҳида эътибор берилмоқда.
Жаҳон тажрибасида чигитли пахтани дастлабки ишлаш техника ва
технологиясини такомиллаштиришга йўналтирилган кенг кўламли илмий-
тадқиқот ишлари олиб борилмоқда. Ушбу соҳада, жумладан пахта чигитини
ҳаво оқими ѐрдамида сараловчи самарали технологияни ишлаб чиқиш,
чигитни бир текисда узлуксиз узатиш, ресурстежамкор таъминлагичларнинг
самарали қурилмаларини яратиш, ишлаш режимлари ва параметрларини
оптималлаштириш муҳим аҳамият касб этмоқда.
Республикамизда пахта тозалаш саноатини модернизация қилиш
асосида ички ва ташқи бозорда пахта махсулотлари ишлаб чиқариш
самарадорлигини ошириш ҳамда сифат кўрсаткичларини яхшилаш орқали
уларнинг
рақобатбардошлигини
таъминлашга
алоҳида
эътибор
қаратилмоқда. 2017-2021 йилларда Ўзбекистон Республикасини янада
ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегиясида, жумладан «…миллий
иқтисодиѐтнинг рақобатбардошлигини ошириш, …иқтисодиѐтда энергия ва
ресурслар сарфини камайтириш, ишлаб чиқаришга энергия тежайдиган
технологияларни кенг жорий этиш
2
» вазифаси белгилаб берилган. Ушбу
вазифани бажаришда, жумладан уруғлик пахта чигитини ишлаб чиқаришга
бир меъѐрда узатиш ва ҳаво оқими ѐрдамида саралашнинг самарали
технологиясини яратиш муҳим масалалардан бири ҳисобланади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги
ПФ-4947-сон «2017-2021 йилларда Ўзбекистон Республикасини ривожлан-
тиришнинг бешта устувор йўналиши бўйича Ҳаракатлар стратегияси
тўғрисида»ги Фармони, 2015 йил 4 мартдаги ПҚ-4707-сон «2015-2019 йиллар
учун таркибий ислоҳотлар, модернизация қилиш ва ишлаб чиқаришни
1
International cotton advisory committee. Washington, From the Secretariat of the ICAC. Email
. September 1,2017
2 Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги “Ўзбекистон Республикасини янада
ривожлантириш бўйича ҳаракатлар стратегияси тўғрисида” ги ПФ-4947-сон Фармони
6
диверсификация қилишга доир чора-тадбирлари дастури тўғрисида»ги
Қарори, 2017 йил 28 ноябрдаги ПҚ-4408-сон «Пахтачилик тармоғини
бошқариш
тизимини
тубдан
такомиллаштириш
чора-тадбирлари
тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъѐрий-
ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу
диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Турли махсулотларни
аэродинамик ускуналар ѐрдамида ташиш, саралаш йўналишидаги масалалар
билан бир қатор чет эл олимлари Кольбрук, Уайт, Георгитца, Сингх, Гупта,
Озеен, Джозеф, Браббе, Рекнагель, Пельцер, Э.Грюнвальд, Е.Е.Михаэлидис
ва бошқалар тадиқотлар олиб борган.
Пахта уруғларининг асосий табиий-механик хоссаларини ўрганиш, юқори
сифатли тола берувчи уруғлик чигитлар тайѐрлаш масаласи бўйича қатор
олимлар, шу жумладан И.И.Новицкий, С.П.Иванов, Д.Е.Хармац, Н.М.Бушуев,
С.Исмаилжанов,
Г.И.Мирошниченко,
Р.В.Корабельников,
Д.Якубов,
Х.Т.Ахмедходжаев, Р.Муродов, Х.Мамарасулов, В.Ракипов, Х.И.Исаханов,
М.Тожибоев, Р.С.Хожиматов, С.Тўхтабаев, А.Обидов ва бошқалар бу соҳа
ривожига муносиб хисса қўшдилар.
Лекин, ҳозиргача охирги йилларда яратилган ва районлаштирилган бир
қанча навли чигитларнинг физик-механик хусусиятлари тўлиқ ўрганилмаган.
Шунингдек, чигитларни турли чет аралашмалардан тўлиқ тозалаш, уруғли
чигитни сифатли, юқори аниқликда саралаб олиш, аэродинамик саралагичда
ҳаво оқимини бошқариш, энергия сарфини камайтириш, уруғлик чигитнинг
талаб этилган сифат кўрсатгичларини таъминлаш масалалари ўзининг
самарали ечимини топмаган.
Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши
устувор йўналишларига мослиги.
Мазкур тадқиқот республика фан ва
технологиялари ривожланишининг «Энергетика, энергия ва ресурс
тежамкорлик» устувор йўналиши доирасида бажарилган.
Диссертация мавзусининг диссертация бажарилаѐтган олий таълим
муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари режалари билан боғлиқлиги.
Диссертация тадқиқоти Наманган муҳандислик-технология институти илмий
тадқиқот ишлари режасининг ИТД-3-61 “Пахта чигитини аэродинамик хаво
оқимида саралаш технологиясини такомиллаштириш” мавзусидаги лойиҳа
доирасида бажарилган.
Тадқиқотнинг мақсади
горизонтал ҳаво оқимида саралаш қурилмасини
такомиллаштириш йўли билан уруғлик чигитнинг сифатини яхшилаш,
энергия сарфини камайтиришдан иборат.
Тадқиқотнинг вазифаси:
аэродинамик саралагичда чигитларга таъсир этувчи кучларни эътиборга
олган ҳолда назарий тадқиқотлар ўтказиш ва олинган натижалар таҳлили
асосида янги саралаш машинаси конструкциясини яратиш;
пахта чигитининг саралаш жараѐнида ҳаракатланиши ва унга
қурилманинг асосий иш органлари таъсирини назарий тадқиқ қилиш йўли
билан саралагичнинг параметрларини аниқлаш;
7
янги аэродинамик саралагичнинг тажриба қурилмасини тайѐрлаш ва
унда режали тажрибалар ўтказиш ҳамда тажриба натижаларини қайта ишлаш
орқали саралагичнинг оптимал параметрларини аниқлаш;
назарий ва амалий тадқиқотлар натижаларини таҳлил қилиш ва
умумлаштириш йўли билан саралагичнинг самарали ишлашини таъминловчи
технологик параметрларини аниқлаш ва ишлаб чиқариш намунаси тайѐрлаш;
янги саралагичнинг ишлаб чиқариш синовларини ўтказиш ва олинган
натижалар таҳлили асосида унинг иқтисодий самарадорлигини аниқлаш.
Тадқиқотнинг объекти сифатида
уруғлик пахта чигити, уни ишлаб
чиқариш ва ҳаво оқимида ташиш, саралаш жараѐни ва ускуналари ол инган.
Тадқиқотнинг предметини
уруғлик пахта чигитини ҳаво оқимида
саралаш жараѐни, уни тадқиқ қилишнинг мавжуд усул ва воситалари ташкил
қилади.
Тадқиқот усуллари.
Тадқиқот жараѐнида назарий механика,
аэродинамика, тўлиқ факторли экспериментлар, солиштириш, баҳолаш ва
мақсадли электрон дастурлар ѐрдамида оптималлаштириш усуллари
қўлланган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат;
пахта чигитини горизонтал ҳаво оқимида ѐрдамида саралаш
қурилмасининг янги конструкцияси яратилган;
пахта чигитини ўзгармас ва ўзгарувчан кесимли аэродинамик
саралагичдаги ҳаракатининг динамик моделлари таҳлили асосида янги
саралагичнинг параметрлари аниқланган;
саралаш жараѐнида фракцияларнинг ҳаракат қонуниятлари асосида
саралагичнинг энергия сарфини камайтиришини таъминлайдиган технологик
параметрлари ва иш режими аниқланган;
чигитларнинг сепарацион камерада харакатланиш қонунлари, саралаш
унумдорлигини хаво оқими тезлигига пластинка оғиш бурчагига боғлиқлиги
аниқланган.
Тадқиқотнинг амалий натижалари
қуйидагилардан иборат:
уруғлик пахта чигитини саралаш жараѐнининг такомиллаштирилган
технологияси ишлаб чиқилган;
пахта чигитини ҳаво оқимига бир текисда узатиб берувчи ишчи органи
ҳамда аэродинамик саралагичнинг ҳаво оқими ва иш режимини бошқарувчи
пластинкали регулятор яратилган;
чигитларнинг учиб тушиш масофасининг чигит массасига боғлиқ
равишда ўзгариши қонуниятлари аниқланган;
кўп омилли экспериментлар ѐрдамида қурилманинг параметрлари ва иш
режими аниқланган.
Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги.
Тадқиқот натижаларининг
ишончлилиги уларнинг мавжуд ва амал қилаѐтган фундаментал назарияга
мантиқан мувофиқ келиши, ҳисобий ишларда стандартлаштирилган усул ва
воситалардан фойдаланилганлиги, олинган натижаларни реал иқтисодий
самара билан ишлаб чиқаришга жорий қилиниши билан изоҳланади.
8
Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот
натижаларининг илмий аҳамияти пахта чигитини горизонтал ҳаво оқимида
ҳаракатининг янги математик модели, пахта чигитининг ўзгармас ва
ўзгарувчан кесимли аэродинамик саралагичдаги ҳаракатининг динамик
модели яратилгани ҳамда саралаш жараѐнида фракцияларнинг ҳаракат
қонуниятлари аниқлангани, ишчи органлари иш режими ва параметрлари
аниқлангани билан изоҳланади.
Тадқиқотнинг амалий аҳамияти уруғлик пахта чигитини саралаш
жараѐнининг такомиллаштирилган технологияси ишлаб чиқилгани, пахта
чигитининг турли навлари физикавий-механик хусусиятлари аниқлангани ва
пахта чигитини ҳаво оқимига бир текисда узатиб берувчи ишчи органи ҳамда
аэродинамик саралагичнинг ҳаво оқими ва иш режимини бошқарувчи
пластинкали регулятор яратилганлиги, оптимал ишлаб чиқариш режими
танланганлиги билан изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Уруғлик пахта
чигитини
горизонтал
ҳаво
оқимида
саралаш
жараѐнларини
такомиллаштириш бўйича олинган илмий натижалар асосида:
аэродинамик саралаш ускунаси учун Ўзбекистон Республикаси
интеллектуал мулк агентлигининг ихтирога патенти олинган (“Икки
секцияли пахта чигитини сараловчи қурилма”, IAP 201705516. -2017 й.).
