乌兹别克专用UZMDY-500棉花打包机参数选用分析

■ 丁 飞 张春雨

〔南通棉花机械有限公司，江苏南通226300〕

苏联时期，乌兹别克仅局限于在联盟范围内将棉纤维及棉绒通过其独有的铁路机车运输到位于俄罗斯、乌克兰及白俄罗斯的纺织厂内，当时情况下，乌兹别克棉包包型960 mm×595 mm×780 mm在经济效益上是最合适的。但自乌兹别克独立以来，其棉纤维和棉绒运输方向发生了本质的变化，现主要出口到东南亚、中国、孟加拉国、印度尼西亚等国家，此时通过伊朗Bandar-Abas港口的海路运输产生了巨大作用，乌兹别克棉包将在该港口被装入6.1 m（20英尺）或12.2 m（40英尺）的海运集装箱内运往出口国家，为此在国际棉包包型标准的基础上研究出适应当前国际运输车辆及集装箱的新包型是非常必要的。Ⅰ号包型1 400 mm×530 mm×700 mm和Ⅱ号包型1 060 mm×530 mm×780 mm是两种通用的国际棉包包型。

众所周知，现有尺寸和密度的乌兹别克棉包具有很大的膨胀力，铁丝、PET带等捆扎材料经常出现崩裂的问题，给棉包装载和运输造成了很大的困扰，解决棉包捆扎问题迫在眉睫。采用国际棉包包型将有助于减少作用在棉包捆扎带上的拉力，缓解捆扎材料崩裂的问题。

一、根据集装箱和火车车厢棉包装载量进行分析

各类包型分别在12.2 m（40英尺）集装箱和120 m3的标准列车车厢内的装载量，见表1。

表1 各类包型的装载量

（一）棉纤维压缩的相关参数

1.棉包密度。

式中：ρ为棉包密度（kg/m3）；G为棉包总重（kg）；V为棉包体积（m3）；L为棉包长度（m）；B为棉包宽度（m）；H为棉包高度（m）。

2.压缩密度。

式中：V0为棉纤维在打包机内成包压缩时的最小体积（m3）；L0为打包机包箱内部长度（m）；B0为打包机包箱内部宽度（m）；H0为压缩高度（m）。

3.一般皮棉棉包受压截面上单位面积压力。

式中：A为与棉纤维含水量密切相关的参数。

4.成包压力。

根据上述公式计算得出相关参数，统计为表2。

表2 根据公式计算出的相关参数

二、参数分析

从表1数据分析得出，集装箱装载棉包数量：乌兹别克标准包型=Ⅱ号包型＞Ⅰ号包型；集装箱装载棉包重量：乌兹别克标准包型＞Ⅱ号包型＞Ⅰ号包型；列车车箱装载棉包数量：Ⅱ号包型＞乌兹别克标准包型＞Ⅰ号包型；列车车箱装载棉包重量：乌兹别克标准包型＞Ⅱ号包型＞Ⅰ号包型。

根据2005年国际棉花咨询委员会（ICAC）在利物浦召开的第64次全体会议精神及从表1上装载棉包数量和装载重量两方面分析的数据得出：选用国际标准Ⅱ号棉包包型进行棉纤维运输经济效益最佳。

但乌兹别克现有标准棉包包型的重量比国际标准Ⅱ号包型要重，考虑到乌兹别克棉包装载量和出口量，必须在不改变Ⅱ号包型外形尺寸的前提下增加包重到乌兹别克标准包型的重量。根据上述要求笔者设计出了新型打包机UZMDY-500，该打包机打出的棉包在集装箱装载量和装载重量上与乌兹别克标准包型相同，但在列车装载量上多出4个包，重量增加约900 kg。

从表2中可以看出UZMDY-500打出的棉包包型在成包密度、压缩密度、单位面积压力和成包压力方面与乌兹别克标准包型相差甚小，均在包重的误差范围内，故认为两种包型的上述参数是相等的。同时打包机能耗取决于成包压力，所以得出UZMDY-500和乌兹别克标准包型的打包机能耗基本相同。

在成包密度相同的情况下，将棉包的宽度从595 mm减小到530 mm，可以减少棉包横截面中的纤维数量，从而相应地减少作用在捆扎带上的拉力。如图1所示当棉包宽度从595 mm（23英寸）降到530 mm（21英寸）时，捆扎带上的拉力相应地减少了30%。若采用高强度PET带捆扎乌兹别克标准棉包，其断裂力为13 000 N，而捆扎UZMDY-500打出的棉包只需采用断裂力为10 000 N～10 500 N的捆扎带。棉包捆扎力下降有助于解决包装材料（铁丝、PET带）经常出现崩裂的问题，同时亦降低了对捆扎带的强度要求，从而降低捆扎成本。

图1 棉包不同宽度时作用在捆扎带上的间距力

三、结语

综上所述UZMDY-500打包机有以下优点：（1）该打包机能耗和乌兹别克标准包型打包机基本相同；（2）该打包机保证了12.2 m（40英尺）集装箱棉包装载量，提高了120 m3的标准列车车厢的装载量；（3）该打包机降低了棉包捆扎力，解决了捆扎带崩裂问题。UZMDY-500打包机是适用于乌兹别克当前国情的打包机。☆