автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Обоснование и разработка конструкций игольной гарнитуры повышенной надежности для сушильно-ширильных машин

КОСТРОМСКОЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах.рукописи ФУФАЛДИН Василий Георгиевич

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ

ИГОЛЬНОЙ ГАРНИТУРЫ ПОВЫШЕННОЙ НАДЁЖНОСТИ ' ДЛЯ СУШИЛЬНО^-ШЙРМЬНКХ МАПЙН

Специальность 0Ь.02.13-Машины и агрегаты *

легкой промышленности

Автореферат

диссертации на соискание ученей

степени кандидата технических наук

Кострома,1991

м.

!

Работа выполнена в Костромском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте.

-•'Научный руководитель-

доктор технических: наук,профессор ХУДЫХ М.И.

Официальные оппоненты:

. доктор технических наук,профессор ЛЗБОВИЦКИЙ В.П. 'кандидат технических наук.ЛАБОК В.Т.

Ведущее дредприятие-

Купавинская тонкосуконная фабрика им.И.Акимова п.Купавна Московской области,

. Защита состоится г.

в часов на заседании специализированного совета в

Костромском ордена Трудового Красного Знамени технологическом

института: по адресу: "156021,г.Кострома,уя.Дзержинского 17,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.'' Автореферат .разослан п£?.п.....199/г.

Ученый секретарь

специализированного -../. V-,.доктор технических совета ' наук,профессор

Белов И.В.

ВВЕДЕНИЕ. И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. Актуальность теми.Из всего оборудования отделочного производства наиболее сложными являются сулильно-ыирильные и стабилизационные машины.Они применяются для заключительной отделки тканей всех отраслей текстильной и трикотажной промышленности.Любая . ткань в процессе отбеливания,промывки,отварки,крашения,печати и' -■других операций вытягивается по основе и одновременно усанивает-. ся- по утку /усадка по ширине льняных и х/б тканей иногда достига-' ет 15-205?/. Лля сохранения геометрических форм,рисунка переплетения и придания ткани определенных размеров в процессе заключительной отделки производится ее обработка на суцжльно-ширильных и ста-. билизационных- машинах.На этих машинах широко используются различные типы игольных гарнитур от надежности и долговечности которых, во многом зависит производительность труда а качество выпускав— ■ мой ткани.Так как оскознам назначением игольной гарнитуры клуппкых цепей сушильно-ширильных машин /СШ/ является обеспечение равномерного и надекного захвата по краям расправленного полотна тканых или трикотажных изделий»позволяющего достичь необходимого ■механического воздействия по ширцне- полотна в процессе транспортировки в рабочей зоне машиян.

Игольная гарнитура состоит из основания - латунного бруска прямоугольного или фасонного сечения с запрессованным'в-него в один или два ряда стальными иглами. . , •

Годовой объем выпуска игольной гарнитуры Костромским заводом "Красная Маевка" составляет 1,3 млн щтук.Конструкций гарнитуры насчитывается 102 -типоразмера. В настоящее время в отделочном производстве распространены сушильно-ширильные машины /СШ/: отечественные - СШЗ-180-З и инофирм - б."Текстима"мод.6597,669571' /ГДР/,"Кранц","Фаматекс"/ФРГ/,"Гордон-Уайтли"/Англия/»"Хирано-Кинзоку"/Япония/.

Перед поступлением на сушильно-ширильные машины ткань подвергается различным видам химической обработки и аппретированию.

После карбонизации шерстяной ткани серной кислотой и последу^ щей ее промывки,в ткани при вводе в сушльно-ширильную машину присутствует остаточная' серная кислота/0,5-1$/.Аппреты»применяемые-для обработки тканей имеют агрессивную кислую среду РН=4,5*5,0.

.Исследования изменения технического состояния игольной гарнитуры в процессе эксплуатации позволило установить,что одной из причин брака при обработке тканей/рваная кромка,засечки,надир от игл/ на сушильно-иирилышх и стабилизационных машинах является

низкая надежность игольной гарнитуры.Работа игольной гарнитуру в агрессивной среда при повышенной температуре Т=90*150°С,наличие статического электричества.нагрузка ширения приводят к локальной коррозии игл.