Натижада уруғлик чигитнинг турли ифлосликлардан тозаланиши, саралашда
аэродинамик қаршиликнинг ва чигит механик шикастланишининг камайиши,
уруғлик чигит сифатини яхшилаш, қурилма энергия сарфини камайтириш
имконини берган;
уруғлик чигитни горизонтал аэродинамик саралаш қурилмаси
«Ўзпахтасаноат» АЖга қарашли Чуст пахта тозалаш корхонасида ишлаб
чиқаришга жорий қилинган. («Ўзпахпасаноат» АЖнинг №02-18/943
2018 йил 22 февралдаги маълумотномаси). Натижада ҳаво оқими тезлиги,
траекториясини бошқариш, уруғлик таркибидаги ифлослик ва экишга
яроқсиз фракциялар камайиши ва юқори саралаш самарадорлигини
таъминлаш имконини берган;
саралагичнинг янги рационал параметрлари ва иш режимлари
«Ўзпахтасаноат» АЖга қарашли Чуст пахта тозалаш корхонасида ишлаб
чиқаришга жорий қилинган. («Ўзпахпасаноат» АЖнинг №02-18/943
2018 йил 22 февралдаги маълумотномаси). Натижада чигит механик
шикастланишининг 1,91% камайиши, уруғлик чигит сифатини ошириб,
синфини 6% яхшилаш имконини берган.
Тадқиқот
натижаларининг
апробацияси.
Мазкур
тадқиқот
натижалари 2 халқаро ва 9 та республика илмий-амалий анжуманларида
муҳокамадан ўтган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.
Тадқиқот мавзуси
бўйича 18 та илмий иш, шундан, Ўзбекистон Республикаси Олий аттестация
комиссиясининг диссертациялар асосий илмий натижаларини чоп этиш
тавсия этилган илмий журналларда 6 та, шу жумладан чет элда 1 та мақола
чоп эттирилган ва 2 та Ўзбекистон Республикаси патенти олинган.
9
Диссертациянинг тузилиши ва хажми.
Диссертация кириш, 4 та боб,
хулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйхатидан иборат. Диссертациянинг
ҳажми 120 бетни ташкил этади.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш
қисмида диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти
ассланган,
тадқиқотнинг
республика
фан
ва
технологиялари
ривожланишининг йўналишларига боғлиқлиги, муаммонинг ўрганилганлик
даражаси, мавзунинг диссертация бажарилаѐтган институт илмий
тадқиқотлари билан боғлиқлиги, унинг мақсади, вазифалари, тадқиқот
объекти, предмети, усуллари, илмий-амалий натижалари, уларнинг
ишончлилиги, илмий ва амалий аҳамияти, натижаларининг жорий қилиниши,
апробацияси, эълон қилиниши, диссертациянинг тузилиши ва хажми
тўғрисида маълумотлар берилган.
Диссертациянинг
“Уруғлик пахта чигитини саралаш техника ва
технологиясининг бугунги кундаги ҳолати таҳлили
“ деб номланган
биринчи боби пахта чигитини саралашнинг техника ҳамда тенологиясининг
таҳлилига бағишланган.
Маълумотларга кўра пахта хосилдорлиги яхши
сараланмаган чигитлар хисобига 20% гача, тўлиқ етилмаганлиги хисобига
эса 30% гача камайиши кузатилган. Пахта ҳосилдорлиги кўп жиҳатдан
биологик бир хил етилган чигитларни саралаб олиш жараѐни ва саралаш
техникасининг такомиллаштирилган даражасига ҳам боғлиқ.
Муаммонинг долзарблигига қарамай кейинги ўн йилликда, уруғлик
чигит тайѐрлаш бўйича етарли даражада техник ечим берадиган тақиқотлар
бажарилмаган. Натижада чет давлатлардан янги технологияларни олиб келиб
ишлатилмоқда. Улар валютага, қиммат нархда сотиб олинишидан ташқари,
бир қатор камчиликларга ҳам эга эканини ҳисобга олсак, уруғлик пахта
чигитини қайта ишлаш, шунингдек, уни юқори аниқликда саралаш,
ифлосликлардан тозалаш йўли билан уруғлик чигит сифатини ошириш,
қолаверса жараѐн энергия сарфини камайтириш йўли билан унинг
таннархини камайтириш мақсадида тадқиқотлар олиб бориш зарур эканлиги
тўғрисида хулоса қилиш мумкин.
Диссертациянинг
“
Пахта чигитларини горизонтал ҳаво оқими
таъсирида саралаш жараѐнларини назарий тадқиқи
” деб номланган
иккинчи бобида пахта чигитини ҳаво оқимида саралашнинг назарий
математик моделининг дифференциал тенгламалари тузилиб, уларнинг
ечимлари асосида, тегишли натижалар олинди.
Жумладан, якка чигитнинг кўндаланг кесим юзаси ўзгармас қувурдаги
харакати дифференциал тенгламаси Ньютоннинг иккинчи қонунига кўра
қуйидаги кўринишда ифодаланади (
m
- якка чигит массаси):
x
x
F
v
m
x
m
,
(1)
mg
F
v
m
y
m
y
y
(2)
10
бу ерда
y
x
v
v
,
-якка чигит тезлигининг ,
x
v
0
,
y
v
0
-ҳаво оқими тезлигининг
координата ўқлардаги мос проекциялари,
x
F
ва
y
F
-ҳавони чигит харакатига
қаршилик кучининг координата ўқлардаги мос проекциялари. Бунда
x
F
ва
y
F
қуйидаги формулалар билан ифодаланади:
2
)
(
2
2
0
0
y
x
x
x
f
F
(3)
2
2
2
0
y
x
y
y
f
F
(4)
бу
ерда
ш
f
f
,
3
/
2
6
r
r
f
-чигитнинг
шакл
омили,
ш
f
-келтирилган радиусли чигитнинг шар сферасини мидел кесим юзаси,
-
ҳаво зичлиги,
U
R
r
2
Re
-Рейнолъдс сони,
2
2
0
y
x
U
-нисбий тезлик,
Re
- ҳаво
оқимининг
тезлигига
боғлиқ
ҳолда
аниқланадиган Рейнольдс функцияси. (3) ва
(4)
формулалардан
кўриниб
турибдики,
ҳавонинг чигит харакатига қаршилик кучи,
чигитнинг
профилига
боғликдир.
Шу
муносабат билан чигит шаклини қуйидаги
геометрик айланма жисм кўринишда оламиз.
Чигитнинг бир қисми
oz
катта ўқи
баландлик бўйлаб-
b
га, кичик ўқи
ox
бўйлаб-
a
-га тенг бўлган ва
oz
ўқи атрофидаги айланма сирт деб қараймиз.Унинг
иккинчи қисмини эса асоси айлана бўлган, айланма конус сирти деб
қараймиз. Шундан келиб чиқиб
oz
-текислигида чигит сирти тенгламасининг
параметрик кўринишини оламиз:
t
b
z
sin
t
a
x
cos
,
2
t
(5)
t
b
b
t
b
b
b
x
2
2
2
1
0
sin
sin
2
t
(6)
Чигитнинг геометрик шакли параметрик кўринишдаги тенгламалари (5)
ва (6) билан берилган эгри чизиқларининг OZ ўқи атрофида айланишидан
ҳосил бўлган жисмдан иборат бўлади ва унинг ҳажми қуйидаги формула
ѐрдамида аниқланади:
1
2
2
1
0
3
2
2
1
2
0
4
3
2
1
5
4
2
2
3
2
2
3
)
2
(
2
5
3
2
sin
sin
cos
3
2
c
b
bc
b
b
c
b
b
b
b
c
b
b
b
c
b
b
a
b
V
r
бу ерда
k
k
c
sin
1
(7)
2- расмда баландлик
0
h
ва бурчак
ларнинг ҳар-хил қийматларида
чигитнинг геометрик шакллари келтирилган. Ҳисобларда
м
b
005
.
0
,
C
B
A
O
1
z
O
A
x
h
o
1- Расм Чигит шакли
схемаси
11
м
a
004
.
0
деб қабул қилинган. Натижаларга эътибор берилса, конус
баландлиги ва бурчакнинг ортиб бориши билан шаклнинг конуссимонлиги
ҳам ортиб бориши, камайиши билан эса шаклнинг шарсимонлиги ортиб
боришини кўриш мумкин. Бунда 3 ва 4-шакллар пахта чигитининг хақиқий
шаклига яқин келади. Чигитнинг ҳақиқий шакли назарий тадқиқотлар учун
унинг мидель кесимини тўғри ҳисоблаш, оқибатда назарий тадқиқотлар
натижаларининг амалий натижаларга яқин бўлишини таъминлайди.
м
h
003
.
0
0
0045
.
0
0
h
006
.
0
0
h
м
h
0075
.
0
0
2-расм. Конус баландлиги
0
h
ва бурчак
(град) ҳархил қиймаларида
чигитнинг геометрик шакллари:
1-
5
0
,
2-
15
0
,
3-
30
0
Пахта чигитининг ҳаво оқимидаги ҳаракатини чигит саралагичда
текширамиз: (0) ва (1) кесимда (4) ва (5) формуладан коэффициент
m
f
ш
22
.
0
, чигитнинг шаклини белгилайдиган параметр
мидель кесим
юза ва унинг массасига орқали ифодаланади.
Ҳаво тезлиги v
0
бўлиб, унинг қиймати қувур кесими юзаси ўзгармас
бўлган ҳолга мос келади. Агар қувурнинг кесим юзаси ўзгарувчи бўлса, у
ҳолда ҳаво оқими массасининг ўзгармаслиги шарти ушбу тенглик орқали
ѐзилади:
1
1
1
0
0
0
V
S
V
S
.
