Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема обеспечения точности и восстановления работоспособности текстильных машин. цель и задачи исследования 13
1.1. Анализ состояния проблемы 13
1.2. Технологические задачи обеспечения точности и восстановления работоспособности деталей и узлов текстильных машин 22
1.3. Обоснование цели и задачи исследования 39
Глава 2. Исследование причин потери геометрической точности и работоспособности деталей и узлов текстильных машин 48
2.1. Анализ условий эксплуатации и характера действующих нагрузок на рабочие органы текстильных машин 48
2.2. Выявление и анализ статистических данных по причинам потери работоспособности и отказов узлов текстильных машин 57
2.3 Пространственные размерные связи функционально связанных узлов текстильных машин 65
2.4.Выявление причин формирования отклонений пространственного положения рабочих органов чесальных машин и причин их отказов 80
2.5. Выводы 90
Глава 3. Технологические методы восстановления требуемой точности пространственного положения тканеформирующих узлов и механизмов ткацких станков 91
3.1. Разработка и исследование методов восстановления точности и
работоспособности батанного механизма бесчелночных ткацких станков...91
3.2. Формирование пространственных отклонений в механизмах нитепрокладчика 103
3.3. Технологические методы компенсации позиционных отклонений нитепрокладчика на тканеформирующих переходах 114
3.4. Разработка и исследование методов восстановления точности пространственного положения рабочих органов чесальных машин 127
3.5. Выводы 136
Глава 4. Оперативное восстановления работоспособности деталей и узлов текстильных машин на основе диагностики их технического состояния 139
4.1. Оценка технического состояния текстильных машин в процессе эксплуатации средствами вибродиагностики 139
4.2. Текущая оценка состояния узлов и типовых элементов конструкции текстильных машин средствами вибродиагностики 152
4.3. Оценка технического состояния узлов и деталей текстильного оборудования методами видеоэндоскопической диагностики 163
4.4. Повышение эффективности эксплуатации и технического обслуживания текстильных машин на основе диагностики их состояния 170
4.5. Выводы 179
Глава 5. Разработка и исследование реновационных технологий для восстановления точности и работоспособности изношенных поверхностей деталей текстильных машин 181
5.1. Исследование причин и характера износа базовых поверхностей сопрягаемых деталей в опорах скольжения 182
5.2. Разработка и исследование технологий создания обращенных подшипниковых пар в опорах скольжения текстильных машин 195
5.3. Разработка и исследование упрочняющих технологий для восстановления работоспособности нитеконтактирующих деталей текстильного оборудования 205
5.4. Обоснование выбора материала покрытий, метода и технологических параметров процесса их нанесения при восстановлении нитеконтактирующих деталей импортного оборудования 219
5.5 Выводы 236
Глава 6. Исследование технологических способов отделки восстановленных рабочих поверхностей деталей текстильных машин 239
6.1. Технологические особенности отделочной обработки методами ППД восстановленных напылением поверхностей деталей текстильных машин 239
6.2. Применение комбинированных методов поверхностной обработки для повышения износостойкости и качества восстанавливаемых поверхностей деталей текстильных машин 244
6.3. Определение технологических параметров алмазного выглаживания при обработке напыленных поверхностей 250
6.4. Применение комбинированных методов обработки при восстановлении нижних барабанов шлихтовальных машин 259
6.5. Разработка и исследование технологии обработки восстановленных сложнопрофильных деталей текстильных машин незакрепленным абразивом 265
6.6. Выводы 275
Глава 7. Выявление и исследование технологических параметров процесса ппд, обеспечивающих достижение требуемого качества поверхностей, восстановленных газотермическим напылением 277
7.1. Определение и исследование основных технологических параметров бездефектного процесса ППД роликовым инструментом для достижения требуемого качества восстановленных поверхностей 277
7.2. Математическое моделирование напряженно- деформированного состояния поверхностей металлопокрытий 286
7.3 Исследование напряженно-деформированного состояния металлопокрытия
при роликовой обработке ППД 289
7.4.0пределение технологических параметров процесса ППД, обеспечивающих достижение требуемого качества деталей, восстанавливаемых покрытием 297
7.5. Выводы 310
Глава 8. Разработка и исследование технологических методов повышения работоспособности фрикционных дисков текстурирующих машин. экономическая эффективность результатов исследования 312
8.1. Выявление и анализ технических требований механизма ложного кручения, исходя из его служебного назначения 312
8.2. Исследование влияния различных факторов на износостойкость поверхности фрикционного диска 321
8.3. Выявление и исследование требований к микропрофилю поверхности покрытий фрикционных дисков 335
8.4. Внедрение новых технологий технического обслуживания и ремонта текстильного оборудования, их экономическая эффективность 350
8.5. Выводы 360
Заключение и общие выводы 363
Список литературы 366
Приложения: 381
- Технологические задачи обеспечения точности и восстановления работоспособности деталей и узлов текстильных машин
- Выявление и анализ статистических данных по причинам потери работоспособности и отказов узлов текстильных машин
- Формирование пространственных отклонений в механизмах нитепрокладчика
- Текущая оценка состояния узлов и типовых элементов конструкции текстильных машин средствами вибродиагностики
Введение к работе
Актуальность темы. Текстильная промышленность является одной из важнейших отраслей хозяйства нашей страны, которая должна постоянно удовлетворять массовый спрос населения на изделия текстильного производства. При этом она является одной из механизированных отраслей, оснащенной сложным технологическим оборудованием, включая широкий спектр автоматических и полуавтоматических станков и машин, работающих в двух-, трехсменном режиме эксплуатации.
