Введение к работе
Актуальность темы. Кольцевая система прядения существует уже длительное время. При выработке пряжи средней линейной плотности её успешно заменила пневмомеханическая система прядения, имеющая более высокую производительность. Однако при производстве пряжи малой линейной плотности и при переработке длинных волокон, кольцевая система прядения прочно сохраняет свои позиции. На сегодняшний день во всем мире до 80% всей пряжи вырабатывается кольцевым способом. Это объясняется, отчасти, тем, что пряжа, производимая кольцевым способом имеет на 15 - 18% более высокую прочность, по сравнению с пневмомеханической.
Питающие устройства служат для обеспечения питания вытяжного прибора прядильной машины полуфабрикатом в виде ровницы или ленты. Наибольшее распространение среди питающих устройств кольцепрядильных машин имеют питающие рамки с установкой ровничных катушек на подвесках. Основным требованием к питающим устройствам является обеспечение бесперебойного питания без скрытой вытяжки питающего продукта. Невыполнение этого условия ведет к повышению неровноты вырабатываемой пряжи и обрывности в зоне питания. По данным ряда исследователей обрывность в этой зоне может достигать 43,3% от общего уровня обрывности на прядильной машине. Особо жесткие требования предъявляются к питающим устройствам прядильных машин для хлопка и смеси его с искусственными или синтетическими волокнами, т.к. ровница имеет на значительной свободной длине в зоне питания незначительную прочность. В связи с этим решение вопросов стабилизации натяжения ровницы и снижения его уровня при сматывании с катушек в питающей рамке кольцепрядильной машины является актуальной задачей
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методик и рекомендаций по проектированию питающих устройств кольцепрядильных машин, обеспечивающих снижение уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании ее с ровничных катушек, для исключения скрытой вытяжки ровницы и повышения за счет этого качества вырабатываемой из неё пряжи и уменьшения обрывности на машине.
Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:
Создать математическую модель движения подвески с ровничной катушкой.
Разработать теоретические основы выбора рационального, с точки зрения обеспечения минимальности уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании с катушки, положения направляющего прутка в питающей рамке прядильной машины.
Разработать методики и экспериментальные установки для исследования влияния различных конструктивных параметров элементов питающих устройств на натяжение сматываемой- с—іш^шЖ5_Н22ницьі и момент трения в опорном узле подвески кату 1*КИ?С- НАЦИОНАЛЬНА N і
Провести экспериментальную проверку эффективности рекомендуемых конструктивных мероприятий по совершенствованию элементов питающих устройств.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
-
Разработана математическая модель движения подвески с ровничной катушкой в питающей рамке прядильной машины, позволяющая рассчитать значение силы, необходимой для сматывания ровницы с катушки и положение точки сматывания на поверхности катушки, с учетом момента трения в подшипниковом узле, трения ровницы о направляющий пруток, сил сцепления между сматываемым и остающимися на катушке витками, а также положения подвески в пространстве.
-
Разработана и реализована в виде программы для ЭВМ методика расчета положения направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей, обеспечивающего минимальные уровни среднего значения натяжения ровницы и его колебаний при сматывании.
-
Предложена методика расчета суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески с учетом отклонения формы или волнистости поверхности дорожки подшипника.
-
Предложены методики и устройства для исследования: процесса сматывания ровницы с катушки, моделирующие сматывание ровницы в любых вариантах питающих устройств; момента трения в опорном узле подвески; силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке; отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек колец упорного подшипника подвески.
Практическая ценность работы. Разработанные модели и алгоритмы могут быть положены в основу проектирования рациональных конструкций питающих рамок кольцепрядильных машин.
Предложенные в работе математические модели для расчета рациональной конструкции питающей рамки кольцепрядильной машины, реализованные в разработанном программном обеспечении, а также рекомендации по совершенствованию конструкции подвесок ровничных катушек приняты к использованию в ООО «Союз-4» при ОАО «Костроматекстильмаш» для проектирования новых кольцепрядильных машин и модернизации существующих.
Публикации. Основные положения данной работы изложены в четырех статьях, трех тезисах докладов международных и одном всероссийской научно-технических конференций, одном патенте РФ на изобретение и одном патенте РФ на полезную модель.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку:
на международной-научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Лен-98, Лен-2002), Костромской государственный технологический университет, 1998, 2002 г.;
і.. .^..-
на Всероссийской научно-технической конференции «Современные
технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2004):
Московский государственный текстильный университет им. А.Н.Косыгина,
2004г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав с