Отечественная игольная гарнитура,изготавливаемая в настоящее время с латунным основанием,имеет ряд существенных недостатков:

- для изготовления оснований используется дефицитный цветной металл - латунь листовая марки 1С 59-Х ГОСТ 15527-70,

- высокая трудоемхость изготовления из-за необходимости операций ' рааметки,ручного сверления отверстий под иглы и отверстий под

крепежные детали,

- агрессивная среда вызывает окисление латунного основания,что приводит к загрязнению ткани в местах контакта с основанием и снижению ее сортности,

- коррозия игл,

- пара латунное основание-стальная игла при наличии агрессивной среды,повышенной температуры и статического электричества /шляется гальванопарой,где игла выполняет роль анода,что в свою очередь усиливает ее коррозию.

' Цель и задачи работа. Целью работы является исследование и разработка направлений повышения надежности и долговечности игольной гарнитуры СШ,ео способности'-противостоять воздействию агрессивных сред,износу, знакопеременным изгибающим и накалывающим нагрузкам.

В соответствии с поставленной целью предстояло:

- изучить влияро технологических и эксплуатационных факторов на надежность работы игольной гарнитуры,

- изучить взаимодействие игольной гарнитуры с тканью на сушильно-ширильной машине,

- исследование влияния конструктивных характеристик игольной ., гарнитуры на усилие проникновения острия иглы в ткань в зависимости от скоростных параметров'машины,

- исследовать влияние среды на работу игольной гарнитуры и изыскать способ упрочения игл,

- разработать новую конструкцию игольной гарнитуры, обеспечивающую ее надежность и долговечность,

- разработать и освоить промышленную технологию изготовления новой игольной гарнитуры повышенной надежности.

,'»?етодн выполнения исследований. Задачзг.посгавленнце з данной работе,решались 2£{саврг»:ептальнкг.ах к теоретически:.« методаш.Экс-пери:, ментальные исследования процесса накалывания проведены на' созданном для отоЗ доля стенде .Пш пх выполнении использовались математические метода планирования океяершлонтоз и обработки резуль-. татов измерении.Для решения теоретических задач применялись из. вестнне закономерности шгеглатшеи ,«$жшеа Лзгаллографичоскяо исследования игл основывались на шгодах химического-к л/лкроструктур-•ного анализа.Для исследования коррозионной стойкости и электрохимических потевдгалоз игл разработана оригинальная методика' эксперимента и собрана установка.Расчеты и обработка результатов исследовании проводились на ЗВ.М ЕС-ЮЮ и Пгз.Т Искра-225. 2","Ямаха" /Япония/ с кепельзозаняем специальных прикладных математических программ на языках "БЗЙС:2С" и "Фортран".

Научная новизна. В работе:

- пол-учены уравнения,которые описпвают лрониль рабочей частя игл и разработана мзтодака оптимизации формы иглы по усилию накзлы-вання ткани,

- подучена расчетная формула определения максимальной величины усилия прокалывания ткани иглой,учитывающего скоростные паракет-ры процесса,

- на основе экспериментальных исследований разработаны математические регроссионнне «одеж факторов взаимодействия игольной . гарнитуры с тканью, .

- проведен анализ коррозионной стойкости игл с'рядом различных покрытий,при котором использована оригинальная методика эксперимента,

- проведено исследование термообработки пола-мерных оснований гар- • нитуры с цель» разработки окологически чистого режима термообработки, обеспечивающего прочностные характеристики основания,

• Практическая ценность и реализация результатов работы.Исоле-дозание и расчет параметров процесса накалывания позволили определить рациональный наружный диаметр накалывающей щетки.Постро- ■'. ены номограшы,которые позволят оперативно определять скорость накалывания / /ткани.

. Рассмотрено влияние внешней среды на работу игольной гарнитуры, найдены и опробована покрытия-щя упрочнения игл.Разработан технологический процесс термической обработки игл в защитной среде.Разработана экологически чистая технология термообработки полимерных оснований.