Эффективная работа текстильных предприятий, высокое качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции во многом зависят от технического состояния и работоспособности оборудования. Возрастающая с каждым годом потребность в отечественной текстильной продукции обусловливает необходимость использования парка текстильных машин на полную мощность, что неизбежно приводит к интенсивному износу деталей узлов и механизмов, и, как следствие, к уменьшению ресурса работы оборудования. Закупка нового оборудования всегда связана с большими капиталовложениями, а приобретение запасных деталей подчас проблематично, так как определенную долю машин на текстильных фабриках составляют зарубежные модели. В связи с этим возникает необходимость решения актуальной научной проблемы по разработке новых эффективных технологий ремонта текстильного оборудования и организации системы его сервисного технического обслуживания. Решение этой проблемы возможно на основе разработки новых эффективных сборочных технологий и технологий восстановления работоспособности изношенных деталей машин с применением функциональных покрытий и современных комбинированных методов обработки, а также на основе проведения систематической оценки технического состояния оборудования.
Работа выполнена в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина на кафедре технологии текстильного машиностроения и конструкционных материалов. Отдельные части диссертации были выполнены в соответствии с тематикой госбюджетных научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре в рамках целевых научных программ по заданию Минобразования и Миннауки РФ.
Цель работы - разработка технологических основ проектирования высокоэффективных комплексных ремонтных технологий для восстановления точности и работоспособности деталей и механизмов текстильного оборудования при систематической оценке его технического состояния.
Научная новизна работы заключается в решении актуальной научной проблемы - раскрытие технологических связей, определяющих пути повышения эффективности работы текстильного оборудования на основе разработки комплексных ремонтных технологий, обеспечивающих достижение требуемой точности и восстановление работоспособности деталей и механизмов текстильных машин.
Основные составляющие научной новизны:
1. Выявление закономерностей и разработка математических моделей формирования точности пространственного положения функционально связанных механизмов текстильных машин, на основе которых разработаны ремонтные технологии, обеспечивающие восстановление требуемой точности узлов машин.
2. Раскрытие пространственных размерных связей в тканеформирующих механизмах ткацких станков и узлов чесальных машин, выявление источников формирования и методов компенсации отклонений, обусловленных износом сопрягаемых поверхностей деталей и позиционными перемещениями подвижных узлов.
3. Исследование и разработка методов текущей оценки технического состояния текстильного оборудования, основанных на применении компьютерных технологий вибродиагностики и видеоэндоскопии, позволяющих выявить тенденцию изменения состояния оборудования с начала его эксплуатации и осуществить своевременное техническое обслуживание и ремонт по фактическому состоянию его узлов.
4. Выявление закономерностей и характера износа нитеконтактирующих деталей текстильного оборудования, на основе которых разработаны технологии восстановления рабочих поверхностей с применением газотермических технологий и функциональных покрытий.
5. Раскрытие причин потери работоспособности и выявление допустимых параметров сопряжения в опорах скольжения ткацких станков, что позволило разработать эффективные конструкторско-технологические решения по восстановлению и повышению работоспособности узлов. Это включает создание обратных пар трения, методику расчета ресурса работы и предложения по коррекции параметров точности сопряжений.
