ПОДГОТОВКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ ПАРЫ «ЗУБЧАТОЕ КОЛЬЦО-ДИСК» УЗЛА ПИЛЬНОГО ЦИЛИНДРА ВОЛОКНООТДЕЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН

PREPARATION OF EXPERIMENTAL SAMPLES OF THE "TOOTHED RING-DISK" PAIR OF THE SAW CYLINDER ASSEMBLY OF FIBER SEPARATION MACHINES

Khasan Saidov

student, Department of Light Industry Machinery and Equipment, Bukhara Engineering Technological Institute,

Uzbekistan, Bukhara

Akbar Abrorov

Senior lecturer, Bukhara Engineering Technological Institute,

Uzbekistan, Bukhara

АННОТАЦИЯ

В данной работе приведены причины снижения надежности и долговечности узла пильного цилиндра, выбор материала дисковых пил, методы крепления стальных экспериментальных колец и их термообработки, нарезаний зубьев на новых материалах. Последовательность сборки, наладки нового узла пильного цилиндра и его подготовки к производственному испытанию.

ABSTRACT

In the paper, the reasons for the decrease in the reliability and durability of the saw cylinder assembly, the choice of the circular saw material, the methods for securing the steel experimental rings and their heat treatment, and the tooth slicing on new materials are given. Sequence of assembly, setting up a new assembly of the saw cylinder and its preparation for the production test.

Ключевые слова: износостойкость, термообработка, надежность, долговечность, волокноотделения, хлопок, пильный цилиндр, рандомизация.

Keywords: wear resistance, heat treatment, reliability, durability of fiber separation, cotton, saw cylinder, randomization.

Переработка хлопка-сырца осуществляется на технологических машинах и оборудование, в основном изготовленных в США, Китае и Узбекистане. Важным фактором по обеспечению стабильности объема выращивания урожая хлопка и повышения конкурентоспособности сырья на мировом рынке является получение хлопка-волокна высокого качества.

В нашей Республике осуществляются широкомасштабные мероприятия, получены определенные результаты по разработке высокоэффективных техник и технологий для первичной обработки хлопка-сырца, обеспечивающих получение продукции высокого качества. В этом отношении можно отметить разработку техники и технологии, обеспечивающих сохранение качества вырабатываемой хлопковой продукции на хлопкоочистительных предприятиях, дающих возможность снижения расхода сырья и энергии.

В мире актуальными задачами являются создание новых образцов техники и технология пильного волокноотделения и семян от летучек хлопка. При этом осуществление целенаправленных научных исследований по разработке высокоэффективных конструкций рабочих органов основной технологической машины хлопкозаводов - пильных волокноотделительных машин, создание методов расчета параметров и режимов движения, позволяющих добиться значительного увеличения производительности машин при повышенной влажности хлопка-сырца для получения качественного хлопкового волокна, считается одной из актуальных задач отрасли [1].

В данный момент, на хлопкоперерабатывающих заводах эксплуатируются серийные волокноотделительные машины типа ДП, оснащенные узлом пильного цилиндра с низкой надёжностью. Известно, что срок службы существующих конструкций пильного цилиндра волокноотделительных машин составляет всего лишь 48 часов, затем необходима заточка зубьев, что создает простой машины. Процесс восстановления зубьев пил в течение 96 часов повторяется два раза, после чего заканчивается ресурс работы пил.

Рисунок 1. Конструкция узла пильного цилиндра волокноотделительной машины.

1 – дисковая пила; 2 – прокладка; 3 – пильный вал; 4 – гайка; 5 – узел опоры пильного цилиндра.

Основываясь на проведённых исследованиях [3] нами выбран материал пила из четырех групп сталей, десяти марок по следующей термообработки в трех вариантов твердости: HRC 42-46, HRC 52-58, HRC 62-70, отвечающим по механико–физическим свойствам, износостойкости и коэффициента трения соответствуют условиям работы системы «зуб пила – сырцовый валик – летучка – колосник» [2]. Эти выбранные стали обладают высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и хорошей податливостью к термообработке, а также имеют высокую твердость при закалке (HRC=62-67). Это стали следующих групп: углеродистые, быстрорежущие, марганцовистые и легированные. Следует отметить, что углеродистые стали имеют низкую теплостойкость Т_с=200-250⁰С, но это не ограничивает возможности широкого применения сталей У10А, У8А, имеющих хорошую вязкость, наименьший коэффициент трения о волокно, так как температура кромки лезвия зуба пила в зоне контакта в процессе волокноотделения достигает 115⁰С.