Разработана и изготовлена конструкция гарнитуры с полимерным основанном повышенной работоспособности»обеспечивающая ее долговечность,качество обрабатываемых тканей,существенное сокращение ручного труда при изготовлении.

Результаты работы в виде конструкторской документации,технических решений и рекомендаций внедрены на Костромском., игольно-шшночном заводе "Красная :Даевка" .Опытные партия «озой гарнитуры прошли испытания на предприятиях шерстяной отрасли легкой промышленности.Так были оснащены гарнитурой ПСШГЛ-1-ЧЛНГ,ПСЩ-Л-П ПНТ.су-■ шильно-шкрильныо машины СД13-180-3 ф.'Тордон-Уайтли"/Англия/ на Купавинской тонкосуконной фабрике та.Акимова,на Московской тонкосуконной фабрике им.Л.Алексоева супильно-шркльная машина фирмы "Кранц"/ФРГ/.Результаты испытаний подтверждены-соответствующими документами.

Расчетный экономический Ефоект от использования комплекта игольной гарнитуры установленного на суыильно-ширильной машина, _получаошй за счет повышения срока службы гарнитуры в б раз составит Ш520 руб. в год.

Апробация работы. Основные результаты работы были долонены: на научно-технической конференции "Вклад молодых ученых и специалистов в создание новых,видов технологической'оснастки текстильного оборудования по итогам 1981-1982 г.г."г.?Лосква,1Щ*Шашдеталь,' -'работа "Повышение надежности и долговечности плаНок для сушиль-но-ошрильных машин" награждена дипломом Центрального правления НТО логкой промышленности за лучшую разработку в области механической и химической технологии волокнистых материалов за 1982г. г.Москва,

- на XXIX научной конференции профессорско-преподавательского коллектива,научных сотрудников и аспирантов Костромского технологического института г.Кострома,1986 г.,

- на семинаре по теории механизмов и машин АН СССР /Костромской филиал семинара/,Кострома,20.06.1991г.

По результатам выполненных исследований имеются 8 публикаций.

Структура работы. Работа общим объемом 236 страниц содержит 174 страницы машинописного текста,45 рисунков,графиков и фотографий,34 таблицы,список использованной литературы из 82 наименований к 48 страниц приложакия.Диссертация состоит из введения,семи глав,общих выводов,списка литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ Введение содортат обоснование .актуальности проблемы,цель работы и задачи исследования»результаты работы и их практическое применение.

В порвой гладе проведен критический обзор существующих конструкций игольной гарнитуры.Анализ патентной и технической литературы,а такке различных конструкций игольной гарнитуры показал,что на протяжении последних 50-ти лет разработки сосредоточились преимущественно в слерушдах направлениях:

- повышение долговечности гарнитуры,

- улучшение качества сушки и термориксации кромки ткани,

- повышение ремонтопригодности гарнитуры,

- надежность удержания ткани на иглах,

- снижение трудоемкости изготовления гарнитуры.

Все приведенное позволило выявить тенденции 'развития конструкций гарнитуры.В первую очередь представляет интерес создание игольной гарнитуры с пластмассовым основанием взамен латунного, так как позволяет учесть особенности отделочного производства, а именно добиться:

- уменьшения коррозии игл»

- отсутствия загрязнения оснований,

- исключения эффекта "заглаживания" на кромке ткани из-за низкой теплопроводности пластмасс. • '

обследования гарнитуры на сушильно-ширильных машинах показали, что основными видами отказов являются эксплуатационные »технологические ,-среди которых эксплуатационный вид отказа составляет до 85$.

На эксплуатационный отказ игольной гарнитуры влияют следующие • факторы: ' ' •

- среда,в которой работает гарнитура: агрессивная /кислая - гА 4,5+5,5/ и вызывает коррозию игл,

- наличие в аппретирующем составе таких компонентов как карбомол,. гликаэия,хромолая и других приводит к образованию наростов аппрета на иглах,что затрудняет накалывание и сход ткани с игл, ' •

- рабочая температура в камере от'95° до 190°С интенсифицирует процесс коррозии игл и налипание на них компонентов аппрета.'

