Введение к работе
Актуальность исследования. Основная масса пряжи в текстильной промышленности производится методами пневмомеханического прядения. Повышение производительности пневмомеханических прядильных машин и снижение себестоимости выпускаемой на них пряжи производится двумя путями: повышением частоты вращения прядильной камеры и добавлением синтетических волокон в смеску. Оба пути ведут к ужесточению режимов работы прядильной линии, что, в свою очередь, повышает износ машины, преждевременному выходу из строя.
По данным М.И.Худых, А.И.Григорьева, Н.Е.Денисовой, Г.М.Рябичевой, Г.М.Травина почти 90 % всех отказов на машине типа БД-200 приходится на отказы прядильных устройств, причиной которых являются разладки, засорение, износ и поломки.
Основной интерес вызывает процесс трения и износа перерабатываемого продукта и рабочих поверхностей прядильной камеры, участвующих в технологическом процессе прядения.
Высокая частота вращения камер (до 100 000 мин"1), а особенно добавление к хлопку химических волокон или красителей повышает местный износ рабочих поверхностей прядильной камеры, что изменяет, геометрические параметры камеры и влияет на качество и стабильность процесса прядения пряжи. Поэтому исследование процессов трения и износа в прядильной камере пневмомеханической прядильной машины при тяжелых условиях работы с целью повышения их износостойкости и долговечности является актуальной задачей.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта министерства образования и науки на поддержку исследований молодых ученых в научных коллективах.
Цель и задачи. Повышение износостойкости рабочей поверхности прядильных камер пневмомеханических прядильных машин.
Объектом исследования являются пряжеформирующие поверхности прядильной камеры.
Предметом исследования являются процессы износа камер при переработке меланжевых и камвольных пряж, а также технологические методы, обеспечивающие снижение интенсивности этих процессов.
Задачи:
1. Определить возможность повышения износостойкости алюминиевой поверхно
сти методами (химическое полирование; электрохимическое полирование; ано
дирование; эматалирование; глубокое анодирование; напыление порошком
ПРН77Х15СЗР2; микродуговое оксидирование; лазерное модифицирование).
-
Выявить лучшие из предлагаемых технологий упрочнения.
-
Определить режимы технологических операций нанесения износостойких покрытий.
-
Предложить наилучший способ упрочнения.
Методы исследования. Экспериментальные исследования по трению проводились в лабораторных условиях на разработанной установке с использованием совер-менной измерительной аппаратуры. В работе применялся микроскопический анализ
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ^
БИБЛИОТЕКА
СПетерМрг //.#,
-3- ' 09 Г0Оу»шт/и?Ц
поверхности, определялись физико-механические свойства перерабатываемой пряжи, применялся корреляционный и дисперсионный анализ, симплекс планирование и электронно-микроскопические исследования. Обработка результатов проводилась с помощью ЭВМ.
Достоверность основных положений, выносимых на защиту, подтверждена данными, полученными путем экспериментальных исследований, положительными результатами испытаний в производственных условиях. На разработанное устройство для анодирования тел вращения бьшо получено авторское свидетельство на полезную модель №27384.
Практическая ценность работы состоит в разработке и применении комбинированных методов повышения износостойкости поверхности прядильной камеры, в результате чего происходит значительное увеличение долговечности рабочих поверхностей камеры. Установлены режимы процесса глубокого анодирования и режимы лазерного модифицирования анодированной поверхности. Рекомендуется использовать результаты работы в научных, производственных и учебных организациях, занимающихся проблемой изнашивания узлов трения деталей машин. Научная новизна отражается втом, что:
предложен способ формирования дисперсно-упроченного слоя на поверхности детали, изготовленной из алюминиевого сплава; проведена экспертная оценка факторов, влияющих на износ пневмомеханических прядильных камер и их ранжирование;
проведена оптимизация процесса глубокого анодирования с целью повышения износостойкости формируемой анодной пленки и построена математическая модель;
установлено влияние магнитного поля на условие формирования оксидного слоя при гальванической обработке с целью задания пленки определенной толщины. Апробаиия работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: Международная научно-техническая конференция «Прогресс» г.Иваново (1998-5-2000), Межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности «Поиск»» г.Иваново (2003), Международная научно-техническая конференция «Лен» г.Кострома» (1998), Международная научно-техническая конференция «Современные технологии в машиностроении» г.Пенза (2002), Всероссийская научно-техническая конференция «Защитные покрытия в машиностроении и приборостроении» г.Пенза (2003), IV Международная научно-техническая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения «Технология-2003» г.Орел (2003) и Межвузовском семинаре: «Физика, химия и механика трибосистем» г.Иваново (2004), Международный научно-практический симпозиум «Славяшрибо-6» г.С.-Петербург (2004).
Публикации. По результатам проведено исследований, опубликовано 12 работ, в том числе 1 авторское свидетельство на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из пяти глав, общих выводов, изложена на 122 страницах, содержит 57 рисунков, 18 таблиц и приложения.