Быстрорежущая сталь марки Р6М5 отличается более высокой прочностью, теплостойкостью, имеет наименьший коэффициент трения по волокну.

Марганцевистые стали 110 Г13Л, Г13 содержат 1-1,4% углерода и 11-14% М_n, относятся к аустенитному классу и имеют высокое сопротивление к износу и деформации. Характерным для них является то, что высокая износостойкость сочетается с высокой прочностью и низкой твердостью (Ϭ_в=1000 МН/м², HB 210).

Легированные стали, обладая достаточной вязкостью, способствуют снижению коэффициента трения. После глубокого анализа физико-механических свойств и прочностных характеристик сталей переходим к применению этих стали в качестве пила волокноотделительных машин, с целью выбора материала пила, обеспечивающего оптимальные эксплуатационные качества.

Корпус экспериментального пила изготовляется диаметром 280 мм из специальной тонколистовой стали (углеродистой У85, ГОСТ 2052-60), толщиной 0,95±0,05 мм, твердостью HRC 32-35.

Образцы колец с твердостями HRC 42-46, HRC 52-58, HRC 62-70 изготовлены из следующих групп сталей: углеродистых – У10А; малолегированных – ХВГ, ШХ-15; высоколегированных – 85ХФ, 8Х6НФТ, Х12М, ДИ-22, 55Х7ВСФМ; быстрорежущих –Р6М5; марганцевистой – 110Г13Л.

На рис. 2 представлены размеры и натура образцов-колец, подвергаемых трению. Для того чтобы выявить характер износа выбранных сталей в одинаковых условиях изнашивания, образцы-колца были запрессованы на диск, по методу горячей штамповки в штамповочном прессе.

Рисунок 2. Параметры образцов-колец, подвергнутых термообработке.

Комбинация образцов-колец проводилась по методу «диагоналей» (Рис.3) (с введением следующих буквенных обозначений): Ст₁ - низкая твердость (HRC 42-46); Ст₂ - средняя твердость (HRC 52-58); Т - высокая твердость (HRC 62-70).

Рисунок 3. Схема рандомизации образцов-колец по способу “диагоналей”

Вертикальные столбцы означают твердость материала, а по горизонтали - марки сталей (А, Б, С, Д, Е, N, K, L, M, Q). Рандомизация образцов – колец, изготовленных из сталей 55х7 ВСФМ, 8х6 НФТ, II0ГIЛ, ШХ-15, УIОА и устанавливаемых на пильном валу, имеет вид: С_Т1А, С_Т1Б, С_Т2А, ТА, С_Т2Б, С_Т1С, С_Т1Д, С_Т2С, ТБ, С_Т1Q, С_Т2Q, С_Т1M, TC, С_Т2Д, С_Т1E, С_Т2E, TД, С_Т1L, С_Т2M, TQ, TM, С_Т2L, С_Т1K, TE, С_Т1N, С_Т2K, TL, TK, С_Т2N, TN.

После запрессовки образцов-колец на основании пильного диска и для ликвидации деффекта проскальзывания колец из четырёх точек в соединение системы, произведены заклепки Æ3 мм. Окончательно обработанные диски с нарезанными зубьями на пилонасекательном автомате приобрели вид цельного готового изделия для подвергания к испытанию на износ. Исследования проводились на волокноотделительной машине типа ДП серийного производства при производительности одной пилой 16,9 кг/час, при массе сырцового валика 80-90 кг и производительности машины составила 2200 кг вол/час. Для экспериментов были использованы хлопок-сырец разновидности Бухоро - 6, Бухоро – 8, 1 сорта, ручного сбора, с исходной влажностью 8-9%.

На основании проведённых теоретико-экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы: эксплуатируемая дисковая пила подтверждает, что её ресурс работы и материал не отвечает требованиям технологического процесса волокноотделения и семян; физико – механические и прочностные характеристики не отвечают законам интенсивного изнашивания зуба пила при взаимодействии системы «зуб-пила- летучки-колосника».

Список литературы:

1. Г.Д. Джаббаров. Первичная обработка хлопка. Издательство «Легкая индустрия». 1985, с.154-164.
2. Э. Гудремон. Специальные стали, Т.1 и Т.2. - М.: Металлургия, 1966, 952 и 676 с.
3. М.А. Тылкин. Справочник термиста ремонтной службы. - М. Металлургия, 1981. 647 с.