0
1
,бўлганда
1
0
0
1
S
S
v
v
тенглик келиб чиқади. Бу
шартдан қувурнинг иккинчи қисми учун чигит ҳаракат тенгламаларни
ѐзамиз:
1-ҳол. Агар
1
t
t
(
1
t
-чигитни 1-саралагич қисмини босиб ўтиш вақти)
бўлса, чигитнинг ҳаракат қонунлари
)
(
t
x
x
,
)
(
t
y
y
тенгламалар ечимидан
аниқланади:
2
2
0
0
1
)
(
y
v
x
v
x
c
x
m
,
(8)
mg
y
v
x
y
c
y
m
2
2
0
1
(9)
12
2-ҳол. Агар
1
t
t
да унинг ҳаракат қонунлари
)
(
1
t
x
x
,
)
(
1
t
y
y
шартларда
ушбу тенгламалардан аниқланади:
2
1
1
1
1
x
v
c
x
m
(10)
mg
x
v
y
c
y
m
1
1
1
1
1
(11)
(10) ва (11) тенгламалар ўринли бўлиши учун
x
v
v
0
1
шарти бажарилиши
зарур.
Бу
тенгламалар
)
(
)
(
1
1
1
t
x
t
x
,
0
)
(
1
1
t
y
x
v
t
x
t
x
1
1
1
1
)
(
)
(
y
v
t
y
t
y
1
1
1
1
)
(
)
(
шартларда интегралланади:
1
)
(
ln
1
)
(
1
1
1
1
1
x
v
v
t
t
t
v
t
x
x
(12)
2
1
2
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
1
1
4
1
)
(
ln
2
)
(
2
)
(
1
)
(
ln[(
w
w
t
t
w
t
t
w
t
t
g
w
t
t
w
v
y
y
, (13)
Агар
0
)
(
1
t
y
тенглама ечимга бўлмаса, у ҳолда чигит ОА сирт билан
учрашмайди ва қувурнинг иккинчи қисмида ҳаракатланади. Шундай усул
билан чигитнинг кесим юзаси S
2
бўлган учинчи қисмдаги ҳаракатни ўрганиш
мумкин.
3-расмда
икки
хил
вазндаги
чигитнинг
қувурдаги
ҳаракат
траекториялари келтирилган. Ҳисобларда параметрларнинг
м
h
5
.
0
,
м
a
004
.
0
,
м
b
005
.
0
,
c
м
v
/
15
0
,
0
0
0
y
x
v
v
чигит массасининг иккита
қиймати
г
m
138
.
0
(1-3 чизиқлар)
г
m
06
.
0
(4-6 чизиқлар) ,
0
15
(а) ва
0
45
(б), чигитнинг бошланғич координаталари
0
,
0
(
), (1 ва 3 чизиқлар),
)
2
.
0
,
0
(
(2 ва 5 чизиқлар) ва кейингиси
4
.
0
,
0
(
) (3 ва 6 чизиқлар) қабул қилинган.
а) б )
3-расм. Икки вазнли чигит ҳаракатининг
бурчакнинг
0
15
(а)
0
45
(б)
ва ҳар-хил бошланғич координатлардаги траекториялари
Графиклар эътибор берилса, пахта чигитининг 6 хил фракцияси
параметрларнинг турлича қийматига қарамай, 2,5 масофада 2 та чигит
тўплагичга тўлиқ тушишини кўриш мумкин.
Маълумки, ҳаво ва чигит аралашмаси икки компонентли муҳит бўлиб
уларнинг биргаликдаги харакат қонунлари саралаш жараѐнини ташкил этади.
Уларнинг биргаликдаги ҳаракат қонунларини Х.А.Рахматулин моделига кўра
қуйидаги тенгламалар орқали ифодалаймиз:
13
)
(
1
2
1
10
01
u
u
k
dx
dp
n
dx
du
u
,
(14 )
)
(
)
1
(
2
1
2
20
20
u
u
k
dx
dp
n
dx
du
u
,
(15)
)
(
1
2
1
10
10
v
v
k
dx
dv
u
g
1
,
)
(
2
1
2
20
20
v
v
k
dx
dv
u
g
2
.
(16)
(15), (16) тенгламалар ушбу холда чигит билан ҳавонинг биргаликдаги
харакатини стационар, деб қаралган. Юқоридаги тенгламалар сонли
усулда, тегишли чегаравий шартлар асосида Maple дастури асосида
ечилган.
4-расмда ҳаво заррачарининг тезлиги
1
u
(а) ва чигит тезлиги
2
u
(б)
ларнинг қувур ўқи йўналиши бўйича ўзгариш графиклари келтирилган.
4-расм. Ҳаво заррачалари
1
u
(а) ва қаттиқ заррачалар (чигитлар)
2
u
(б) оқми
тезликларининг қувур ўқи йўналиши бўйича ўзгариш графиклари
Келтирилган графиклар таҳлилидан ҳаво тезлиги қувур узунлиги бўйлаб
қисқа масофада (
м
1
) тезда пасайиши ( каррали равишда) ва кейинчалик
унинг камайиш секинлаши, чигит тезлиги эса ошиб бориши кузатиляпти.
Демак якка чигит ҳаракатини ўрганишда ҳаво тезлиги ўзгармас, деб қабул
қилинган бўлса, чигитнинг ва ҳаво оқими аралашмасида ҳавонинг тезлиги
k
параметрнинг қийматига мувофиқ тезда камайиб кетиши кузатилаяпти.
Чигит оқими тезлигининг ўзгариши якка чигит ҳаракат қонунидан катта фарқ
этмаслигини кўриш мумкин.
(15) ва (16) тенгликлардан фойдаланиб ҳаво ва чигит тезликларини
ғоваклик орқали ифодалаймиз:
10
0
1
1
0
20
2
)
1
(
u
n
u
u
n
u
u
;
n
n
n
n
u
u
u
u
)
1
(
)
1
(
0
0
20
10
2
1
(17)
(17) тенгликни эьтиборга олиб ғовакликни тезлик
1
u
орқали
боғланишини аниқлаймиз:
u
2
м/с
х,
м
х,
м
u
1
м/с
а)
б)
14
10
2
0
10
0
1
0
10
0
1
0
)
1
(
)
(
)
(
u
n
u
n
u
n
u
n
u
n
n
(18)
5-расмда аралашма ғоваклигининг қувур ўқи бўйлаб ўзгариш графиги
келтирилган.
Унинг
таҳлилидан
ғовакликнинг қувур ўқи бўйлаб қисқа
масофада кескин камайиши, бунинг
натижасида ҳаво оқими тезлигининг
камайиши, шунингдек ҳавода чигитлар
улушининг ошиб кетиши юзага келади.
Бундай ҳолат чигитларни ҳаводан ажратиб
олиш имкониятини яратади.
Хаво ва чигит оқимининг қувур ўқига
перпендикуляр йўналишда (
y
0
ўқига
тескари
йўналишдаги)
ҳаракат
тезликларининг ўзгариш графиклари
кўрсатилган. Бу графикларда ҳам ҳавонинг
бу йўналишдаги тезлиги камайиши, чигит оқимининг тезлиги эса тезда
ошиши кузатилаяпти. Бу вазият чигитлар массасини саралаш имкониятини
яратиши мумкин.
Графиклар таҳлилидан танланган координатларда заррачаларнинг
траекториялари якка чигит ҳаракат траекторияларига яқинлиги кузатиляпти.
Шундай қилиб, чигит ва ҳаво аралашмаси икки тезликли (компонентли)
муҳит асосида тадқиқ этилса, ҳар бир чигит билан ҳавонинг ўзаро
таъсирланишуви қонуни айниқса ҳаво оқими тезлигига етарли даражада
таъсир ўтказиши мумкин.
Диссертациянинг
“Горизонтал ҳаво оқими таьсирида ишловчи
саралаш қурилмасини яратиш“
деб номланган учинчи бобида дастлаб
назарий
ва
тажриба
тадқиқотлари
мувофиқлиги
учун
саралаш
теҳнологиясида аҳамиятли бўлган, пахта чигитларининг массалари,
узунлиги, солиштирма оғирлиги, кенглиги, йўғонлиги эътиборга олиниб,
охирги йилларда яратилган навларнинг физик-механик хусусиятлари бўйича
таҳлиллар ўтказилди.
Ўтказилган амалий тадқиқотлар натижаларига кўра, чигитлар ичида энг
кўп улуш 28 % ни узунлиги 10.4 мм бўлган чигитлар, 25% ни 10 мм бўлган
чигитлар, 21% ни 9.6 мм ли чигитлар ташкил этади. Бошқа чигитлар миқдори
10 % дан ҳам паст. Муайян навдаги пахта чигитларининг 20-25% ини 6-10 мм
йўғонликдаги чигитлар, 27 % ини солиштирма оғирлиги энг юқори бўлган
чигитлар ташкил этади.
Назарий тадқиқотлар натижалари асосида пахта чигитини сараловчи
аэродинамик сепаратор яратилган, чигитни қайта ишлаш технологиясида
қўлланилади. Таклиф этилаѐтган қурилма кириш патрубкаси ва сепарацион
камера оралиғида йўналтирувчи ҳаво ва чигитлар оқими траекторияси ва
тезликларини ўзгартирувчи регулятор ўрнатилган бўлиб, саралаш
n
х,
м
5-расм. Пахта ғоваклиги
n
нинг
қувур ўқи бўйича ўзгариш
графиги
15
жараѐнининг самарасига қараб ҳаво оқимининг йўналиши, ҳамда тезлиги
ўзгартирилиб, оптимал саралаш жараѐнига эришилади [6-расм]:
1- рама; 2- электродвигатель; 3- ВЦ- 8вентилятори; 4- шкиф, 5-чигит бункери;
6- чигитни бир текисда таъминловчи; 7- пластинка; 8-қайишқоқ злементли ўқли
регулятор; 9- туйнуклар; 10- чигит фракцияси камераси, 11-енгил аралашмалар чиқиб
кетувчи циклон, 12-чигит бункерлари, 13- ваккум клапанлар.
6–расм. Саралагич схемаси
Аэродинамик
чигит
саралагичнинг
ишлаш
принципи:
чигит
таъминлагич 6 орқали сепарацион 10 камерага тушади. Натижада
секцияларда тезлиги пасайган чигитлар ўз оғирлиги таъсирида сепарацион
камеранинг тагига жойлаштирилган тўплагичлар 12 га тушади ва саралаш
жараѐни юз беради. Сепарацион камерада ҳаво тезлигининг камайиши
натижасида жинланган чигитлар аэродинамик хусусиятлари бўйича оғирлик
кучи таъсирида фракциялар бўйича ажралиши ҳосил бўлади. Тўлиқ чигитлар
тўплагичнинг биринчи секциясига, ўртачаси иккинчи тўплагичга, пуч ва
енгил чигит ҳаво оқими бўйича охирги тўплагичга, чанг ва ифлосликлар эса
сепарацион камерасидаги ҳаво оқими билан чиқиш патрубкаси 11орқали
ташқарига чиқарилади
.