6. Установление взаимосвязи между напряженно-деформированным состоянием металлопокрытий и технологическими параметрами отделочной обработки ППД, на основе которых разработаны технологические процессы, обеспечивающие качество восстановленных поверхностей деталей без нарушения прочности сцепления покрытия с основой.
7. Выявление технологических взаимосвязей между микро- и макрогеометрическими параметрами рабочих поверхностей фрикционных дисков текстурирующих машин и показателями качества текстурированных химических нитей, на основе которых предложены новые технологии изготовления крутильных элементов механизма ложного кручения.
Достоверность научных положений и результатов исследований обосновывается:
- применением научных положений технологии машиностроения, теории базирования, теории размерного анализа и современных методов математического моделирования точности; - использованием основных закономерностей теорий упругости,
пластичности, механики сплошных деформированных сред, теории поперечного удара по гибким связям и современных компьютерных технологий для моделирования технологических процессов;
- применением современного экспериментального оборудования и соответствием полученных экспериментальных данных результатам теоретических исследований.
Практическую ценность работы составляют:
1. Новые ремонтные технологии регулировки и сборки тканеформирующих механизмов ткацких станков, выполняемые в процессе технического обслуживания и ремонта для восстановления требуемой точности относительного положения и движения исполнительных механизмов.
2. Технологии и оборудование газотермического напыления для восстановления изношенных поверхностей нитеконтактирующих деталей отечественного и импортного текстильного оборудования.
3. Методы текущей оценки технического состояния текстильного оборудования с использованием современных средств вибродиагностики и видеоэндоскопии.
4. Технологии создания обратных пар трения скольжения в механизмах ткацких станков, обеспечивающие экономию дорогостоящих цветных сплавов и повышение работоспособности подшипниковых узлов.
5. Технологии восстановления и отделки изношенных базовых поверхностей деталей текстильных машин, основанные на применении металлопокрытий и сглаживающего поверхностного пластического деформирования.
6. Программа расчета технологических параметров отделочной обработки ППД металлопокрытий, обеспечивающих получение требуемых показателей качества поверхности восстанавливаемых деталей без нарушения прочности сцепления покрытия с материалом основы. 7. Технология изготовления фрикционных дисков механизма ложного кручения текстурирующих машин, основанная на применении керамических покрытий и создании благоприятной микро- и макрогеометрии рабочих поверхностей, рассчитываемых по разработанной компьютерной программе.
8. Технологические методы отделки незакрепленным абразивом, уплотненным инерционными силами, сложнопрофильных деталей, восстановленных плазменным напылением.
9. Новые принципы организации технического обслуживания и ремонта текстильных машин, предусматривающие систематическую оценку их технического состояния и внедрение современных ремонтных технологий.
Практическая реализация на производстве.
Результаты исследований и рекомендации работы использованы при создании и внедрении новых технологий на предприятиях: в ОАО «Гусь-Хрустальный текстильный комбинат», ОАО «Трехгорная мануфактура», ООО «Освобожденный труд», 000 "Клинтекс", в опытном производстве «ЦНИХБИ», а также на предприятиях 000 НЛП «Энергомаш-технологии», ОАО Гормаш, ОАО «Московский подшипник», ОАО «Белагромаш-сервис», ОАО «Стойленский ГОК». Экономический эффект составляет 10,054 млн. руб.
Технологические задачи обеспечения точности и восстановления работоспособности деталей и узлов текстильных машин
Работа текстильных машин характеризуется такими параметрами, как производительность, качество выпускаемой продукции, надежность, долговечность, безопасность, потребляемая мощность, уровень шума и вибрации [17, 26, 115, 148]. Применительно к каждому виду текстильных машин эти и другие параметры регламентированы и внесены в нормативно-техническую документацию.
В процессе эксплуатации указанные параметры постепенно ухудшаются вследствие тех изменений, которые неизбежно происходят в отдельных узлах. Чаще всего эти изменения являются результатом изнашивания, выкрашивания, остаточных деформаций, поломок, коррозии или других повреждений.
Об эксплуатационной надежности и долговечности машины судят по степени и характеру изменений ее регламентированных параметров и характеристик во времени. При этом учитывают не только время полезной работы машины, но и время, затраченное на ремонт и профилактику, а также на устранение всех видов отказов и простоев.
