УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ РАБОЧЕГО ВАЛА ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

IMPROVED DESIGN OF THE WORKING SHAFT FOR A TECHNOLOGICAL MACHINE

Ayder Nabiev

PhD, head laboratory theory of mechanisms and machines, Institute of Mechanics and Seismic Stability of Structures of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent

Gerasim Tsoy

Leading Researcher, Institute of Mechanics and Seismic Stability of Structures of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent

Bahodir Igamberdiyev

Doctoral student, Institute of Mechanics and Seismic Stability of Structures of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent

АННОТАЦИЯ

Усовершенствована конструкция рабочего вала отжимной машины. Технико-экономическая эффективность от применения, предлагаемого рабочего вала новой конструкции заключается в том, что повышается эффективность удаления влаги из кожи и повышается ресурс отжимного вала. Конструкция вала составная, где за счет установки шайб между секциями металлокерамических труб достигается сохранение лицевой поверхности обрабатываемого мокрого кожсырья при повороте секции металлокерамической трубы при его отжиме избыточной влаги.

ABSTRACT

The design of the working shaft of the wringing machine has been improved. The technical and economic efficiency of using the proposed working shaft of the new design is that the efficiency of moisture removal from the skin is increased and the resource of the wringing shaft is increased. The design of the shaft is composite, where by installing washers between the sections of metal-ceramic pipes, the front surface of the processed wet raw hide is preserved when the section of the metal-ceramic pipe rotates during its wringing out of excess moisture.

Ключевые слова: валковая машина; волокнистый материал; рабочий орган; металлокерамика.

Keywords: roller machine; fibrous material; working element; metal ceramics.

Известно, что во многих странах мира, большое внимание уделяется полному и эффективному использованию доступного сырья, в том числе кожевенного и производству из него продукции с высокой добавленной стоимостью.

Следовательно, учитывая физико-механические свойства кожевенного сырья, необходимо проводить теоретические, экспериментальные исследования и разрабатывать конкурентоспособные кожевенные машины, обеспечивающие высокие показатели качества обработки.

Технологические машины, технические и конструктивные особенности которых являются научно обоснованными и проверенными валковыми машинами и их рабочие валы являются одними из актуальных задач науки и производства [1–4].

На основании вышеизложенного целесообразно было бы провести анализ конструкций существующих валов и работу по совершенствованию конструкции рабочего вала технологической отжимной машины.

Для этого необходимо следующее:

- разработать новое техническое решение по совершенствованию конструкции рабочего вала;

- теоретически исследовать параметры нового рабочего вала и выдать рекомендации по совершенствованию валов на основе изучения существующих конструкций рабочих валов технологических машин для механической обработки кожсырья [5–7].

С целью совершенствования конструкции валковой отжимной машины (ИМиСС АН РУз), а именно конструкции рабочих валов на основе изученных существующих конструкций рабочих органов технологических машин нами разработана усовершенствованная конструкция прижимного механизма [8–10].

Целью разработки является повышение эффективности удаления влаги из кожи и повышение ресурса отжимного вала, а также повышение производительности.

Следовательно, для достижения данных целей нами разработана новая конструкция рабочего вала для отжимной машины.

Экономическая эффективность от применения, предлагаемого рабочего вала новой конструкции заключается в том, что повышается эффективность удаления влаги из кожи и повышается ресурс отжимного вала [11].

Существенным отличием рабочего вала от существующих валов являются:

а) установка на металлический вал упругого покрытия из резины или полиуретана;

б) установка на покрытие металлического вала несколько секций из пористых металлокерамических труб;

в) между металлокерамическими секциями труб установлены шайбы из волокнистого материала БМ;

г) по концам металлического вала фланцами с резьбой стягивание пакета секции пористых металлокерамических труб с шайбами между ними на металлическом валу.

