Введение к работе
Актуальность работы. Опыт эксплуатации ткацких машин (ТМ) типа СТБ(У) показал, что существующий батанный механизм является определяющим, как с точки зрения влияния циклограммы его работы на работу других механизмов, так и на динамику всей машины в целом. Несмотря на большое количество исследований посвященных батанному механизму, некоторые задачи его проектирования изучены недостаточно. При проектировании батанных механизмов для ТМ различных заправочных ширин Lm , не учитывалась связь технологических требований к образованию и формированию ткани различного вида и ассортимента с конструкцией батанного механизма, что проводит к увеличеншо технологических, инерционных и динамических нагрузок в его элементах.
Разработка современных методик расчета параметров батанных механизмов ТМ различных заправочных ширин LTM с учетом вида и ассортимента вырабатываемых тканей существенно ускорит процесс проектирования подобных механизмов и улучшит их качество. Данные методики расчета могут быть использованы как при модернизации существующих ТМ так и при проектировании машин третьего поколения имеющих большую производительность и расширенные ассортиментные возможности.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование и усовершенствование батанных механизмов ТМ типа СТБ(У) различных заправочных ширин LTM , позволяющее снизить нагрузки в звеньях механизма при формировании ткани различного вида и ассортимента.
Исследование проводилось по следующим основным направлениям:
обобщение опыта проектирования батанных механизмов полученного предыдущими исследователями;
определение положения опушки ткани при прибое и выявление конструктивных и технологических параметров влияющих на ее перемещение;
изучение этапов взаимодействия основы и утка при прибое, определение работы затрачиваемой батанным механизмом на каждом из рассмотренных этапов;
разработка методики и программного продукта для кинематического анализа кулачковых батанных механизмов в случае, когда закон задан в дискретном виде;
разработка унифицированных модулей батанных механизмов для ТМ различных заправочных ширин Lm ;
- динамическое исследование унифицированных модулей батанных механизмо В соответствии с поставленной целью решены следующие задачи: определе положения точки опушки ткани и факторы, влияющие на ее смещение, даны ре мендации по минимизации этого смещения; определена зависимость угла повор коромысла батана от линейного перемещения берда; определена работа необхо мая батанному механизму при формировании единичного элемента легких, среди и тяжелых типов ткани; проведено кинематическое исследование кулачкового п вода батанного механизма с использованием сплайн функций; выделены батанн модули для ТМ различных заправочных ширин LrM ; приведение центра удара в тайном модуле, в точку прибоя утка; проведен динамический анализ батанного N дуля; исследованы функции кинематического возбуждения батанного модуля с і лью совершенствования его динамических характеристик.
Объект и методики исследования. За объект теоретического исследования б ла принята группа механизмов, участвующих в формировании ткани на ТМ ти СТБ(У). При этом использовались: метод математического моделирования, статис ческие методы обработки данных, аппроксимация дискретных значений nonmiON ми различных видов, основные законы физики и механики. Достоверность получ ных результатов обусловлена логической непротиворечивостью и аргументироваш стью доказательств, обоснованным использованием законов физики и математи при моделировании исследуемых процессов, удовлетворительным соответствием г лученных расчетных результатов с данными экспериментов других авторов.
Научная новизна работы. В работе впервые теоретически обоснована nej сообразность проектирования батанных механизмов с инерционным прибоем с ределенными конструктивно-массовыми характеристиками при выработке легкі средних и тяжелых тканей.
- определено влияние конструктивных и технологических параметров на ремещение точки опушки ткани, обоснованы параметры установки опушкодержа ля для минимизации смещения опушки ткани в процессе зевообразования;
разработана методика расчета и получены формулы для определения работы, требуемой батанному механизму на формирование единичного элемента легких, средних и тяжелых типов тканей;
определены требования к величине инерционного момента, запасенного батаном, для формирования ткани заданного ассортимента;
исследовано влияние массово-геометрических параметров батанного модуля, на положение центра удара и приведение его в точку прибоя утка;
для батанного модуля разработаны двухмассовая и трехмассовая динамические модели. Анализ моделей позволил обосновать пути совершенствования батанных механизмов;
- выявлена «зона нечувствительности» для законов движения кулачкового
привода, позволившая увеличить цикловой угол работы механизма без изменения
цикловой диаграммы ТМ и тем самым снизить инерционные нагрузки, возникаю
щие в батанном модуле.
Полученные в работе результаты являются основой для разработки последующих технических решений на этапах проектирования и модернизации существующих конструкций батанных механизмов.
Практическая значимость. Обоснованы параметры установки опушкодержа-теля для минимизации смещения опушки ткани при прибое в период тканеформиро-вания. Определена величина работы затрачиваемой батанным механизмом на формирование единичного элемента легких, средних и тяжелых типов ткани. Разработано программное обеспечение для расчета кинематических параметров кулачкового привода, угла давления, радиуса кривизны и контактного напряжения. Даны рекомендации по приведению центра удара батанного модуля в точку прибоя утка. Предложно использовать «зону нечувствительности» для законов движения кулачкового привода, позволившую снизить инерционные нагрузки в механизме. Определены пути совершенствования батанных механизмов для ТМ различных заправочных ширин.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены и получили положительную оценку:
на семинарах кафедр «Проектирования текстильных машин» и «Технологи1 ских машин и оборудования» Московского государственного текстильного унипс ситета имени А. Н. Косыгина;
на Всероссийских научно-технических конференциях: «Современные техн логии и оборудование текстильной промышленности» («Текстиль-2007»), «Акт альные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных мат риалов специального назначения» («Текстиль-2008»); «Современные технологии оборудование текстильной промышленности» («Текстиль-2009»).
Реализация результатов диссертационных исследований осуществлена учебном процессе и в планах НИР Московского государственного текстильно университета имени А. Н. Косыгина, в предложениях по формированию програк. НИР и ОКР для текстильных машиностроительных предприятий, при наладке, эк плуатации и модернизации существующих ТМ типа СТБ и СТБ(У) и разработке Т третьего поколения.
Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, з ключения, приложения и библиографии из 85 наименований, изложенных на 1 страницах, и включает 82 рисунка, 27 таблиц.
