Введение к работе
Актуальность темы. Текстильное оборудование, в котором транспортирование продукта вдоль технологической линии осуществляется при помощи вращающихся валов, можно условно разделить на две группы -низкоскоростное и высокоскоростное. Условимся считать текстильную машину высокоскоростной, если ликвидация обрыва продукта (ленты, ровницы, мычки, пряжи, нити) невозможна без прекращения вращения транспортирующих валов. По этой классификации кольцевая прядильная машина должна быть отнесена к группе низкоскоростных, так как ликвидация обрьгеа продукта на ней производится без останова линий рифленых цилиндров. С другой стороны существует большое количество прядильных и нитеформирующих машин, реализующих высокоскоростные способы формирования пряжи и нитей:
-
самокруточные прядильные машины (скорость выпуска пряжи V= 100*250 м/мин.);
-
пневматические прядильные машины, реализующие способы «Murata», «Пневмофил» и подобные им (скорость выпуска V = 80-йОО м/мин.);
-
высокопроизводительные машины для пневмосоединения готовых нитей типа DP-C DIGICONE «preciflex» (V = 200-И 500 м/мин.);
-
пневмотекстурирующие машины (V = 200*1500 м/мин.).
Очевидно, что для достижения высоких значений коэффициента полезного времени все высокоскоростные машины должны компоноваться по модульному принципу. Тогда при нарушении технологического процесса на одном рабочем месте машины (обрыв, сход питающего продукта, наработка бобины заданного диаметра и т.п.) рабочие валы по сигналу датчика будут автоматически остановлены на всё время ожидания обслуживания и обслуживания оператором или автоматическим устройством. При этом остальные рабочие места машины будут производить продукцию. Кроме того, формирование высокоскоростной машины по модульному принципу позволит оснастить её разнообразными современными средствами автоматизации и контроля качества формируемого продукта.
Следует отметить, что, несмотря на существующие различия в конструкции узлов, отвечающих за формирование продукта в перечисленных выше машинах, узлы, обеспечивающие заданную скорость движения продукта, могут быть выполнены с помощью сходных или даже одинаковых технических решений. Поэтому задача создания приводного модуля, при установке на который соответствующих продуктоформирующих узлов могут быть реализованы различные высокоскоростные способы формирования пряжи и нитей, представляется актуальной.
РОС. НАЦИОНАЛЬНА* БИ>. 'WTEKA С. Петербург 7006 РК
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является повышение эксплутационных показателей высокоскоростных текстильных машин за счет формирования их на базе унифицированных приводных модулей. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
-
сформулировать функцию приводного модуля и определить его область применения;
-
разработать технические решения приводного модуля;
-
обосновать конструктивные параметры рабочих валов приводного модуля;
-
разработать исходные требования к конструкции рабочих валов в зависимости от технологического назначения модуля.
Методы исследования. Поставленные задачи решались с помощью экспериментальных и теоретических методов. Теоретические исследования проводились с применением методов системного анализа, общих методов теории механизмов и машин, сопротивления материалов, теоретической механики, теории колебаний, теории дифференциального и интегрального исчислений.
Теоретические расчеты и анализ экспериментальных данных при выполнении работы осуществлялись на ПЭВМ IBM PC с использованием математической системы MathCad 2000 Professional, стандартных и специально разработанных программ.
Экспериментальные исследования проводились на специально разработанных стендах с использованием современной электронной измерительной аппаратуры как с целью использования их результатов в теоретических расчетах, так и для определения адекватности разработанных моделей.
Научная новизна. В результате выполнения диссертационной работы получены следующие новые научные результаты, впервые:
-
Предложен принцип формирования высокоскоростных прядильных, тростильно-крутильных, текстурирующих машин на базе унифицированных приводных модулей с двухсторонним консольным расположением валов, что позволит повысить их производительность.
-
Разработана методика многоступенчатого динамического моделирования выпускного вала модуля, позволяющая проанализировать изгибные колебания вала при его двухстороннем консольном расположении, что скажется на качестве перерабатываемых текстильных нитей.
-
Разработана методика расчета низшей собственной частоты изгибных колебаний выпускного вала при его двухстороннем консольном расположении, позволяющая определить критические режимы работы.
-
Разработанная математическая модель выпускного вала модуля позволяет оценить величину колебания усилия в зажиме выпускной пары и выдать рекомендации по выбору основных конструктивных параметров узла выпуск- \ ного вала с целью снижения неровноты выпускаемых текстильных нитей.
-
Для поиска новых технических решений приводного модуля использован специализированный эвристический метод.
Практическая значимость работы. Разработанный в диссертационной работе специализированный эвристический метод используется в учебном про-
цессе кафедры теории механизмов и машин и проектирования текстильных машин Костромского государственного технологического университета.
Найденные технические решения модуля и требования к конструкции рабочих валов модуля приняты к использованию при проектировании высокоскоростных тростильно-крутильных машин, разработку которых производит ООО «Костромское СКБ ТМ».
Апробация работы. Основные положения работы доложены и получили положительную оценку:
на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Лен-2002), (Кострома, 2002);
на международной научно-технической конференции «Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2003) (Иваново, 2003);
на Всероссийском семинаре по теории машин и механизмов РАН (Кострома, 2003);
на расширенном заседании кафедры ТММ и ПТМ (Кострома, 2004).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи и 6 тезисов докладов на всероссийских и международных научно-технических конференциях.
Объём работы. Диссертационная работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 65 рисунка, 16 таблиц и состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников из 96 наименований и приложений.