Саралаш жараѐнининг самарасига қараб ҳаво оқими ва чигитнинг
йўналиши ҳамда тезлигини регулятор 8 орқали йўналтиргич 7 воситасида
камайтирилади ѐки оширилади.
Илмий тадқиқот ишида яратилган конструкция учун Ўзбекистон
Республикаси Давлат Интеллектуал мулк агентлиги томонидан ихтирога
иккита патент олинган.
Диссертациянинг
“Уруғлик чигитни ҳаво оқимида саралаш жараѐни
параметрларининг статистик таҳлили ва иқтисодий самарадорлигини
аниқлаш“
деб номланган тўртинчи бобида пахта чигитини ҳаво оқимида
саралаш қурилмаси тажрибавий ҳамда ишлаб чиқариш нусхаси синов
натижалари ва ушбу қурилманинг ишлаб чиқаришда жорий этишда
кутиладиган иқтисодий самарадорлик натижалари акс эттирилган.
Кўп омилли тадқиқотлар асосида ҳаво оқимида чигит сараловчи
қурилманинг янги конструкцисининг рационал параметлари асосланди.
Ишлаб чиқариш унумдорлиги, тонна/соат Х
1
, тажриба ўтказиш жараѐнида
ишлаб чиқариш унумдорлиги корхоналардаги талабдан келиб чиқиб соатига
1,0 - 2,0 тонна оралиғида танлаб олинди.
1
2
3 4
7
8
6
5
9
10
11
12
13
16
Чигит сараловчи қурилмада хаво оқими тезликлари Х
2
14-18 м/с
оралиғида танлаб олинди.
Пластинкали регуляторнинг горизонтга қиялик бурчаги Х
3
25
0
дан 35
0
гача қилиб олинди. Оптимизация параметри –У сифатида қурилманинг
саралаш самарадорлиги қабул қилинди.
Ўтказилган тадқиқотлар асосида
қуйидаги регрессия тенгламаси олинди:
Регрессия тенгламаси ѐрдамида олинган параметрларни ўзаро боғланиши
МAPLE-2015, Matkad дастурларидан фойдаланган ҳолда, замонавий
математик режалаштириш усуллари асосида максимум ва минимум
графиклари ва тегишли параметрлар аниқланди (7-расм):
1-Q=27,2 кг/мин
V
6
=17,97 м/с÷V
10
=14,7 м/с,
= 30
0
÷
a
5
=35
0
2-Q=28,3 кг/мин
V
1
=13,9 м/с÷V
10
=15,4 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
3-Q=28,8 кг/мин
V
1
=14,5 м/с÷V
10
=15,9 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
4-Q=29,9 кг/мин
V
1
=15,3 м/с÷V
10
=16,7 м/сек,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
5-Q=31,0 кг/мин
V
1
=16 м/с÷V
10
=17,5 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
6-Q=32,2 кг/мин
V
1
=16,5 м/с÷V
10
=18 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
7-Q=33,3 кг/мин
V
1
=17,3 м/с÷V
6
=18 м/с,
= 26
0
÷
a
5
=30
0
4.3-расм. Ишлаб чиқариш унумдорлигини пластинканинг оғиш бурчагига
боғлиқлиги
Назарий ва амалий ечимлардан келиб чиққан ҳолда ва махсус талаблар
асосида саралагич машинасининг ишлаб чиқаришда синаш учун тажриба
қурилмасини ишлаб чиқаришга қўллаш учун мўлжалланган намунаси Чуст
«Пахта толаси» акциядорлик корхонасида тайѐрланди.
6
5
7
4
3
2
1
a,градус
V(м/с)
Q
17
Саралагични ишлаб чиқаришда синаш ишлари алоҳида ишлаб чиқилган
дастур асосида амалга оширилди. Синовлар Порлоқ-1 пахта навли, биринчи
нав, 8-9 % намлик, 1,9-5,2 % ифлослик, чигитларнинг бошланғич тукдорлиги
0,2-0,5 % бўлган катталикларда олиб борилди.
Ишлаб чиқариш синовларининг натижаларига кўра, саралагични қўллаш
орқали чигитнинг сифат кўрсаткичлари сезиларли даражада яхшиланди.
Горизонтал аэродинамик саралагичнинг ишлаб чиқариш синовлари
натижалари саралаб олинган чигитларнинг мавжуд ускунада 90.6%, янги
саралагичдан кейин эса 96.4% -и экишга яроқли чигитларни ташкил этиши,
сараланган чигит таркибидаги механик шикастланган чигитлар миқдори
мавжуд саралагичда 2.99%, янгисида эса 1.91% ни ташкил этишини,
шунингдек, 1000 дона чигит массаси мавжуд саралагичдан кейин 127
граммни ташкил этган бўлса, янги саралагич ўрнатилггач бу кўрсаткич 133
граммни ташкил этишини кўрсатди. Бу кўрсаткичлар чигитдаги энергетик
потенциал даражасини ифодалайди ва чигитларнинг унувчанлиги яхшироқ
бўлишини таъминлайди.
Ўтказилган
таҳлилий
тадқиқот
натижалари
асосида
янги
такомилаштирилган аэродинамик саралагич қурилмаси яратилди. Уруғлик
чигитни
горизонтал аэродинамик
саралаш
қурилмаси
«Наманган
Пахтасаноат» ҳудудий филиалига қарашли Чуст пахта тозалаш корхонасида
ишлаб чиқаришга жорий қилинган. Амалга оширилган ҳисобларнинг
кўрсатишича янги аэродинамик саралагични пахта тозалаш корхоналари
уруғлик чигит тайѐрлаш технологиясига жорий этиш 1 йилда 1000 тонна
чигит тайѐрлайдиган корхона учун 70264,7 минг сўм иқтисодий самара олиш
имконини беради.
ХУЛОСА
Уруғлик пахта чигитини қайта ишлаш, тозалаш, саралаш бўйича амалга
оширилган назарий ва амалий тадқиқотлар натижалари таҳлили асосида
қуйидаги хулосаларга келинди:
1.
Пахта чигитини тозалаш ва саралаш усуллари ҳамда машина ва
ускуналари таҳлили шуни кўрсатдики, уларнинг барчасида саралашда юқори
аниқликнинг таъминланмаслиги, жараѐннинг энергия сарфи юқорилиги каби
камчиликлар кенг спектрли технологик параметрларга эга бўлган
уруғларнинг ҳаракат динамикаси ва жараѐнга таъсир этувчи омиллар назарий
жиҳатдан чуқур ўрганилмаганлиги саралаш ускуналарининг рационал
параметрларини аниқланмаганлигини кўрсатди.
2.
Горизонтал қувур-камерадаги ҳаво оқими ва чигит ҳаракатини турли
усулларда моделлаштириш уруғлик пахта чигитини уларнинг аэродинамик
хусусиятлари ва массалари бўйича саралаб олиш имконини берди.
3.
Математик моделлар таҳлилининг кўрсатишича горизонтал ҳаво
оқимига перпендикуляр равишда юқорига йўналган ҳаво оқимининг
қўшилиши чигитларни массаси ва аэродинамик кўрсаткичлари бўйича
саралаш самарадорлигини ошириш имконини беради.
18
4.
Яратилган математик моделлар таҳлили, уруғлик чигит саралагичига
қўйилган талаблар ва назарий тадқиқотлар натижаларига кўра горизонтал ва
вертикал йўналишдаги ҳаво оқимининг биргаликдаги самарасига асосланган
қурилма конструкцияси ишлаб чиқилди. Натижада пахта чигитини самарали
ва юқори аниқликда саралашни имкони берган.
5.
Ўтказилган амалий тадқиқотлар натижаларига кўра, чигитлар ичида
энг кўп улуш 28 % ни узунлиги 10.4 мм бўлган чигитлар, 25% ни 10 мм
бўлган чигитлар, 21% ни 9.6 мм ли, 10 % ни ташкил этиб, юқори ўлчамдаги
чигитлар экилса пахта хосилдорлигини ортиш имконини беради.
6.
Муайян навдаги пахта чигитларининг 20-25% ини 6-10 мм
йўғонликдаги чигитлар, 27 % ини солиштирма оғирлиги юқори бўлган
чигитлар экилса пахта хосилдорлигини ортиш имконини беради.
7.
Кўп омилли режали экспериментлар ўтказиш ва олинган
натижаларни чуқур таҳлил қилиш орқали янги саралагичнинг уруғлик чигит
таркибида ифлослик ва экишга яроқсиз фракциялар камайиши ва саралаш
самарадорлиги максимал қийматларини таъминловчи иш унуми, ҳаво
тезлиги ва пластинка оғиш бурчагининг қуйидаги рационал қийматлари
аниқланди:
П
=
2 тонна/соат
; v
x
=
18 м/c
; α =
28 град;
П
=
1.5 тонна/соат
; v
x
=
16.5 м/c
; α =
30 град;
П
=
1 тонна/соат
; v
x
=
15 м/c
; α =
33 град
.
8.
Горизонтал аэродинамик саралагичнинг ишлаб чиқариш синовлари
натижалари саралаб олинган чигитларнинг мавжуд ускунада 90.6%, янги
саралагичдан кейин эса 96.4% -и экишга яроқли чигитларни ташкил этиши,
сараланган чигит таркибидаги механик шикастланган чигитлар миқдори
мавжуд саралагичда 2.99%, янгисида эса 1.91% ни ташкил этишини,
шунингдек, 1000 дона чигит массаси мавжуд саралагичдан кейин 127
граммни ташкил этган бўлса, янги саралагич ўрнатилггач бу кўрсаткич 133
граммни ташкил этишини кўрсатди.
9.
Янги аэродинамик саралагични пахта тозалаш корхоналари уруғлик
чигит тайѐрлаш технологиясига жорий этиш 1 йилда 1000 тонна чигит
тайѐрлайдиган корхона учун 70264,7 минг сўм иқтисодий самара олиш
имконини беради.
10.
Ишлаб чиқариш синовлари натижаларидан келиб чиққан ҳолда янги
аэродинамик чигит саралаш машинасини пахтани қайта ишлаш
технологиясида уруғлик чигит тайѐрлаш технологик жараѐнига қўллаш
мақсадга мувофиқлиги аниқланди.