Проведенные исследования конструкций гарнитуры а опыт работы серийной игольной.гарнитуры свидетельствуют о том,что поиск совершенствования гарнитуры должен проводиться в направлении использования рациональной формы игл .

и их расположения на основании.упрочнения игл антикоррозийными и антиизносньши покрытия?,1ш .применения полимеров для основания. В'связи с этим сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй глазе исследована форма рабочей поверхности иглы, ее'влияние на усилие накалывания текстильных материалов.Так как конусная часть иглы острием взаимодействует с накалываемым материалом являясь основной рабочей поверхностью иглы,то ее геометри- . ческие размеры и профиль должны обеспечить наименьшую величину усилия проникновения иглы в материал.

Исследованный, профиль технических игл отечественного и импортного производства показал наличие разницы в геометрических размерах конусной части. ' • ■

Для выявления оптимальной геометрической формы игл-на ПЭВМ йскра-226 проведены необходимые расчеты и получены уравнения вида где X - текущая ордината криволинейной образующей конусной части и£лы от переменной величины Z .коэффициент'/> характеризует полноту вершинной части иглы,коэффициент £ - характеризует пока-, затель выпуклости образующей конусной части иглы.Уравнения позволяют по усилию накалыаания расчетным путем подойти к оптимизации геометрических параметров формы иглы. "

Наименьшее усилие проникновения иглы в материале обеспечивает-, ся при прямолинейном профиле образующей ее конусной часта,являющимся теоретическим профилем рабочей, поверхности иглы,который описан. проф.В. Н. Гарбаруком.

Получено уравнение усилия накалывания ткани,действующее на иглу. Общий вид —- ■

где _ С- коэффициент пропорциональности, ^ - коэффициент трения.

Рассмотрены функции,приведенные на рис.! . • .

1. Х=КгГ-*- В - описывает теоретический профиль иглы с конически-прямолинейным участком рабочей цоверхности.гда

К - угловой коэффициент прямой, В - начальная ордината.

2. Х =2Р2 - описывает профиль иглы с параболической формой конусной рабочей части.

Определены усилия накалывания для первой функции

/>, - гТс

и второй функции р3

M

т.

Проведена расчеты по формулам-РрР^>,позволившие выбрать оптимальную параболическую форму с образующей: кривой конусной части иглы X = 1,18 ¿Г которая рекомендуется для практического применения.

Так как в процессе изготовления игл из-за финишной операции / полирование игл в галтовочных барабанах/ происходит притупление вершинной части иглы и форма ее рабочей части не монет быть выполнена коничесха-прямодинейной.Вершинная,заостренная часть иглы должна иметь форму,обеспечивающую наименьшую величину усилия про- ' • никнозения тела иглы в ткань,то есть процесс взаимодействия поверхности иглы с тканью должен обуславливать появление наименьшего количества разорванных волокон нитей ткани.Такой формой является указанная ранее параболическая форма рабочей части иглы,которая приводит к небольшому увеличению усилия накалывания ткани в пределах 9*14^ по сравнению с конически-прямолинейной формой теоретического- профиля иглы.

Третья глава посвящена исследованию и расчету параметров процесса накалывания ткани на суашгьно-жрильных машинах.Анализ процесса накалывания ткани позволяет определить факторы .влияющие на величину усилия накалывания и вызывающие прездевременный износ гарнитуры.Ткань на иглы накалывается цилиндрической щеткой накалывающего механизма.Усилия накалывания зависят от плотности ткани, е'ё" толщины,влажности,от глубины накалывания,скорости движения клуппной цепи,форш рабочей поверхности иглы,конструктивных параметров игольной гарнитуры.

Определена расчётная зависимость скорости' накалывания ткани от Диаметр^ накалывающей щетки.Проведены расчеты,позволившие определить рациональный раамер накалывающей щетки 2^=0,18м •с учетом ограничения габаритных размеров механизма накалывания.

С целью упрощения задачи по определению скорости накалывания использован принцип построения номограмм.Получены сетчатая номограмма дая приближенного экспрессного метода определения скорости накалывания в зависимости от скорости движения клуппных цепей и соотношения длины участка накалывания С к диаметру щетки 2) и номограмма из выравненных, точек,представляющая совокупность трех функциональных шка^. ■ .