Техническое состояние - это совокупность свойств машины (механизма, узла или деталей), которые характеризуются в определенный момент времени установленными параметрами. Техническое состояние машины, механизма или узла оценивают структурными параметрами, к числу которых относят параметры геометрической точности составных элементов и их фактические отклонения, физико-механические свойства применяемых материалов, механические, акустические, термические и электрические характеристики машины.
Состояние машины, при котором она способна выполнять заданные функции с сохранением заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией, называют ее работоспособностью.
Работоспособность машины или ее элементов нарушается под влиянием отказа. Признаки отказов устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект. Так, согласно разработанному классификатору, ткацкому станку СТБ соответствует шифр 2424, т. е. ткацкий станок СТБ - изделие ремонтируемое, работает до предельного состояния в циклически регулируемом режиме, доминирующим фактором изделия является наличие отказа и вынужденный простой. Нормируемыми показателями надежности являются: наработка на отказ (Т), параметр потока отказов (сор), коэффициент готовности (Кг) и срок службы (Тел) [26]. С учетом специфики работы текстильного оборудования все виды возникающих в них отказов и причины простоев можно разделить на четыре группы: технологические отказы и простои //, связанные с обрывом нитей, некачественным текстильным полуфабрикатом и др. механические отказы и простои , связанные с износом, поломкой и разладкой отдельных механизмов и узлов; простои ґз, связанные с проведением планово-предупредительного ремонта; организационные простои оборудования t4.
Так, анализ структуры и степени влияния каждой группы отказов на надежность ткацкого оборудования показал, что наибольший процент простоев как по количеству, так и по времени занимают технологические простои по причинам неровно основы и утка [17, 26, 131, 149]. Сокращение отказов данного типа возможно в основном за счет улучшения качества применяемой пряжи. Установлено, что большая часть технологических отказов возникает по причине наличия значительных сил трения между обрабатываемым текстильным продуктом и рабочими органами машин [119, 149]. Влияние на силу трения оказывают многие факторы: влажность, температура, запыленность текстильного волокна, состояние поверхности нитепроводника и т.д. В результате повышения силы трения увеличиваются действующие нагрузки, приводящие к обрывам текстильного продукта и остановам оборудования. Хотя возникающие отказы в данном контексте классифицируются как отказы первой группы, несмотря на это, могут быть применены эффективные конструкторско-технологические и организационные решения, направленные на повышение работоспособности и надежности машин, что позволяет предупредить появление этих отказов.
Простои третьей группы связаны, главным образом, с проведением профилактических осмотров, техническим обслуживанием и смазкой оборудования и являются регламентированными. Организационные простои составляют лишь 0,05 % от общего числа простоев оборудования. Считается, что работоспособность и степень надежности оборудования определяется отказами и простоями по механическим причинам. При этом основная часть оборудования выходит из строя вследствие механического и коррозионного износа трущихся элементов. Порядка 82 % отказов обусловлено необходимостью замены изношенных деталей и устранения разладок в механизмах, до 10 % отказов происходит по причине поломок деталей. Устранение отказов сопровождается вынужденными простоями оборудования, потери времени достигают 15-20%. Выявление и предупреждение причин отказов является одним из определяющих условий эффективной эксплуатации текстильного оборудования.
Понятие об отказе довольно широкое, поэтому в каждом случае стремятся рассматривать критерий, причину, признаки, характер и последствия отказа [101,122]. В общем случае, под отказом понимают непредвиденную остановку машины, автономного ее органа, или вынужденное кратковременное прекращение работы объекта вследствие появившегося нарушения с последующим быстрым устранением неисправности и пуском машины в работу.
Выявление и анализ статистических данных по причинам потери работоспособности и отказов узлов текстильных машин
Сбор информации об отказах, их учет и анализ, систематизация и обобщение, а также правильная трактовка результатов позволяют дать количественную оценку безотказности машины. Данные об отказах, вызванных износом, поломками или коррозией деталей, дают возможность оценить долговечность деталей, узлов и машин и разработать более обоснованные нормативы по расходу запасных частей. Сведения о затратах, простоях оборудования в ремонте и при проведении других форм технического обслуживания, выполняемых с целью предупреждения и устранения последствий отказов, позволяют составить представление о ремонтопригодности данной машины.