19
НАУЧНЫЙ СОВЕТ
DSC 27.06.2017.Т.08.01 ПО
ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЁНЫХ СТЕПЕНЕЙ ПРИ
ТАШКЕНТСКОМ ИНСТИТУТЕ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЁГКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НАМАНГАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО–ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
ТУРСУНОВ АБДИРАСУЛ ЮЛЧИБАЕВИЧ
СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОРТИРОВКИ
ХЛОПКОВЫХ СЕМЯН С ПОМОЩЬЮ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА
05.06.02 – Технология текстилъных материалов и первичная обработка сырья.
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ ДОКТОРА ФИЛОСОФИИ (PhD)
ПО ТЕХНИЧЕСКИМ НАУКАМ
ТАШКЕНТ -2018
20
Тема диссертации доктора философия(Phd) по техническим наукам
зарегистрирована в ВАК при Кабинете Министров Республики Узбекистан за
№ В2018.1 PhD/T283
Диссертация выполнена в Наманганском инженерно – технологическом институте.
Автореферат диссертации на трѐх языках (узбекский, русский, английский
(резюме)) размещен в веб-сайте Ташкентского института текстильной и лѐгкой
промышленности (www.titli.uz) и на информационно – образовательном портале
«Ziyonet» (www.ziyonet.uz).
Научный руководитель
:
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
Ахмедходжаев Хамид Турсунович
доктор технических наук, профессор
Джураев Анвар Джураевич
доктор технических наук, профессор
Сулаймонов Рустам Шенникович
кандидат
технических наук,
Ферганский политехнический институт
Защита диссертации состоится 30 марта 2018 года в 14
00
на заседании научного
совета DSc 27.06.2017. Т.08.01. при Ташкентском институте текстильной и лѐгкой
промышленности (Адрес: 100100, г.Ташкент, Яккасарайский район, ул. Шахжахон, 5.
Тел. (+99871) 253-06-06, 253-08-08, факс 253-36-17, e-mail: titlp_info@edu.uz),
административное
здание
Ташкентского
института
текстильной
и
лѐгкой
промышленности, 2-этаж, 222-каб. )
С диссертацией можно ознакомиться в Информационно – ресурсном центре
Ташкентского института текстильной и лѐгкой промышленности (зарегистрирована за
№28). Адрес: г.Ташкент, Яккасарайский район, ул. Шахжахон, 5. Тел. (+99871) 253-08-08.
Автореферат диссертации разослан “15” марта 2018 года.
(протокол реестра за № 28 от «15» марта 2018 года)
К.Жуманиязов
Председатель Научного совета по
присуждению учѐных степеней,
д.т.н., профессор
А.З.Маматов
Учѐный секретарь Научного совета
по присуждению учѐных степеней,
д.т.н., профессор
С.Ш.Тaшпулатов
Председатель научного семинара
при научном совете по присуждению учѐных
степеней, д.т.н., профессор
21
ВВЕДЕНИЕ (аннотация диссертации доктора философии (PhD)
Актуальность и востребованность диссертации.
Основным сырьем
мирового текстильного производства является хлопковое волокно.
«
По
сведению Международного Консультативного комитета
1
»
(ICAC) в
2016–2017 годах выработано 23.07 млн тонн хлопкового волокна, его
потребность составило 24.55 млн тонн, запасы волокна–18.54 млн. тонн. В
2017–2018 годах выработка волокна ожидается в размере 25.1 млн. тонн.
Повышение спроса на хлопковое волокно, в свою очередь, ставит задачу
постоянного повышения его качества и эффективности его производства.
При
этом,
большое
внимание
уделяется
на
повышение
конкурентоспособности хлопкового волокна, модернизации устройств и
технологии по выпуску современной и технологически надежной,
высококачественной продукции. Тем более, в мировом производстве хлопка
уделяется особое внимание на совершенствование высокоэффективных
хлопкоочистительных машин и разработке ресурсосберегающей технологии.
В мировой практике проводится широкомсштабные исследования по
совершенствованию техники и технологии первичной обработки хлопка-
сырца. В этой сфере, разработка эффективной технологии сортировки
посевных хлопковых семян при помощи воздушного потока, равномерная
бесперебойная подача материала, разработка эффективных устройств
ресурсосберегающих питателей, оптимизация режимов и параметров
сортировочных машин обретают особую важность.
В нашей республике особое внимание уделяется обеспечению
конкурентоспособности хлопковой продукции во внешнем и внутреннем
рынке за счет улучшения качественных показателей и повышения
эффективности производства на основе модернизации хлопкоочистительной
промышленности. В стратегии действий развития Республики Узбекистан на
2017-2021 годы определены задачи, в частности по «…повышению
конкурентоспособности национальной экономики, уменьшении расходов
энергии и ресурсов, широкое внедрение энергосберегающих технологий…»
2
.
При выполнении этой задачи вопрос разработки эффективной технологии
равномерной подачи семян в производство и сортировки посевных семян
является одним из важных.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики
Узбекистан УП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти
основным направлениям развития Республики Узбекистан на 2017-2021
годы» и в постановлении ПП-4707 «О программе мер по структурному
преобразованию,
модернизации
и
диверсификации
производства
продукции в промышленности на 2015-2019 годы», от 4 марта 2015 года,
и в постановлении ПП № 4408 от 28 ноября 2017 года “О мерах
1
International cotton advisory committee. Washington, From the Secretariat of the ICAC. Email
secretariat@icac.org. September 1,2017
2
Указ Президента Республики Узбекистан № УП 4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии
действий по приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан».
22
совершентсвовании системы управления хлопководческой структуры”, а
также в других нормативно – правовых документах, принятых в данной
сфере.
Соответствие исследования приоритетных направлениям развития
науки и технологий Республики.
Данное исследование выполнено в
соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий
республики «Энергетика, энерго - и ресурсосбережение».
Степень
изученности
темы.вопросами
аэродинамики
и
пневмотранспорта различных материалов.
Зарубежные
ученые, как
Кольбрук, Уайт, Георгитца, Сингх, Гупта, Озеен, Джозеф, Браббе,
Рекнагель, Пельцер, Э.Грюнвальд, Е.Е.Михаэлидис занимались вопросами
аэродинамики и пневмотранспорта.
Изучением физико-механических свойств хлопковых семян, их
транспортирования и сортировкой занимались отечесвенные ученые
Г.И.Мирошниченко, И.И.Новицкий, С.П.Иванов, Д.Е.Хармац, Д.Якубов,
Р.В.Корабельников, Н.М.Бушель, С.Исмаилжанов, Х.Т.Ахмедходжаев,
Р.Мурадов, Х.Мамарасулов, В.Ракипов, Х.Исаханов, М.А.Тожибаев,
Р.С.Хожиматов, А.А.Обидов и др.
На сегодняшний день не полностью изучены физико-механические
свойства семян новых районированных селекционных сортов хлопчатника.
Также, вопросы полной очистки от посторонних примесей, качесвенной,
высокоточной сортировки посевных семян, регулировки воздушного потока
в аэродинамических сортировщиках, обеспечения требуемых качественных
показателей посевных семян не нашли своего рационального решения.
Связь темы диссертации с планами научно-исследовательских
работ высшего образовательного учреждения, где выполнена
диссертация.
Диссертация выполнена в плане проекта научно-
исследовательских работ Наманганского инженерно-технологического
института
ИТД-3-61,
«Совершенствование
технологии
сортировки
хлопковых семян при помощи аэродинамического потока воздуха».
Целью исследования
является создание новой конструкции
горизонтального аэродинамического сортировщика посевных семян
позволяющего сохранить качественные показатели и снизить затраты
электроэнергии.
Задачи исследования:
проведения теоретических исследований с учѐтом сил, действующих на
семена в воздушном потоке и разработка схемы нового аэродинамического
сортировщика на основании результатов теоретических исследований;
изучение характера движения семян в камере сортировщика и изучение
влияния его основных рабочих органов на процесс сортировки;
изготовление
экспериментального
образца
аэродинамического
сортировщика и проведение полного факторного эксперимента с целью
определения оптимальных параметров сортировщика:
на основании анализа и обобщения полученных результатов
теоретических
и
экспериментальных
исследований
изготовление
23
промышленного образца сортировщика с оптимальными технологическими
параметрами, позволяющими обеспечить эффективную сортировку семян
при наименьших энергозатратах;
проведение производственных испытаний нового сортировщика и
определение экономической эффективности его внедрения.
Объектом исследования
являются посевные хлопковые семена и
устройства по их транспортировке и сортировке в воздушном потоке.
Предметом исследования
являются процессы сортировки посевных
семян на фракции, методы и средства их изучения.
Методы исследования.
В исследованиях использованы методы
теоретической механики, полно- факторного эксперимента а также методы
оптимизации посредством целевых электронных программ
Научная новизна исследования
заключается в следующем:
на основании математической модели сортировки семян в
горизонтальном
воздушном
потоке
создана
новая
конструкция
аэродинамического сортировщика;
на основе анализа динамических моделей движения хлопковых семян в
аэродинамическом сортировщике с постоянным и переменным сечениями
установлены рабочие параметры нового сортировщика;
определены рациональные технологические параметры сортировщика,
режим его работы, позволяющих снижение энергозатрат при высокой
эффективности сортировки семян на основании обобшения результатов
теоретических и экспериментальных исследований;
установлена зависимость законов движения семян, эффективности
сортировки от скорости воздушного потока и угла наклона пластинки.
Практические результаты исследования
заключается в следующем:
разработан
усовершенствованный
технологический
процесс
сортировки посевных семян;
разработаны рабочий орган для равномерной подачи семян в
сортировщик, а также пластинчатый регулятор для регулирования режима
работы сортировщика;
установлена закономерность изменения расстояния падения семян в
зависимости от массы семян;
установлены
оптимальные параметры сортировщика методом
планирования многофакторного эксперимента.
Достоверность
результатов
исследования
подтверждается
логическим соответствием их к сушествующей фундаментальной теории,
использовании стандартных методов и средств расчета, внедрением
полученных результатов исследований в производстство с реальной
экономической эффективностью.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная значимость результатов исследований заключается в создании
новой математической модели движения семян в горизонтальном воздушном
потоке, разработке динамической модели движения хлопковых семян в
камере сортировщика с постоянным и переменным поперечным сечениями,
24
также определении законов движения фракций в процессе их сортировки и
установлении рациональных параметров и режима работы сортировщика.