' Исследование надежности работы игольной гарнитуры на машине показали,что одной из основных причин отказа является плохое накалывание кромки ткани на иглы,поэтому в качестве критерия "У" принято усилие накалывания„Рн. . •'

Экспериментальные исследования,проведенные на специальном стенде,позволяющем осуществить перемощение игольной гарнитуры со скоростью,соотвзтстзущей скорости движения клупгсных цепе$ на машине, пока вали, что главным фактором,влияющим на величину усилия накалывания действующего на единичную иглу при ее взаимодействии с тканью является фор: л а профиля конусной части иглы.

Семейство кривых,характеризующих изменение усилия накалывания от массы ткани и различной форда конусной части игл /рис.2/ подтверждает наличие меныаих силовых нагрузок для иглы,профиль конусной части которой соответствует

Определено дродольноа усилие $ ,действующее в направлении оси Z на заостренную часть игли:

в'-тК/Уг .

° где

' Уг - характеризует сопротивление раздвигаемых волокон ткани и зависит от структурных свойств и линейной плотности ткани.

Расчетная формула максимальной величины усилия прокалывания ткани иглой имеет вид: ^

- коэффициент трения, '

^ - глубина насадки ткани на иглы, Р£ - разрывная длина волокна.

Проведен на ПЭЗМ "Ямаха" распет параметров накалывания ткани яри полной0глубине насадки ткани на иглы.построены графики перемещения ткани по игле,скорости и ускорения накаливания.

Получение общей расчетной нагрузки»действующей на игольную гарнитуру,обеспечивается,суммированием усилий на количестве игл, ., попадающих в рабочую зону участка накалывания.

Исследования'по определению технологических параметров,в. ляю-щих на усилие накалывания,проведены с использованием математических методов планирования экспериментов.Факторами,определявдими процесс накалывания.являются:

(г - масса ткани, у^. -скорость движения цепи СШ, диаметр накалывающей щетки,геометрические параметры форм иглы.

Эксперименты проводились для двух диапазонов скоростей движения цепи. = 5 25 м/шя для шерстяных тканей с большой материале-емнос ть ю,применяются в настоящее"время на действующих машинах СШЗ-180-З, Ъц = 30 + 90 м/мин - основной диапазон скоростей для широкого ассортимента тканей,обрабатываемых на сушильно-ширильных

ЗАВИСИМОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ УШИЯ НАКАЛЫВАНИЯ Р ОТ ПЛОТНОСТИ ТКАНИ х1 да ИГЛ. ОДЕОДОС РАЗНУЮ ФОРМУ ЮНУСНОЯ ЧАСТЯ

Услв&ны$ обозначения: [а -У У' 1,1$; Се]->у* 1,1£ -г0-06; Ш -г

Рис. 2

машинах.Для получения математической модели 7-// Х^,

параметр формы иглы - Х4/,связывающей указанные -факгор» спланирован эксперимент по плану, типа В4.

Б результате обработки экспериментальных данных получаны регрессионные зависимости.(факторов

71 = 9,028246-429,8057'Х1-36Л581б'Х3+3,54Э307'Г4+5375,6Э5'Х|«-

91,01459. х|-0,855956.Х|-0,705775*Х1Х2+И,6073'Х1Х4+-0,174577 «Х2Хз

72 = I,579216+133,1417«Х1-5,3196'Хд-З,452641»Х4-940,7549Х|+

0,00006.Х|+1,013324.Х|-0,535199'Х1Х2+4,71253«Х1Х4+ '. 0,042364 ^Хд

Анализ результатов экспериментальных исследований и полученных математических .моделей показал,что определяющее значение на величину усилия накалывания оказывают:

при скоростях I5<-25 м/мин - масса ткани Сг-Хрдиаметр щетки 2>щ- Хд,параметр формы -иглы - Х4 и очень незначительно влияет сама скорость движения клуппных цепей,

при скоростях 30*90 м/мин - масса ткани О- Хрпарамэтр формы иглы - Х4,но здесь большее влияние оказывает скорость движения клуппных цепей И,- Хд,а не диаметр щетки 3>щ~ Хд.