Обобщение всех перечисленных сведений дает объективное представление о надежности и долговечности машин и позволяет принять обоснованные и эффективные конструктивные, технологические и эксплуатационные меры по повышению их надежности и долговечности.
В стадии нормальной работы отказы возникают из-за случайных перегрузок, отдельных нарушений режимов технического ухода и эксплуатации. При нормальной работе интенсивность возникновения отказов в среднем держится на одном уровне. Период интенсивного износа характеризуется сильным повышением интенсивности возникновения отказов вследствие форсированного изнашивания деталей и узлов, приобретшего аварийный характер. Зная средние сроки службы деталей до наступления третьей стадии, можно предотвратить переход деталей в третью стадию и своевременно заменить неисправные элементы.
Надежность текстильных машин и их элементов в значительной мере определяется условиями эксплуатации. В связи с этим различают номинальную (техническую, заводскую, конструкционную) и эксплуатационную надежность. Номинальной называют надежность, устанавливаемую на испытаниях в заводских условиях, т. е. при работе в режимах и условиях, отличных от реальных фабричных (эксплуатационных). Эксплуатационной называют надежность, определяемую в реальных условиях эксплуатации на текстильном предприятии. Важнейшими показателями эксплуатационной надежности являются: наработка на отказ, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления, коэффициент готовности и коэффициент технического использования.
Причинами отказа могут быть дефекты, допущенные при конструировании, изготовлении и ремонте машины, нарушения правил и норм эксплуатации, различного рода повреждения, а также естественные процессы изнашивания и старения. Характером отказа являются конкретные изменения в машине, например, разрегулировка, сильный износ, поломка или деформация деталей, обрыв электропровода и прочее, что приводит к вынужденной остановке машины. Проведенные исследования и опыт эксплуатации текстильного оборудования свидетельствует о достаточно длительных простоях, которые обусловлены возникновением аварийных ситуаций при использовании достаточно надежных современных конструкций машин, их узлов и деталей.
Располагая кривой P(t), мы можем определить Т, найдя площадь под ней методом планиметрирования. Однако, для точного определения Т необходимо знать значение функции P(t) и при больших значениях t. Если кривая убыли строится по опытным данным, то для определения Т необходимо дождаться отказа всех устройств опытной партии.
Проведенные исследования показывают, что подавляющее число отказов (порядка 96 %), определяющих необходимость остановки станка и проведения ремонта, обусловлены необходимостью замены физически изношенных деталей. При этом случаи аварийных ремонтов, вызванные, например, нарушением условий эксплуатации или установкой деталей и узлов, которые не отвечают техническим условиям, не являются доминирующими. Все многообразие деталей текстильных машин можно условно разделить на две группы: детали, работающие в непосредственном контакте с исходной нитью или текстильным продуктом; элементы узлов и механизмов не контактирующие с нитью. Наиболее нагруженными механизмами в станках СТБ являются уточно-боевая коробка, батанный механизм и механизмы прокладывания и возврата утка, на долю которых приходятся, соответственно, от 40 до 80 % всех отказов станка. На их восстановление затрачивается до 88% времени ремонта.
В сложном режиме также работает привод станка. Колебания момента на валу электродвигателя вызывают различные механические и электрические повреждения. Хотя электродвигатель имеет защиту от коротких замыканий, однако имеют место случаи выхода его из строя из-за короткого фазного замыкания.
У машин пневмомеханического прядения главным органом является прядильное устройство. В зависимости от числа секций пневмомеханическая машина БД-200 может иметь от 80 до 240 прядильных устройств.
Формирование пространственных отклонений в механизмах нитепрокладчика
Исследования показывают, что в станках СТБ наиболее частые отказы (до 80%) имеют место в механизмах нитепрокладчика (прокладчика утка). На устранение этих неисправностей затрачивается порядка 88% времени ремонтных работ.
Полученные выражения позволяют рассчитать пространственные размерные связи станка и обоснованно определить допустимые предельные отклонения на составляющих звеньях, превышение которых исключает возможность правильного функционирования узлов станка, и требует выполнения соответствующей поднастройки.