Практическая значимость результатов исследований заключается в
разработке усовершенствованной технологии подготовки посевных семян с
внедрением его в производство, определениеи физико-механических свойств
семян новых разновидностей хлопка-сырца, разработке рабочего органа,
обеспечивающего равномерную подачу семян и регулятора, управляющего
режим работы сортировщика, выборе рациональных параметров.
Внедрение результатов исследования.
На основании полученных
научных результатов по совершенствованию процесса сортировки посевных
семян в горизонтальном воздушном потоке:
получен патент на изобратение Агентства по интеллектуальной
собственности Республики Узбекистан на аэродинамическое сортировочное
устройство (Двухсекционный сортировщик семян, Патент РУз IAP 05516, -
2017), способствующего повысить степень очистки семян от посторонних
примесей, снизить аэродинамическое сопротивление и уменьщить
потреблямый энергии устройствам и улучшить качество посевных семян;
новый аэродинамический горизонтальный сортировщик посевных
семян
внедрена
на
Чустском
хлопкоочистительном
заводе
АО
«Узпахтасаноат» (справка АО «Узпахтасаноат» 22 февраля 2018 года
№02-18/943 от). В результате определена оптимальная скорость, потоки
воздуха, способствующая повысить степень очистки семян от посторонних
примесей, и улучшить качество посевных семян;
новые рациональные параметры и режимы сортировшике внедрены на
Чустском хлопкоочистительном заводе при АО «Узпахтасаноат» (справка
АО «Узпахтасаноат» 22 февраля 2018 года №02-18/943 от). В результате
механические повреждения семян снижается на 1,91%, улучшение качества
посевных дает повышения класса на 6%.
Апробация результатов исследования.
Результаты исследования
доложены на 14 научно – технических конференциях, в том числе 2
международных и 12 республиканских.
Опубликованность результатов исследования.
По теме диссертации
опубликовано 18 научных работ, в том числе 6 статей в журналах,
рекомендованных
Высшей
аттестационной
комиссией
Республики
Узбекистан и получены 2 патента РУз на изобретение.
Структура и объѐм диссертации.
Диссертационная работа состоит из
введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Объем диссертации
составляет 120 страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обосновывается актуальность и необходимость темы
диссертации, сформированы объект и предмет исследования, приведены
сведения о его соответствии важным направлениям развития науки и
технологии Республики, степень изученности проблемы, изложены научная
25
новизна и практические результаты исследования, приведены сведения о
применении результатов исследования на практике, сведения по
опубликованным работам и структуре диссертации.
Первая глава диссертации
«Анализ сегодняшнего состояния
технологии и техники сортировки семян хлопка»
посвящается анализу
техники и технологии сортировки семян хлопка.
Появилась отрасли науки и технологии по транспортированию и
сортированию в аэродинамических установках различных продуктов. По
сведениям урожайность хлопка снижается до 20% за счет не качественного
отбора семян, за счѐт их неспелости до 30%.
Кроме этого, в последнее десятилетие, несмотря на актульность
проблемы, не проведены исследования, решающие технические задачи по
подготовке семян хлопка на должном уровне. В результате применяется
технологии зарубежных стран,которые преобретают за валюту,хотя , имеют
определѐнные недостатки – не обеспечивают качественную сортировку
посевных семян, а также очистку их от сорных примесей. Это показывает на
необходимость проведения исследований по совершенствованию процесса
сортировки посевных семян с целью обеспечения точности сортировки и
сокращения расходов энергии на процесс.
Во второй главе
диссертации
«Теоретическое исследование процесса
сортировки семян хлопка под влиянием горизонтального потока
воздуха»
составлены
дифференциальные
уравнения
теоретической
математической модели сортировки семян хлопка при помощи воздуха, на
основе их решения получены соответствующие результаты и графики.
Дифференциальное уравнение движения одиночного семени в трубе с
постоянным поперечным сечением, составленное на основе второго закона
Ньютона выражается в следующем виде (m-масса одиночного семени):
x
x
F
v
m
x
m
,
(1)
mg
F
v
m
y
m
y
y
(2)
здесь
y
x
v
v
,
- скорость одиночного семени,
x
v
0
,
y
v
0
- соответственные проекции
скорости воздушного потока по оси координат,
x
F
и
y
F
-соответствующие
проекции по оси координат силы сопротивления движении семян хлопка в
воздушном потоке. При этом
x
F
и
y
F
выражается при помощи формул:
2
)
(
2
2
0
0
y
x
x
x
f
F
(3)
2
2
2
0
y
x
y
y
f
F
(4)
здесь
ш
f
f
,
3
/
2
6
r
r
f
-фактор учитывищий форму семени,
ш
f
- приведѐнный площадь минделевого счения семени в форме сферы
(шара),
- плотность воздуха,
U
R
r
2
Re
- число Рейнольдса,
26
C
B
A
O
1
z
O
A
x
h
o
2
2
0
y
x
U
- относительная скорость,
Re
- функция Рейнольдса
определяющаяся в зависимости от скорости воздушного потока. Из 3- и
4- формулы видно, что аэродинамическая сила сопротивления движению
тесно связано с профилем семени хлопка. В связи с этим примем форму
семени снизу в виде кругового геометрического предмета.
Считаем, что форму семени образует кривая плоскость,
вращающаяся вокруг оси оz, сторонами –
а
по маленькой
оси ох и –
b
по большой оси
.
Вторая же часть его считаем
как
конус,
являющийся
результатом
вращения
треугольника вокруг оси оz. Исходя из этого, примем
уравнения оболочки семени в параметрическом виде на
плоскости
оz
:
t
b
z
sin
t
a
x
cos
,
2
t
(5)
t
b
b
t
b
b
b
x
2
2
2
1
0
sin
sin
2
t
(6)
Таким образом, параметрический вид уравнений геометрической
формы семени (5) и (6) ограниченными кривыми линиями вращения по оси
OZ
позволяет определить его объѐм при помощи следующей формулы:
1
2
2
1
0
3
2
2
1
2
0
4
3
2
1
5
4
2
2
3
2
2
3
)
2
(
2
5
3
2
sin
sin
cos
3
2
c
b
bc
b
b
c
b
b
b
b
c
b
b
b
c
b
b
a
b
V
r
здесь
k
k
c
sin
1
(7).
На 2-рисунке представлены геометрические формы семени при разной
высоте
0
h
и угла
. В расчѐтах принято b=0.005м,
м
a
004
.
0
.
м
h
003
.
0
0
0045
.
0
0
h
006
.
0
0
h
м
h
0075
.
0
0
Рис-2. Высота конуса
0
h
и угол
(град). Геометрические профили семени
1-
5
,
2-
15
,
3-
30
.
Согласно результатам, с увеличением высоты конуса повышается
конусообразность формы семени, и наоборот, с уменьшением высоты конуса
повышается шарообразность формы. При этом, 3-й и 4-й виды более близки к
реальной форме семени. Определение истинной геометрической формы
хлопковых семян обеспечит более точный расчет их миделевого сечения и
3
2
1
3
2
1
Рис-1. Схема
формы
семени
27
соответствие результатов теоретических исследований с результатами
практических исследований.
Анализируем движение семени в отрезках (0) и (1). При этом в
формулах (3) (4) коэффициент
m
f
ш
22
.
0
который определяет форму
семени, а параметр
определяется через массу и миделевого сечения.
Скорость воздуха v
0
не изменяется при постоянном объѐме площади
поперечного сечения камеры сепарации. Если будет меняться площадь
сечения трубы, тогда постоянство расхода воздушного потока пишется через
уравнение:
1
1
1
0
0
0
V
S
V
S
. При
0
1
получим:
1
0
0
1
S
S
v
v
. Из этого условия
запишем уравнения движения семени для второй части (1) трубы:
1-случай. Если
1
t
t
(
1
t
-время прохождения семени 1-части сортировочной
машины), законы движения семени при
)
(
t
x
x
,
)
(
t
y
y
определяется решением уравнений:
2
2
0
0
1
)
(
y
v
x
v
x
c
x
m
,
(8)
mg
y
v
x
y
c
y
m
2
2
0
1
(9)
2-случай. Если
1
t
t
его законы движения
)
(
1
t
x
x
,
)
(
1
t
y
y
определяется
уравнениями:
2
1
1
1
1
x
v
c
x
m
(10)
mg
x
v
y
c
y
m
1
1
1
1
1
(11)
Для того, чтобы (10) и (11) - уравнения были уместными, должны
выполняться условия:
x
v
v
0
1
. Эти уравнения интегрируем при следующих
условиях:
)
(
)
(
1
1
1
t
x
t
x
,
0
)
(
1
1
t
y
x
v
t
x
t
x
1
1
1
1
)
(
)
(
y
v
t
y
t
y
1
1
1
1
)
(
)
(
и получим:
1
)
(
ln
1
)
(
1
1
1
1
1
x
v
v
t
t
t
v
t
x
x
(12)
2
1
2
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
1
1
4
1
)
(
ln
2
)
(
2
)
(
1
)
(
ln[(
w
w
t
t
w
t
t
w
t
t
g
w
t
t
w
v
y
y
(13)
Если
0
)
(
1
t
y
уравнение не имеет решения, семена не встречаются с
плоскостью ОА и движется во второй половине камеры. При помощи этого
способа, можно изучить закон движения семени и на третьей части камеры с
поперечным сечением S
2
.
На рисунке 4 представлена траектория для двух различных масс
семени, движущихся в камере-трубе. Принимаем следующие параметры
м
h
5
.
0
,
м
a
004
.
0
,
м
b
005
.
0
,
c
м
v
/
15
0
,
0
0
0
y
x
v
v
, и вычисляем для масс
семени
г
m
138
.
0
(1-3 линии),
г
m
06
.
0
(4-6 линии) и угла
0
15
(а) и
0
45
(б). Приняты начальные координаты семени
0
,
0
(
), (1 и 3 линии),
)
2
.
0
,
0
(
(2 и
5 линии) и
4
.
0
,
0
(
) (3 и 6 линии).
28
Рис-4. Траектории движения семени при разных начальных координатах и массах
семени и угла
0
15
(а)
0
45
(б).
Анализ уравнений и графиков показывает, что путѐм создания
возможности для разделения фракций можно добиться выпадения семян в
соответствующие сборники и обеспечения необходимого эффекта
сортировки.