, Проведены ¡эксперименты с игольной гарнитурой,имеющей форму игл, , близкую к оптимальной Х=1,15гГ0'56 при высоких скоростях движения цепи,на леРких льняных тканях.

Для оценки коэффициентов модели применен план Коно.В результата обработки экспериментальных данных получено следующее уравнение регрессии:

Г т 5,538704-236,В831«Х1-0,022834.Х2+«941,602.х|-4а7,7024.Х1Хд+ 0,079561'Х2^

Анализ полученной модели на исследованных скоростях цепи = • 30+90 м/ман показал,что на величину усилия накалывания основное влияние оказывает масса ткани @ - Х^ и скоростные параметры процео-са. ..., ■ *

По найденным регрессионным моделям была составлена программа расчета на ЛНВ.ТЯмаха" усилий накалывания ткани для различных скоростных режимов движения цепей.Построены графические зависимости двухмерных поверхностей откликов,позволяющие нйглядно проследить' влияние основных конструктивных, и скоростных параметров на величину динамических усилий от взаимодействия ткани о игольной гарнитурой в зоне накалывания. • . . • .

Таким образом,выведены аналитические зависимости дня расчета силового контакта с тканью игольной гарнитура в зоне накалывания на СПЕЛ.Проведены экспериментальные исследования для подтверждения закономерностей процесса накалывания и проверки оптимизации конструктивных параметре® рабочих органов узла накалывания СЕЛ.

3 четвертой главе определено влияние внешней среды на работу игольной гарнитуры к дана оценка степени коррозионной активности среды.При работе игольной гарнитуры в коррозионно-активных средах происходит локальная коррозия игл,которая активирована напряжениями к деформациями от усилия Шфения,движения клуппной цепи и приводит к разрушению игл.Проанализирована пара стальная игла-латун- , ное основание,где создаются значительные контактные напряжения и образуется электрохимическая пара,что приводит к снижению выносливости стали в агрессивной-среде.Проведена оценка коррозионных свойств игл и оснований на оригинальной установке по специальной методике с целью оценки и выбора эффектного способа залиты их. от коррозионной среда„Изучено изменение потенциала иглы с различным покрытием во времени в растворе серной кислоты / 0,5г/да3 / при-температуре. 90^. Наиболее коррозионностойкие иглы имеют более электроположительный потенциал.

Игла»имеющая покрытие'никель + нитрид титана.воздействию кислоты оказала высокое сопротивление,на изменилась поверхность иглы., • масса иглы,острие.Проведено исследование работоспособности гарнитуры с покрытием игл по сравнению с серийной гарнитурой.,не имею- .; щей покрытия игл.Построен график зависимости износа и усилия • положи игл в зона контакта с тканью.

■ Пятая глава лосвежена изысканию способов повышения надежности . игольной гарнитуры.Цервоочередныда задачами повышения долговеч- • ности игольной гарнитуры являются: нанесение на иглы износостой-кого,антикоррозионного покрытия,достижение, их оптимальной твердос-ти.7становлено,что при закалке игл в воздушной среде -без защитной атмосфера происходит обезуглероживание их поверхности,возможно получение на некоторых иглах перегрева,а на других недогрзва. При нанесении же покрытия на обезуглерокенный или окисный слой адгезия покрытия ухудшается.Разработан технологический процесс безокислигельной тёрмачеокой обработки игл в' защитной среде.

Исходя из анализа свойств ряда различных покрытий .учитывая очень мелкий размер игл и массовость их выпуска установлено более целесообразным .для защити игл от коррозии использовать электрона-

мическое никелевое покрытие.Разработана технологи и специальная установка для электрохимического никелирования технических игл. Однако,опыт эксплуатации гарнитуры с никелированными иглами пока--зал,что никелирование не обеспечивает достаточную стойкость игл в кислой среде/РН 4,0-5,0/

Перспективным для получения защитных покрытий при различных видах износа /коррозионно-механического,абразивного/ игл в кислой среде /?Н 4,5-5-5,0/ являются металлбрганические соединения хрома . "Бархоз".Отличительной чертой пиролитических хромовых покрытий является'высокая иикротзердость /1500*1600 Л'//»полученные покрытия характеризуются высокой износостойкостью и коррозионной

"СТОЙКОСТЬЮ.