Прокладка поперечных нитей при формировании ткани осуществляется поочередно несколькими нитепрокладчиками (14...17 штук), каждый из которых представляет собой автономный (независимый) механизм автоматически перемещаемый в цикле от одной позиции к другой с помощью рассмотренных выше узлов. Свободный пролет прокладчиков в узком коридоре направляющих гребенки на расстояние 2700...3300мм и беспрепятственное их прохождение по другим технологическим позициям возможно обеспечить при условии точного изготовления прокладчиков и точного их базирования, что определяют позиционные связи, формируемые на проходимых позициях. В соответствие с этим к точности изготовления нитепрокладчиков и к точности их позиционирования на проходимых технологических позициях необходимо предъявлять повышенные требования.
Корпус нитепрокладчика в конструктивном исполнении представляет собой призматическую деталь, у которой отклонения габаритных размеров в трех координатных направлениях Au,ALy,Au зависят от трех видов геометрических отклонений: от точности параметров смещения (ЛА, ЛБ, Лг)\ от точности относительных поворотов рассматриваемых поверхностей (Аь Ар, Лу)\ от точности геометрической формы поверхностей (hx,hy,hz).
Допуск отклонения 0,02 мм 0,014 мм 0,01 мм 0,005 мм от плоскостности Для корпуса прокладчика, который следует относить к деталям высокой точности, допуски, ограничивающие отклонения от плоскостности базовых поверхностей не должны превышать 25% допуска на размер, что определяет их требуемую величину 0,01 мм. При этом необходимо учитывать, что корпус прокладчика нити (утка) представляет собой полую деталь весом 40 г, у которой разностенность не должна превышать 0,1 мм.
На исходной позиции боевой коробки в паз прокладчика заводится уточная нить, которая затем удерживается губками пружины. Для этого в отверстие Ф 7,1 мм вводится конус (раскрыватель пружины), обеспечивающий раскрытие губок плоской пружины прокладчика. В процессе технического обслуживания губки пружины притирают и добиваются их плотного беззазорного смыкания с усилием 17...19 Н.
При смещении центра отверстия относительно оси раскрывателя происходит удар конуса по плоской пружине или по корпусу прокладчика. В результате происходит сбой, а при повторяющихся ударах это приводит к поломке пружины, к повреждению корпуса и потере его геометрической точности. Для исключения этого необходимо обеспечить совпадение оси отверстие Ф 7,1 с осью конуса, что рассмотрено ниже в разделе 3.3.
Текущая оценка состояния узлов и типовых элементов конструкции текстильных машин средствами вибродиагностики
Прогнозирование технического ресурса и установление момента времени, при котором становится необходимым проведение ремонтно-восстановительных работ, может осуществляться как на основании анализа изменения тенденций одного из выбранных параметров вибраций в некоторой диагностической точке, так и на основании анализа обобщенного показателя - уровня динамического качества станка. С этой целью, в первую очередь, необходимо выявить характерные для данного станка точки измерения, т.е. диагностические (болевые точки), в которые устанавливают соответствующие датчики. Такие точки обычно определяют наиболее изнашиваемые исполнительные и базовые поверхности сопряжения деталей и узлов, через которые в процессе эксплуатации станка проходит интенсивный поток нагрузки. Для рассматриваемых ткацких станков типа СТБ такие точки следует располагать: 1. на подшипниковых опорах главного вала, поперечного вала и подбатанного вала; 2. в зоне зацепления конической зубчатой передачи главного и поперечного валов; 3. в зоне расположения кулачков ремизного движения; 4. на левой и правой батанных коробках в зоне расположения кулачков и контркулачков батана; 5. на кулачковом зевообразовательном механизме; 6. на боевой и на приемной коробках; 7. в зоне механизма торможения прокладчика; 8. на приводе в зоне расположения фрикциона; 9. на приводе в зоне расположения тормоза главного вала; Ю.в зоне механизма возврата прокладчика; 11.в зоне расположения набора муфт переключения. На современных чесальных машинах, например типа ЧГ-115-П, ОЧ-125-Д точки измерения должны быть расположены в следующих местах: 1. в подшипниковых опорах главных барабанов; 2. в подшипниковых опорах приемных и перегонных валов; 3. в подшипниковых опорах транспортера; 4. в зоне главного электродвигателя; 5. в зоне редуктора привода; 6. в зоне расположения тормоза; 7. в зоне расположения опор плющельного и вытяжного валиков; 8. на опорах верхнего и нижнего съемных барабанов; 9. на опорах поддерживающих валов.
На рис.4. 5 представлена технологическая схема чесальной машины типа ОЧ-125-Д с указанием рекомендуемых мест расположения диагностических точек для осуществления систематического наблюдения за техническим состоянием агрегата.
