Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Ориентация промышленности на путь рыноч-зго гаїтенсітного развития с использованием научно-технического эоцесса затрагивает все сферы научной и производственной дея-эльности. Большое значенио при этом приобретает внедрение сов-эмвнной вычислительной техники, математическое и физическое монтирование, разработка САПР и другие факторы, определяющие зовень принятия научных и технических решений. В промышленности зоизеодстеэ химических волокон необходимо тякке внедрение эпер-)- и материалосберегающих технологий и механизмов с учетом трэ-званий, предъявляемых конкретными процессами. Эти требования гределяются во многом взаимосвязанными динамическими пронесши, накладывающими сбои условия на основные этапы проэктнрова-ія отдельных механизмов и всего оборудования в целом.
Интенсификация работ в данном направлении требует развития ітодов анализа физических процессов, построенных на их основе ітематических моделей динамики, создания проблемно-ориентиро-нпшх методов анализа математических моделей, разработку соот-ітствукщих моделей САПР и програг.много обеспечения научно-тех-іческих исследований узлов и механизмов маяин по производству мическнх волокон и, в частности, приемно-намоточных моханиз-ів.
На основании вышесказанного является особешю актуальной ідача разработки и исследования бесфрикционшх приемно-намоточ-IX устройств (БПНУ), отвечающих требованиям высокой производи-лькости, надежности и высоких энергетических показателей.
Данная диссертационная работа п жягдена вопросам разработ-: и исследования БПНУ с магнитоэлектрически приводом (СДПМ) в шинах по производству химических волокон и применением микро-оцессорной техники. Тематика работы соответствует плана?,! на-но-исслодовательских работ кафедры электротехники и прожшлен-й электроники (ЭиПЭ) Санкт-Пс-тербургского государственного иверсктета технологии и дизайна ^'ПГУТД) и рекомендациям Мастерства высшего образования Иордании. Выполненная работа кя:о соответствует рекомендациям Всесоюзной научно-технической
конференции "Создание прогрессивного оборудования для производства химических волокон (ВНИЖСЗ, г.Чернигов).
№--1Ь и задачи исследований. Главной целью работы является разработка научно-обоснованных рекомендация по исследованию, расчету, проектированию и созданию бесфрикционных приемно-намо-точных устройств с магнитоэлектрическим приводом бобинодержателя для машин по производству химических волокон с „шкропроцессорным управлением.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
-
Развитие существующих, а также создание качественно новых направлений развития приемно-намоточных механизмов для машин по производству химических волокон на базе бесфрикицошшх устройств с синхрошшм двигателем с возбувдением от постоянных магнитов (СДПМ) для привода бобинодержателя с использованием микропроцессорной техники в системе управление.
-
На оспове общей теории нелинейных моделей приемно-намоточных механизмов создание математической модели БПКУ с магнитоэлектрическим приводом.
-
Разработка методологических вопросов единого подхода к анализу и синтезу для БІШУ с разными приводами.
-
Исследование разных режимов работы БІШУ с СДПМ, с синхронно-реактивным и асинхронным двигателями для иллюстрации возможностей предложенных методик анализа и синтеза.
-
Разработка универсальной модели для комплексного сравнительного анализа различных приводов намоточных устройств (АД, СРД и СДПМ).
-
Разработка новых конструкций . специальных элементов приводов БПНУ для управления их работой, контроля и экспериментального исследования.
-
Исследование влияния параметров привода и механизма на количественные и качественные показатели, а также выявление факторов, определяющих качественную сторону явлений при динамических и статических режимах.
Основные методы научных исследований. В процессе решения вставленных в диссертации задач использовалась комплексная ме-эдика исследования, объединяющая методы теоретического анализа различные вида экспериментальных исследований, включающих магматическое моделирование и натурный эксперимент. При решении адач математического моделирования использовались классические етода дифференциального исчисления, а также методы численного ешения нелинейной системы дифференциальных уравнений при помощи овременной ЭВМ типа IBM PC. Теоретические положения подтвержде-ы экспериментальными исследованиями на натурных моделях привоев намоточных механизмов.
Научная новизна диссертации подтверждается рассмотрением и шением следующих вопросов, не затронутых в процессе разработки і исследования известных бесфрикционшх приемно-намоточных уст-гайств:
разработана математическая модель динамических процессов в ЇПНУ с СДПМ в виде систем дифференциальных уравнений, описываю-?их как электромагнитные, так и механические процессы устройства іамотки;
разработана новая конструкция БПНУ с СДПМ и микропроцессорным управлением;
выполнены расчеты для рационального проектирования синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов для привода БПНУ;
разработана новая конструкция БПНУ с СДПМ (положительное решение по заяЕке № 5030224/12) и измерительным диском для бесконтактного измерения натякения нити.
разработана новая конструкция БПНУ с СДПМ (положительное решение по заявке Л 5035410/12) с измерительным диском особой конструкции для измерения диамьтра паювки и контроля натяжения нити.
Практические результаты работы состоят в следующем: разработанная мьгематическаг модель боефрикционного прием-но-намотечного устройства с магнитоэлектрическим приводом с „четом параметров наматываемой нити доведена до рабочей программы для расчета динамических процессов в таких механизмах;
выполнены расчеты для рационального выбора параметров проектирования магнитоэлектрического привода бесфрикционної приемно-наї юточного механизма:
разработаны новые конструкции БІШУ с СДПМ и измерительнш. дисками;
разработаны рекомендации по проектированию и наладке БПНУ СДПМ и микропроцессорным управлением;
результаты работы частично внедрены в учебный процесс н кафедре ЭиПЭ СПГУТД.'
Апробация работы. Основные положения и результати доложен и обсуждены:
на международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнолог.гл", г.Иваново, 1992 г.;
на научно-технической конференции студентов и молодій ученых "Дни науки-93", СПб, 1993 г.;
на научных семинарах кафедры ЭкЛЭ СПГУТД, 1990-1993 гг.
Публикация. По* результатам выполненных исследований опубликовано четыре печатных работы, а также получено два положительных решения на заявки на .изобретение.
Объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 121 страницах машинописного текста, иллюстрироваьного 81 рисунками, списка использованной литературы из 117 наименований и приложений.