Дяя проведения процесса шролитического хромирования из паров ' металлорганическкх соединений /'¡ЮС/ ЦНИИМашдеталь смонтирована . специальная установка-,'разработан технологический опытный процесс. Однако применительно к иглам данный процесс требует дальнейией-доработки,проектирования и изготовления дополнительного оборудования.

Известно,что многокомпонентные покрытия обеспечивают значительно лучшую коррозионную защиту,позгому разработан метод нанесения двухслойных покрытий.Перзым слоем является нанесенный галь- . ваничесюш путем никель,а вторым нитрид титана.Нитрид- титана /Тс№ / шеет высокую твердость »износостойкость при высоких температурах, не взаимодействует с серной,соляной и'другими кислотами. Нанесение нитрида титана на иглы осуществляется по специально разработанной технологии методом конденсации с ионной бомбардировкой в вакууме.Для нанесения покрытий применена промышленная установка.ОГНИ-6-008. . .

Таким образом.двухслойное покрытие никэль-нштрид титана удовлетворяет требованиям надежности гарнитуры и увеличивает ее долговечность в 4-5 раз.

Шестая глава посвящена разработке конструкции и технологи! изготовления игольной гарнитуры с полимерным основанием взамен латунного.Исходя из условий эксплуатации и требований,определяющих работоспособность игольной гарнитуры,создана конструкция гарнитуры с основанием из.стеклонаполнеиного полиамида ПА-6-В0КС. Для сборки игольной гарнитуры применена посадка с натягом,а соединение осуществляется путем механической запрессовки. Дяя обеспечения прочностных характеристик полимерного основания проведено исследование их в различных средах и в результате

Тс"

.предложен экологически чистый способ термообработки - СВЧ,который существенно отличается от традиционных методов Т.О. Нагрев оснований в поле электромагнитных волн сверх высоких частот происходит в результате преобразования энергии электромагнитных волн СЗЧ в тепловую.

Термомеханические исследования образцоз полимерных оснований до и после Т.О-СЗЧ проведешь на деркзатографе.Получены. кривые ДГА,анализ которых свидетельствует о структурных, изменениях.происходящих в основании гарнитуры на молекулярном уровне и оптимальная степень кристалличности составляет £ =0,6. Разработана технологи?! обработки полимерных оснований в поло вол:; СЗЧ с использованием печи "Электроника".

^ седьмой главе определена эффективность 'применения на сушиль но-ширилышх машинах шерстяной промышленности новой игольной гарнитуры с термостойким полимерным основанном и антикоррозийным и износостойким покрытием игл.

Разработана методика испытаний гарнитуры в условиях предприятия.

Анализ результатов по исследованию долговечности новой гарш:-туры с полимерным основанием показал:

- отсутствует коррозия игл за счет применения двухслойного покрытия игл нккель-нштрид титана к исключения гальванопари»так как 'полимерное основание является изолятором,

.обеспечивается стойкость основания гарнитуры к температурным и механическим воздействиям,

- сохраняется.надежное закрепление игл в основании планки в течение всего периода эксплуатации,

- высокий коэффициент теплоемкости пластмассового основания устраняет пригары ткани,

• Установлено повышение надежности работы новой гарнитуры и увеличение срока ее службы в 4-5 раз.

вывода И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изученные материал патентов,проспектов инофирм и опыт работы гарнитуры на сушильно-ширильных машинах позволили определить перспективные направления в совершенствовании игольной гарнитуры.

2. Дана характеристика профиля технических игл гарнитуры отечественной и инофирм.

Л

Уравнение вида 1~р2 , описывающие профиль рабочей поверхности игл»позволяют расчетным путем подойти к оптимизации геометрических параметров формы'иглы.Разработана методика оптимизации формы накалывающей части иглы по усилию накалывания ткани.