Характерным признаком совершенства конструкции высокого качества является низкий уровень колебаний, генерируемых и воспринимаемых, как сопутствующий фактор, при выполнении требуемых функций. По мере износа деталей, инициатором которого часто оказывается фреттинг, в динамических свойствах станка начинают происходить изменения, которые можно фиксировать на начальном этапе путем применения специальной аппаратуры. К таким отклонениям следует отнести: нарушение центровки валов из-за повышенных зазоров в подшипниках; увеличение зазоров в сопряженных деталях; изменение характера посадок; нарушение баланса вращающихся частей; возможное заклинивание пар трения; недопустимый износ рабочих поверхностей кулачков и роликов. Все эти факторы приводят к увеличению энергии механических колебаний, которая при рассеивании в машине может приводить к возникновению резонансов и увеличению динамической нагрузки на подшипники.
Все возрастающие вибрации, в свою очередь, приводят к повышению интенсивности износа поверхностей сопрягаемых деталей. Отклонения в узлах станка, возникающие в процессе его эксплуатации с достаточной определенностью фиксируют измеряемые вибросигналы, исследование которых позволило выявить их специфику для типовых конструктивных узлов и деталей машин [1,4,132]. Для узлов и деталей привода наиболее частым проявлением дефекта является формирование радиального биения, т.е. нарушение эксцентриситета в установке валов, зубчатых колес, шкивов, муфт. Отклонения в размерных связях и механика этого процесса наглядно показаны в разделах 3.1, 3.2.
На чесальных станках вибрации в опорах главного барабана оказывают существенное влияние на величину и стабильность разводок, что непосредственно сказывается на качестве продукции. Между тем как вибрации в опорах барабана напрямую зависят от величины зазора в подшипниках. Повышенные динамические нагрузки в опорах приводят к интенсивному износу колец и увеличению радиальных зазоров S в подшипниках. Этот процесс наглядно прослеживается при измерении амплитуды колебаний R корпуса подшипниковой опоры.
В опорах главного барабана чесальных машин применяют подшипники повышенной точности, у которых радиальное биение не превышает 0,01 мм. Это позволяет получить высокое качество текстильного продукта. Однако на практике в результате износа имеют место повышенные зазоры, достигающие значений 0,02 ...0,06 мм. Систематическое диагностирование уровня вибраций позволяет выявить необходимый момент выполнения регулировки подшипника или его замены.
Нормальное качественное функционирование батанного механизма достигается при наличии заданных техническими условиями зазоров между кулачками и роликами, расположенными в батанных коробках. Согласно заводским техническим требованиям, эти зазоры должны быть в пределах 0,025...0,03 мм. Однако в процессе эксплуатации станка в результате износа рабочих поверхностей кулачков и роликов эти зазоры увеличиваются и превышают регламентируемые значения примерно в четыре раза. Так, например, на фабриках после 2х-летней эксплуатации станков СТБ, прошедших капремонт, зазоры составляли 0,05...0,06 мм. Превышение требуемых зазоров влечет за собой такие отклонения, как нарушение плотности ткани по утку, недолеты прокладчика и др.
Исследования показывают, что измерение параметров вибраций батанного механизма целесообразно выполнять в диагностических точках, расположение которых на схеме батанного механизма показано на рис. 4.7. Согласно приведенной схеме, диагностические точки могут быть расположены: на левой, правой и промежуточной батанных коробках (точки 1); на подбатанном валу 2 (точки Dj , D2 , D3 ); на лопастях батана (точка 3); на главном валу привода (точка 4); на правой и левой раме (точка Et, Е2).
Качество работы зевообразовательнго механизма во многом зависит от зазора между кулачком и роликом, изменение которого приводит к отклонениям закона относительного перемещения ремизок, что влечет за собой обрывность нити (см. рис. 5.4). Поэтому диагностическая точка, используемая для оценки технического состояния зевообразовательного механизма средствами вибродиагностики, должна располагаться в непосредственной близости от рассматриваемой кулачковой пары. При расположении диагностической точки на ближайшей к ремизному рычагу 13 тяге 14 представляется возможным диагностировать изменение величины зазора между кулачком и роликом по изменению углового ускорения тяги 14. На рис. 4.8 приведены осциллограммы, показывающие изменения углового ускорения тяги при двух различных зазорах в роликовой паре.
