烏茲別克專用UZMDY-500棉花打包機(jī)參數(shù)選用分析

■ 丁 飛 張春雨

〔南通棉花機(jī)械有限公司，江蘇南通226300〕

蘇聯(lián)時(shí)期，烏茲別克僅局限于在聯(lián)盟范圍內(nèi)將棉纖維及棉絨通過其獨(dú)有的鐵路機(jī)車運(yùn)輸?shù)轿挥诙砹_斯、烏克蘭及白俄羅斯的紡織廠內(nèi)，當(dāng)時(shí)情況下，烏茲別克棉包包型960 mm×595 mm×780 mm在經(jīng)濟(jì)效益上是最合適的。但自烏茲別克獨(dú)立以來，其棉纖維和棉絨運(yùn)輸方向發(fā)生了本質(zhì)的變化，現(xiàn)主要出口到東南亞、中國、孟加拉國、印度尼西亞等國家，此時(shí)通過伊朗Bandar-Abas港口的海路運(yùn)輸產(chǎn)生了巨大作用，烏茲別克棉包將在該港口被裝入6.1 m（20英尺）或12.2 m（40英尺）的海運(yùn)集裝箱內(nèi)運(yùn)往出口國家，為此在國際棉包包型標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上研究出適應(yīng)當(dāng)前國際運(yùn)輸車輛及集裝箱的新包型是非常必要的。Ⅰ號包型1 400 mm×530 mm×700 mm和Ⅱ號包型1 060 mm×530 mm×780 mm是兩種通用的國際棉包包型。

眾所周知，現(xiàn)有尺寸和密度的烏茲別克棉包具有很大的膨脹力，鐵絲、PET帶等捆扎材料經(jīng)常出現(xiàn)崩裂的問題，給棉包裝載和運(yùn)輸造成了很大的困擾，解決棉包捆扎問題迫在眉睫。采用國際棉包包型將有助于減少作用在棉包捆扎帶上的拉力，緩解捆扎材料崩裂的問題。

一、根據(jù)集裝箱和火車車廂棉包裝載量進(jìn)行分析

各類包型分別在12.2 m（40英尺）集裝箱和120 m3的標(biāo)準(zhǔn)列車車廂內(nèi)的裝載量，見表1。

表1 各類包型的裝載量

（一）棉纖維壓縮的相關(guān)參數(shù)

1.棉包密度。

式中：ρ為棉包密度（kg/m3）；G為棉包總重（kg）；V為棉包體積（m3）；L為棉包長度（m）；B為棉包寬度（m）；H為棉包高度（m）。

2.壓縮密度。

式中：V0為棉纖維在打包機(jī)內(nèi)成包壓縮時(shí)的最小體積（m3）；L0為打包機(jī)包箱內(nèi)部長度（m）；B0為打包機(jī)包箱內(nèi)部寬度（m）；H0為壓縮高度（m）。

3.一般皮棉棉包受壓截面上單位面積壓力。

式中：A為與棉纖維含水量密切相關(guān)的參數(shù)。

4.成包壓力。

根據(jù)上述公式計(jì)算得出相關(guān)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)為表2。

表2 根據(jù)公式計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)

二、參數(shù)分析

從表1數(shù)據(jù)分析得出，集裝箱裝載棉包數(shù)量：烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型=Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型；集裝箱裝載棉包重量：烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型＞Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型；列車車箱裝載棉包數(shù)量：Ⅱ號包型＞烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型＞Ⅰ號包型；列車車箱裝載棉包重量：烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型＞Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型。

根據(jù)2005年國際棉花咨詢委員會（ICAC）在利物浦召開的第64次全體會議精神及從表1上裝載棉包數(shù)量和裝載重量兩方面分析的數(shù)據(jù)得出：選用國際標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ號棉包包型進(jìn)行棉纖維運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益最佳。

但烏茲別克現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)棉包包型的重量比國際標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ號包型要重，考慮到烏茲別克棉包裝載量和出口量，必須在不改變Ⅱ號包型外形尺寸的前提下增加包重到烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型的重量。根據(jù)上述要求筆者設(shè)計(jì)出了新型打包機(jī)UZMDY-500，該打包機(jī)打出的棉包在集裝箱裝載量和裝載重量上與烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型相同，但在列車裝載量上多出4個(gè)包，重量增加約900 kg。

從表2中可以看出UZMDY-500打出的棉包包型在成包密度、壓縮密度、單位面積壓力和成包壓力方面與烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型相差甚小，均在包重的誤差范圍內(nèi)，故認(rèn)為兩種包型的上述參數(shù)是相等的。同時(shí)打包機(jī)能耗取決于成包壓力，所以得出UZMDY-500和烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型的打包機(jī)能耗基本相同。

在成包密度相同的情況下，將棉包的寬度從595 mm減小到530 mm，可以減少棉包橫截面中的纖維數(shù)量，從而相應(yīng)地減少作用在捆扎帶上的拉力。如圖1所示當(dāng)棉包寬度從595 mm（23英寸）降到530 mm（21英寸）時(shí)，捆扎帶上的拉力相應(yīng)地減少了30%。若采用高強(qiáng)度PET帶捆扎烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)棉包，其斷裂力為13 000 N，而捆扎UZMDY-500打出的棉包只需采用斷裂力為10 000 N～10 500 N的捆扎帶。棉包捆扎力下降有助于解決包裝材料（鐵絲、PET帶）經(jīng)常出現(xiàn)崩裂的問題，同時(shí)亦降低了對捆扎帶的強(qiáng)度要求，從而降低捆扎成本。

圖1 棉包不同寬度時(shí)作用在捆扎帶上的間距力

三、結(jié)語

綜上所述UZMDY-500打包機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）該打包機(jī)能耗和烏茲別克標(biāo)準(zhǔn)包型打包機(jī)基本相同；（2）該打包機(jī)保證了12.2 m（40英尺）集裝箱棉包裝載量，提高了120 m3的標(biāo)準(zhǔn)列車車廂的裝載量；（3）該打包機(jī)降低了棉包捆扎力，解決了捆扎帶崩裂問題。UZMDY-500打包機(jī)是適用于烏茲別克當(dāng)前國情的打包機(jī)?！?/p>