Известно, что смесь семени с воздушным потоком является
двухкомпонентной средой и их совместное движение характеризет процесс
сортировки. Закон движения двухкомпонентной, многоскоростной среды
анализируем при помощи модели Х.А.Рахматулина:
)
(
1
2
1
10
01
u
u
k
dx
dp
n
dx
du
u
,
(14 )
)
(
)
1
(
2
1
2
20
20
u
u
k
dx
dp
n
dx
du
u
,
(15)
)
(
1
2
1
10
10
v
v
k
dx
dv
u
g
1
,
)
(
2
1
2
20
20
v
v
k
dx
dv
u
g
2
. (16)
Уравнения (15), (16) соответствует стационарному процессу. Их можно
решить на компьютере численным методом при граничных условиях при
помощи программы Maple 2015.
На рис. 5 представлен графики зависимости скорости воздушного
потока
1
u
(а) и скорости семени
2
u
от расстояния сортировки (б).
Рис-5. Графики зависимости скорости воздушного потока
1
u
(а) и скорости семени
2
u
от расстояния сортировки (б)
Расчеты ведены при следующих параметрах потока:
3
10
/
,
3
.
1
м
г
,
3
20
/
20
м
k г
,
с
м
u
/
15
10
,
с
м
u
/
3
20
,
c
м
v
/
5
10
,
c
м
v
/
1
20
,
1
10
10
1
/
c
v
k
u
2
м/с
х,
м
х,
м
u
1
м/с
а)
б)
а)
б )
29
n
х,
м
Анализ графиков показывает, что при малом расстоянии (
м
1
)
скорость воздуха снижается очень интенсивно, но через некоторое время
интенсивность падает. А скорость семени постепенно увеличывается. Анализ
этих резултатов показывают, что они почти не отличаются от результатов
исследований одиночной семени.
С помощью уравнений (15) ва (16) скоростей семени и воздушного
потока запишем черех пористость потока:
10
0
1
1
0
20
2
)
1
(
u
n
u
u
n
u
u
;
n
n
n
n
u
u
u
u
)
1
(
)
1
(
0
0
20
10
2
1
(17)
из (17) находим зависимость пористости
от скорости
1
u
:
10
2
0
10
0
1
0
10
0
1
0
)
1
(
)
(
)
(
u
n
u
n
u
n
u
n
u
n
n
(18)
На рис.6 представлен график
изменения пористости от расстояния
сортировки, который имеет заметно
нисходящий характер, что покаывает
резкое
снижение
пористости
при
поступлении в камеру сортировщика.
В
третьей
главе
диссертации
«Разработка
сортировщика,
работающего под действием горизонтального воздушного потока»
проведѐн анализ физико-механических свойств новых, перспективных
разновидностей хлопковых семян.
Анализ состава посевных семян показали, что основную их долю – 28%
составляет семена длиной 10,4 мм, 25% - 10,0 мм, 21% - 9,6 мм, содержание
других фракций составляет менее 10 %. Исследования также показали, что
20-25% состава посевной фракции составляют семена, шириной 6-10 мм.
На основе результатов теоретических исследованиий разработана схема
нового горизонтального аэродинамического сортировщика хлопковых семян
(рис. 7) для применения в технологии переработки посевных семян.
При работе сортировщика семена через питатель 6 попадают в
сепарационную камеру 10. В результате действия воздушного потока семена
увлекаются им, начинает перемещаться по направлению его движения и под
влиянием силы тяжести начинает разделяться. Самые тяжелые и имеющие
низкий коэффициент аэродинамического сопротивления семена попадают в
1-й накопитель, семена, имеющие средние значения - во 2-й накопитель, а
самая легкая фракция – в 3-й.
Процесс сепарации возникает в результате снижения скорости воздуха
и семян за счет расширения камеры, что приводит к снижению
аэродинамической силы, причем влияние силы тяжести семян усиливается.
Происходит разделение семян по фракциям. Под влиянием воздушного
Рис.6
график
изменения
пористости от расстояния
от расстояния сортировки
30
потока легкий сор и пыль выходит через патрубок 11. Эффективность
сортировки обеспечивается регулированием скорости воздушного потока и
направления движения семян с помощью винта 8 пластинки-регулятора 7.
Рис.7. Схема нового сортировщика.
1-
рама; 2- электродвигатель; 3- вентилятор ВЦ-8; 4- шкиф, 5-бункер семян;
6- равномерный питатель семян; 7- пластинка; 8-эластичный регулятор с
элементом оси; 9- щели; 10- фракционные камеры семян, 11- циклон для выхода
лѐгких примесей, 12- бункеры семян, 13- ваккумные клапаны.
На разработку получены два патента Агентства интеллектуальной
собственности Республики Узбекистан.
В четвѐртой главе
“Статистический анализ параметров и
определение экономической эффективности процесса сортировки семян
в воздушном потоке“
отображены
результаты экспериментальных и
производственных испытаний и расчет экономической эффективности
внедрения нового сортировщика. Для установления рациональных
параметров аэродинамического сортировщика за планирован полный
факторный эксперимент, входящими параметрами которого выбраны
производительность установки, 1,0-2,0 кг/ч, Х
1
, скорость воздушного потока,
14-18 м/с, Х
2
и угол наклона пластинки-регулятора, 25
0
-35
0
град, Х
3
.
параметром
оптимизации,
т.е.,
выходным
параметром
выбрана
эффективность сортировки – У.
Получено уравнение регрессии вида:
3
2
1
3
2
3
1
2
1
3
2
1
104166666
,
0
54166666
,
0
012500002
045833334
,
0
1625002
,
0
4458334
,
0
487499998
,
3
28750000
,
92
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
y
С помощью уравнений регрессии получены взаимные зависимости
параметров и путем их обработки на компьютере с использованием программ
МAPLE-2015,
Matkad
и
современных
методов
математического
программирования получены параметры и графики максимума и минимума
выходного параметра (рис.7):
1
2
3
4
7
8
6
5
9
10
11
12
13
31
8-рисунок. Засимостъ угла наклона пластинки и скорости воздушного потока от
производительности установки.
1-Q=27,2 кг/мин
V
6
=17,97 м/с÷V
10
=14,7 м/с,
= 30
0
÷
a
5
=35
0
2-Q=28,3 кг/мин
V
1
=13,9 м/с÷V
10
=15,4 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
3-Q=28,8 кг/мин
V
1
=14,5 м/с÷V
10
=15,9 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
4-Q=29,9 кг/мин
V
1
=15,3 м/с÷V
10
=16,7 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
5-Q=31,0 кг/мин
V
1
=16 м/с÷V
10
=17,5 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
6-Q=32,2 кг/мин
V
1
=16,5 м/с÷V
10
=18 м/с,
= 25
0
÷
a
5
=35
0
7-Q=33,3 кг/мин
V
1
=17,3 м/с÷V
6
=18 м/с,
= 26
0
÷
a
5
=30
0
В резулътате проведенных теоретическии эксперименталъных
исследований на акционерном обществе.”Чуст пахта толаси” изготовлен
эксперименталъный оразец нового сортировщика,на которм были проведены
исследования на семенах хлопчатника Порлок -1, первого сорта с влажнотью
8,0-9,0%, засоренности 1,9-5,2%,опущенности семян 0,2-0,5%/
.
Проведенные производственные сравнительные испытания показали,
что доля семен пригодных к посеву при существующем сортировщике 90.6%,
при новом 96.4%, причем механическая поврежденность семян достигает,
при существующем сортировщике 2.99%, при новом - 1.91%, масса 1000
штук семян составляет, при существующем 127 грамм, при новом - 133
грамм. Это показывает высокий энергетический потенциал и всхожесть
семян, отсортированных новым сортировщиком.
Внедрение в производство нового сортировщика позволяет получить
экономический эффект 70264,7 тыс. сум на один хлопкозавод с объемом
производства посевных семян 1000 тонн в год.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе анализа результатов теоретических и прикладных
исследований по сортировке посевных семян представлены следующие
выводы:
6
5
7
4
3
2
1
a,граду
с
V(м/с)
Q
32
1.
Анализ способов, машин и устройств очистки и сортировки хлопковых
семян показывает, что при их сортировке не обеспечивается высокая
точность сортировки, наблюдается высокая энергоѐмкость процесса, которые
являются следствием не глубокой изученности динамики движения фракций
и факторов процесса сортировки посевных семян, что является препятствием
для установления рациональных параметров процесса..
2.
Моделирование и анализ движения воздушного потока и семян внутри
горизонтального камеры-воздуховода показали возможность сортировки
посевной фракции по их аэродинамическим свойствам.
3.
Анализ математических моделей показали, что включение в
горизонтальный поток, перпентикулярно направленного вверх воздушного
потока способствует повышению эффективности сортировки семян.
4.
На основе анализа математических моделей и исходя из требований,
предьявленных к сортировщикам разработан сортировщик, совмещающий
эффект горизонтального потока с вертикальным, обеспечивающий
эффективную очистку и сортировку хлопковых семян с высокой точностью.
5.
Анализ состава посевных семян показал, что основную их долю – 28%
составляет семена длиной 10,4 мм, 25% - 10,0 мм, 21% - 9,6 мм, содержание
других фракций составляет менее 10 %.
6.
Исследования показали, что 20-25% состава посевной фракции
составляют семена , шириной 6-10 мм.
7.
В
результате
приведенного
многофакторного
эксперимента
установлены рациональные параметры – производительности (П), скорости
воздуха (vx) и угла наклона (α) пластинки-регулятора нового сортировщика,
обеспечивающий высокий эффект сортировки:
П
=
2 тонна/час
; v
x
=
18 м/c
; α =
28 град;
П
=
1.5 тонна/час
; v
x
=
16.5 м/c
; α =
30 град;
П
=
1 тонна/час
; v
x
=
15 м/c
; α =
33 град
.
8.
Производственные сравнительные испытания показали, что доля семян
пригодных к посеву при существующем сортировщике 90.6%, при новом
96.4%, при механической поврежденности семян при существующем
сортировщике 2.99%, при новом - 1.91%, масса 1000 штук семян при
существующем 127 гр., при новом - 133 гр.
9.
Внедрение в производство нового сортировщика позволяет получить
экономический эффект 70264,7 тыс. сум на один хлопкозавод с объемом
производства посевных семян 1000 тонн в год.
10.
