烏茲別克專用UZMDY-500棉花打包機參數選用分析

■ 丁 飛 張春雨

〔南通棉花機械有限公司，江蘇南通226300〕

蘇聯時期，烏茲別克僅局限于在聯盟范圍內將棉纖維及棉絨通過其獨有的鐵路機車運輸到位于俄羅斯、烏克蘭及白俄羅斯的紡織廠內，當時情況下，烏茲別克棉包包型960 mm×595 mm×780 mm在經濟效益上是最合適的。但自烏茲別克獨立以來，其棉纖維和棉絨運輸方向發生了本質的變化，現主要出口到東南亞、中國、孟加拉國、印度尼西亞等國家，此時通過伊朗Bandar-Abas港口的海路運輸產生了巨大作用，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）的海運集裝箱內運往出口國家，為此在國際棉包包型標準的基礎上研究出適應當前國際運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帶等捆扎材料經常出現崩裂的問題，給棉包裝載和運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、根據集裝箱和火車車廂棉包裝載量進行分析

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

表1 各類包型的裝載量

（一）棉纖維壓縮的相關參數

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為棉纖維在打包機內成包壓縮時的最小體積（m3）；L0為打包機包箱內部長度（m）；B0為打包機包箱內部寬度（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的參數。

4.成包壓力。

根據上述公式計算得出相關參數，統計為表2。

表2 根據公式計算出的相關參數

二、參數分析

從表1數據分析得出，集裝箱裝載棉包數量：烏茲別克標準包型=Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型；集裝箱裝載棉包重量：烏茲別克標準包型＞Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型；列車車箱裝載棉包數量：Ⅱ號包型＞烏茲別克標準包型＞Ⅰ號包型；列車車箱裝載棉包重量：烏茲別克標準包型＞Ⅱ號包型＞Ⅰ號包型。

根據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上裝載棉包數量和裝載重量兩方面分析的數據得出：選用國際標準Ⅱ號棉包包型進行棉纖維運輸經濟效益最佳。

但烏茲別克現有標準棉包包型的重量比國際標準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準包型的重量。根據上述要求筆者設計出了新型打包機UZMDY-500，該打包機打出的棉包在集裝箱裝載量和裝載重量上與烏茲別克標準包型相同，但在列車裝載量上多出4個包，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準包型相差甚小，均在包重的誤差范圍內，故認為兩種包型的上述參數是相等的。同時打包機能耗取決于成包壓力，所以得出UZMDY-500和烏茲別克標準包型的打包機能耗基本相同。

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量，從而相應地減少作用在捆扎帶上的拉力。如圖1所示當棉包寬度從595 mm（23英寸）降到530 mm（21英寸）時，捆扎帶上的拉力相應地減少了30%。若采用高強度PET帶捆扎烏茲別克標準棉包，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）經常出現崩裂的問題，同時亦降低了對捆扎帶的強度要求，從而降低捆扎成本。

圖1 棉包不同寬度時作用在捆扎帶上的間距力

三、結語

綜上所述UZMDY-500打包機有以下優點：（1）該打包機能耗和烏茲別克標準包型打包機基本相同；（2）該打包機保證了12.2 m（40英尺）集裝箱棉包裝載量，提高了120 m3的標準列車車廂的裝載量；（3）該打包機降低了棉包捆扎力，解決了捆扎帶崩裂問題。UZMDY-500打包機是適用于烏茲別克當前國情的打包機。☆