Предлагаемая конструкция усовершенствованного рабочего вала отжимной машины показана на рисунке 1, вертикальное сечение вдоль отжимного вала. На рисунке 2 показано вертикальное поперечное сечение отжимного вала.

Рисунок 1. Схема усовершенствованного рабочего вала отжимной машины

Технический результат от применения усовершенствованного рабочего вала достигается за счет:

а) установки на металлический вал упругого покрытия из резины или полиуретана;

б) установки на покрытие металлического вала несколько секций из пористых металлокерамических труб;

в) установки между металлокерамическими секциями труб шайбы из волокнистого материала БМ;

г) затяжки по концам металлической вала фланцами с резьбой пакета пористых металлокерамических труб с шайбами между ними на металлическом валу.

Рисунок 2. Вертикальное поперечное сечение рабочего вала

Отжимной вал для удаления влаги из кожи состоит из металлического вала, который состоит из трубы 1 на котором установлены и приварены сваркой по концам цапф 2 и 8. На металлическую трубу 1 установлено покрытие 4 из упругого материала, а именно из резины или полиуретана, на которое установлено несколько секций из пористых металлокерамических труб 5 и с чередованием с шайбой 6 из волокнистого материала из сукна марки БМ. Пакет пористых металлокерамических труб 5 с шайбами 6 прижат фланцами 3 и 7. Во внутрь металлического вала 1 установлена перегородка 9.

Отжимной вал для удаления влаги из мокрой кожи работает следующим образом. При отжиме влаги из мокрой кожи необходимо максимальное копирование поверхности кожи. За счет того, что под секциями из пористых металлокерамических труб установлено упругое покрытие то каждая секция металлокерамической трубы может поворачиваться вдоль своей продольной оси, копируя рельеф кожного покрова. Это обеспечивает равномерное удаление влаги из мокрой кожи. За счет установки шайбы 6 между секциями металлокерамических труб позволяет не повреждать поверхность кожи при повороте секции металлокерамической трубы 5 при отжиме влаги из мокрой кожи (рисунки 1 и 2) [12–15].

В целом достигается повышение эффективности отжима влаги из мокрой кожи и ресурс отжимного вала, а также производительность процесса [16–19].

Выводы по разработке усовершенствованного отжимного вала.

1. Анализ отжимных валов отжимных машин для удаления влаги из полуфабрикатов и показал их низкую производительность при отжиме влаги и из-за жирности валов затрудняется удаление влаги. Поэтому волокнистое покрытие и пористые валы периодически надо поливать теплой водой с обезжиривающим составом для смыва жира.

2. Рекомендуется отжимные валы из пористого материала, например, трубы из сферы порошкового титана прессованного под давлением.

3. Копирование топографии кожевенного полуфабрикатов можно осуществлять верхним пористым валом, выполненным из нескольких частей между которыми устанавливаются кольца из упругих волокнистых материалов, а нижний вал из целой металлокерамической трубы.

Таким образом, разработана новая конструкция рабочего вала, служащего при механической обработке кожевенного сырья на валковой отжимной машине.

Список литературы:

1. Бурмистров А.Г. Машины и аппараты производства кожи и меха – М.: КолосС, 2006. – 384 с.
2. Бахадиров Г. А. Техника и технология для обработки кожсырья / Г. А. Бахадиров, Г. Н. Цой, А. М. Набиев. – Новосибирск : Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская академическая книга", 2023. – 214 с. – ISBN 978-5-605-05493-1. – EDN BPGDBU.
3. Баранов В.А. Технология переработки кожевенного, овчинно – шубного и пушно - мехового сырья. Учебное пособие / В.А.Баранов. – Казань: ФГБОУ ВО КГАВМ имени Н.Э.Баумана, 2018. – 56 с.
4. Рубцов В.Ю., Тютерев В.В., Килишевский О.В., Кавун Д.Е. Условия прокатки в обжимной клети с индивидуальными приводами валков // Калибровочное бюро. 2020. №17. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/usloviya-prokatki-v-obzhimnoy-kleti-s-individualnymi-privodami-valkov
5. Лехов О.С., Туев М.Ю. Исследование напряжений в очагах деформации и оценка износа валков универсальных клетей при прокатке широкополочных балок // Вестник МГТУ им. Г.И.Носова. 2015. №2 (50). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-napryazheniy-v-ochagah-deformatsii-i-otsenka-iznosa-valkov-universalnyh-kletey-pri-prokatke-shirokopolochnyh-balok
6. Рубцов В.Ю., Бородин А.Н., Чурилов В.С. Система торможения вертикальных валков универсальных клетей // Калибровочное бюро. 2020. №17. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sistema-tormozheniya-vertikalnyh-valkov-universalnyh-kletey
7. А.С. SU №563448 Малопрогибаемый вал/ А.М. Кучер, В.А. Бабинский, Ю.И. Кадашевич. Опубл. в бюл. №24. 30.06.1977 г.
8. Бахадиров Г. А. Техника и технология для обработки кожсырья / Г. А. Бахадиров, Г. Н. Цой, А. М. Набиев. – Новосибирск : Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская академическая книга", 2023. – 214 с. – ISBN 978-5-605-05493-1. – EDN BPGDBU
9. Bahadirov G.A., Nabiev A.M., Tsoy G.N. and Rakhimov F.R. Study of the zone between roller pairs for processing piece goods made of fibrous material. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti. 2024, 2, pp. 164–171. DOI 10.47367/0021-3497_2024_2_164
10. Bahadirov G. A. et al. Determination of rational parameters of a device for leather feeding to the machining area. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (122), 62–72. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277393
11. Bahadirov G., Tsoy G., & Nabiev, A. (2021). Study of the efficiency of squeezing moisture-saturated products. Eureka: Physics and Engineering, (1), 86-96. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2021.001606
12. Amanov A. T. et al. A Study on the Pressure Mechanism Improvement of a Roller-Type Machine Working Bodies. Materials 2023, 16, 1956. https://doi.org/10.3390/ma16051956
13. Amanov A.T., et al. The Improvement of the Rheological Model of Leather. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, Vol. 13 (2023) No. 1, Indonesia. pages: 321-328. DOI:10.18517/ijaseit.13.1.17360
14. Amanov A.T. et al. Effect of Multilayer Processing of Semi-finished Leather Products. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research (2022). DOI:10.18178/ijmerr.11.4.248-254
15. Кулевцов Г.Н., Вознесенский Э.Ф., Абдуллин И.Ш. Сокращение структурных дефектов в производстве кожи при использовании плазменной технологии // Вестник Казанского технологического университета. 2010. №11. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sokraschenie-strukturnyh-defektov-v-proizvodstve-kozhi-pri-ispolzovanii-plazmennoy-tehnologii
16. Nabiev A., Bahadirov G., Tsoy G., Rakhimov F. Research and improvement of a staking machine for processing elastic-viscous fibrous materials // International Journal of Modern Manufacturing Technologies, Vol. XVI, No. 3 / 2024, Pp. 8–20. https://doi.org/ 10.54684/ijmmt.2024.16.3.8
17. Bahadirov G., Nabiev A., Rakhimov F., Tsoy G. Study of working mechanisms of a technological machine for mechanical processing of viscous-elastic materials // AIP Conf. Proc. 23 December 2024; 3243 (1): 020009. https://doi.org/10.1063/5.0247389
18. Бахадиров Г.А., Набиев А.М., Рахимов Ф.Р., Мусиров М.У. Определение параметров цепного транспортирующего устройства валковой машины // Технология текстильной промышленности № 5 (407) 2023. – С. 168-174.
19. Nabiev A., Rakhmonov K. Issues of Manufacturability of Roller Machines. IgMin Res. October 17, 2024; 2(10): 812-817. IgMin ID: igmin252; DOI: 10.61927/ igmin252; Available at: igmin.link/p252