На основании анализа результатов производственных испытаний
предлагается внедрить новый аэродинамический сортировщик в
производство в составе технологии подготовки посевных семян.
33
SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING SCIENTIFIC DEGREES PhD
27.06.2017.T.08.01 at TASHKENT
INSTITUTE OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY
__________________________________________________________________
NAMANGAN ENGINEERING AND TECHNOLOGICAL INSTITUTE
TURSUNOV ABDIRASUL
SETTING UP THE EFFECTIVE TECHNOLOGY OF SEPARATING
COTTON SEEDS WITH THE HELP OF AIR FLOW
05.06.02 - Technology of textile materials and initial treatment of raw
materials
DISSERTATION ABSTRACT OF THE DOCTOR OF PHILOSOPHY (PhD)
ON TEXNICAL SCIENCES
Tashkent - 2018
34
The subject of doctoral (PhD) dissertation is registered at Supreme Attestation
Commission under the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in number
B 2018.1. PhD/T283
Dissertation is done at Namangan Institute of Engineering and Technology.
The abstract of dissertations in three languages (Uzbek, Russian and English
(summary)) is placed web-page of Tashkent institute of textile and light industry
(www.titli.uz
and information- educational portal “ZiyoNET” (www.ziyonet.uz
.
Scientific adviser:
Akhmedkhodjaev Khamid
doctor of technical sciences, professor
Official opponents
:
Djurayev Anvar
doctor of technical sciences, professor
Sulaymonov Rustam
candidate of technical sciences
Leading organization: Fergana Politechnical Institute
The defense of the dissertation will take place in 30 March 2018 y. at 14
00
o’clock at
meeting of scientific council DSc 27.06.2018. T.0801 at Tashkent institute of textile and light
industry to the address: 100100, Yakkasaray district, str.Shokhjakhon-5, administrative building,
222 audience, tel.(+99871)- 253-06-06, 253-08-08, a fax: 253-36-17, email: titlp_info@edu.uz.
The dissertation could be reviewed at the Information-resource center of Tashkent
institute of textile and light industry (registration number 28). Address100100,
Tashkent,Yakkasaray district, str. Shohjahon-5, tel. tel.(+99871)- 253-08-08
Abstract of dissertation sent out on 15 March 2018 year
(mailing report № 28 on 15 March 2018year
Introduction (abstract of PhD thesis)
INTRODUCTION (abstract of DSc thesis)
K. Jumaniyazov
Chairman of the scientific council
awarding scientific degrees,
doctor of technical sciences, professor
A.Z. Mamatov
Scientific secretary of scientific
council, doctor of technical
sciences, professor
S.Sh. Tаshpulatov
Chairman of scientific seminar under
Scientific concil,doctor of
technicalsciences,рrofessor
35
INTRODUCTION (abstract of PhD thesis)
The aim of the research
is to improve the quality of the seeds by improving
the screening device in the horizontal air flow, and reducing energy consumption.
The object of the research
was seed cotton cotton seeds, its production and
air flow, sampling and equipment.
Scientific novelty of the research:
A new design of the spinner was created on the basis of mathematical
modeling of cotton seeds in horizontal air flow;
Based on the analysis of dynamic models of movement of cotton seeds in
unstable and variable cut aerodynamic crawler, the parameters of the new sorter
were determined;
In the process of detection, technological parameters and working regimes
have been identified, which ensure that the energy efficiency of the spinner is
reduced, based on the fractional movement laws.
Installed the dependence of the laws of seed movement, the efficiency of
sorting on the speed of air flow and the angle of inclination of the plate are
established.
Introduction of research results.
On the basis of the obtained scientific results on the improvement of the
process of sorting sowing seeds in a horizontal air stream:
Patent for the invention of the Agency for Intellectual Property of the
Republic of Uzbekistan on the aerodynamic sorting device (Two-section seed
sorter, Patent of the Republic of Uzbekistan IAP 05516, -2017), which helps to
increase the degree of seed purification from foreign impurities, reduce
aerodynamic resistance and reduce the energy consumed by devices and improve
the quality of sowing seeds;
The new aerodynamic horizontal sorter of sowing seeds was introduced at the
Chust cotton ginning plant of JSC "Uzpahtasanoat" (certificate of JSC
"Uzpahtasanoat" on February 22, 2018 No. 02-18 / 943 dated). As a result, the
optimum speed was determined, air flow, which helps to increase the degree of
seed cleaning from foreign impurities, and improve the quality of sowing seeds;
New rational parameters and sorting modes were introduced at the Chust
cotton gin plant at JSC "Uzpahtasanoat" (certificate of JSC "Uzpahtasanoat" on
February 22, 2018 No. 02-18 / 943 dated). As a result, the mechanical damage to
the seeds is reduced by 1.91%, the improvement in the quality of the sowing yields
a grade increase of 6%.
Structure and volume of dissertation.
Introduction to the dissertation
consists of 4 chapters, a summary of the literature used. The volume of dissertation
is 120 pages.
36
ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
LIST OF PUBLISHED WORKS
1. Турсунов А.Ю., Каримов А. Туксизланган чигитларни ўзгарувчан
кесимини горизонтал аэродинамик қурилмадаги ҳаракатини ўрганиш //
Механика муаммолари Ж: -2005. №-4, Б. 56-57. (05.00.00; №6).
2. Турсунов А.Ю., Ахмедходжаев Х., Исманов М. Экспериментальное
определение взаимодействия хлопка c потоком воздуха //Ж. ФарПИ Илмий-
техника журнали.-2013.- №-3.-Б.41-42. (05.00.00; № 20).
3. Турсунов А. Ю., Аҳмедходжаев Х.Т., Каримов А. Исследование движения
хлопковых семян в двухкамерном сортировщике, под действием
горизонтального воздушного потока //Ж: Проблемы механики.-2016.- №2. –
С. 35-38. (05.00.00; №6).
4. A.Tursunov. Study of the Dynamics of Cotton Seeds Movement under the
Influence of Air Flow. //Journal of Textile Science & Engineering 6: 285.
Doi:10.4172/2165-8064.1 (05.00.00; №23).
5. Турсунов А.Ю., Аҳмедходжаев Х.Т., Мамарасулов Х.Қ. Пахта чигитини
саралаш учун мўлжалланган пневматик сепаратор //Ж. Пахтачилик ва
дончилик. Республика илмий техника журнали. -2000.- №2.-Б.30-32
(05.00.00; №17).
6. Турсунов А.Ю., Мардонов Б.М, Аҳмедходжаев Х.Т., Каримов А.
Пахта
чигитини горизонтал ҳаво оқими таъсиридаги ҳаракатининг назарий
тадқиқоти //Ж. Тўқимачилик муаммолари.-2016.-№3. Б. 69-74. (05.00.00;
№17).
7. Турсунов А.Ю., Мардонов Б., Ахмеходжаев Х.Т., Чигитларни ҳаво
оқимлари таъсирида саралаш жараѐнининг назарий тадқиқи //Ж.
Тўқимачилик муаммолари. – 2017. № 4. Б. 95-99 (05.00.00; №17).
8. Патент IAP № 05516. Икки секцияли пахта чигитини сараловчи қурилма //
Турсунов А.Ю., Ахмедходжаев Х.Т., Исманов М. Расмий ахборотнома
20.12.2017 йил,
9. Турсунов А.Ю., Ахмедходжаев X.Т. Толали чигитни горизонтал ҳаво
оқими таъсиридаги ҳаракати // Халқаро илмий-амалий анжуман. Наманган,
2002 йил Б. 24-25.
10. Турсунов А., Аҳмедходжаев X.Т. Экспериментальное определение
взоимодействия хлопка с потоком воздуха //Халқаро илмий-амалий анжуман.
Наманган, 2002 йил Б. 26-27.
11. Турсунов А.Ю. Экспeримeнталноe опрeдeлeниe взаимодeйствия хлопка с
потоком воздуха. //Халқаро илмий анжуман” Наманган, 2008 йил, 258-260.
12. Турсунов А.Ю., Аҳмедходжаев Х.Т. Пахта чигитини саралаш учун
мўлжалланган
пнeвматик
сепараторни
такомиллаштириш
ва
уни
самарадорликка
таъсири.//Рeспублика
илмий-амалий
конфeрeнцияси.
Наманган, 2004 йил. Б.102.
37
13. Турсунов А.Ю. Пахта чигитини горизонтал ҳаво оқими таъсиридаги
ҳаракатининг назарий тадқиқоти //Рeспублика илмий-амалий анжумани.
Наманган, 2011 йил, Б. 43-46.
14. Турсунов А.Ю., Аҳмедходжаев Х.Т. Ўзгармас пневматик саралагичда
пахта чигитининг ҳаракатланиш қонуниятларини ўрганиш// Рeспублика
илмий-амалий анжумани.- Наманган, 2012. Б.13-16.
15. Турсунов А.Ю., Каримов А. “Туксизланган чигитларни ўзгарувчан
кесимли горизонтал икки секцияли саралагичдаги ҳаракати //НамМТИ-
илмий-техник анжуман-2013, Б. 28
16. Турсунов А.Ю., Абдукаримов А. Пахта толасини электр ўтказувчанлиги
ва тола сифатига таьсири//НамДу илмий-техник анжуман-2013.-Б. 27.
17. Турсунов А.Ю. Движение хлопковых семян в двухкамерном
сортировщике под действием горизонтального воздушного потока
//Тенденции
и инновации современной науки. Материалы ХVI
Международной научно-практической конференции, 29 октября 2015 г.
Краснодар. С.43.
18. Турсунов А.Ю. Определение взаимодействия хлопка с потоком воздуха.//
Тенденции
и
инновации
современной
науки.
Материалы
ХVI
Международной научно-практической конференции, 29 октября 2015 г.
Краснодар 44с .
38
Автореферат «Тўқимачилик муаммолари» илмий журнали таҳририятида
таҳрирдан ўтказилди ва ўзбек, рус, инглиз тилларидаги матнлари мослиги
текширилди (05.03.2018 й.).
Босишга рухсат этилди: 15.03.2018 йил.
Бичими 60х84
1
/
16
,«Times New Roman»
гарнитурада рақамли босма усулида босилди.
Шартли босма табоғи: 3 Адади 65. Буюртма № 72.
Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти босмахонаси.
Босмахона манзили: 100100, Тошкент ш., Шоҳжаҳон-5
39
40