3. Подробно изучено взаимодействие ткани с игольной гарнитурой.. Анализ процесса накалывания позволил определить факторы,влияющий-на •величину усилия накалывания и вызывающие преждевременный износ гарнитуры. Определен рациональный размер накалывающей щетки ^^=0,18 м. • ■ 4. Выведена расчетная формула максимальной величины усилия прокалывания ткани иглой.

5. Разработаны математические регрессионные модели факторов взаимодействия игольной гарнитуры с тканью,на основании которых определено влияние конструктивных и скоростных параметров машины,конструкции игольной гарнитуры на усилие проникновения острия иглы в ткань.

6. Проведан анализ'коррозионной стойкости игл,имеющих различные покрытия с использованием оригинальной установки по специально разработанной методике эксперимента.Установлено,что лучшей коррозионной стойкостью обладают иглы,имеющие покрытие никель+йитрид титана.

7. Разработан опытный технологический процесс безокислительной термической обработки технических игл.

8. Проведено исследование термообработки полимерных оснований гарнитуры'в различных средах с целью оптимизации структуры полимера. Разработан технологический процесс термообработки оснований в поле

свч. _

9. Разработана и изготовлена новая конструкция игольной .гарнитуры с полимерным основанием,иглами.имевшими двухслойное покрытие никель+нитрид титана,повышенной надежности п обеспечивающей увеличение срока ее слукбы,качество обрабатываемых тканей.

10. Составлена программа и методика испытаний опытной гарнитуры на промышленных предприятиях.

. II. В результате производственных испытаний,проведанных на ряде текстильных предприятий установлено повышение надежности работы новой гарнитуры и увеличение срока ее службы в 4-5 раз.

Основное содержание диссертации опубликовано в.следующих работах:

I. Фуфалдин В.Г,.Кареза В.Д..Рыжков Э.С. Влияние аппретирующих составов на снижение прочности игл планок сунильно-ширильных машин: Сборник научных трудов.Под ред.к.т.н.Л.Г.Бабаяна.МгЦНИИТЭйлегпром. 1982.-с.51-54.

■ 2. Фуфалдин В.Г. Повышение износо и коррозионной стойкости . технических игл.Текстильная пром-сть.1383.^2 с.4.

3. Серо»окая О.И. .Фуфалдин В.Г. .Рыжков Э.С. Планки с полимерным основанием для сушильно-ширильных ш!ШН.//Текст.пром-сть.-1987.-. #9.

4. Фуфалдин В.Г. Повышение'работоспособности игольных планок дслупшшх цепей сушльно-цгарильных машин.//Текст.пром-сть'.-1988.-^ёЗ.-с.З» I

5. фуфалдин В.Г.,Смельский В.В.,Худых Оптимизация геометрической формы рабочей поверхности игл планок клусшных цепей. //Изв.вузов.Тэхнол.текстильной пром-сти.И988.-.М.-с.97-100.

6. Смольский В.В.,Фуфалдин В.Г. Исследование и расчет параметров и процесса накалывания ткани.на суишльно-ширильных машинах. -М.: ЩШЛВД988.С.61-75.

7. Смельский В.В.,фуфалдин В.Г. Исследование усилий взаиыодей- ■ ствия с тканью игольчатой гарнитуры планок клуппных целой в зоне •накалывания на сушльно-ширилыюй машине. Сб.научн.трудов ВШВШВ-М: 1990.-с.132-150.

8. Цофин Ю,А.,фуфалдин В.Г. Исследование электрохимических .свойств игл и оснований с целью оценки различных способов защиты

игольной гарнитуры от коррозионного разрушения.Сборник научных трудов./Под ред.к.т.н.Л.Г.Бабаяна.-а.:ЦНШТЭИЛЕГПР0МЛ990.-с.51-57.

Фуфалдин Василий Георгиевич Обоснование и разработка кострукДий игольной гарнитуры повышенной надежности для сушильно-Ьирил ъных малин

Автореферат

Подписано в печать 15Л1.91р.Заказ 183.Тирая 100. Уч.-изд.л.0,1.Бесплатно.

Костромской ордена Трудового Красного Знамени технологический институт.Кострома 156021.Дзержинского 17.