Совершенствование товароприемного механизма кругловязальных машин

Тхаймех, Хасан

Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование товароприемного механизма кругловязальных машин

кандидата технических наук: Тхаймех, Хасан
город: Киев
год: 1995
специальность ВАК РФ: 05.02.13

Автореферат по машиностроению и машиноведению на тему «Совершенствование товароприемного механизма кругловязальных машин»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование товароприемного механизма кругловязальных машин"

ГОСУДАРСТВЕННАЯ акадбодя ЛЕГКОЙ ПРШЫШЛШНОШ УКРМШ

На правах рукописи

ТХАШЕХ ХАСАН

СОБЕШЕНСТВОБШЕ ТОВАРОЯРИЕШОГО МЕХАНИЗМА КРУГЛОВЯЗАЯЫШХ МАШИН

Специальность 05.02.13 -Машины и агрегаты легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 199о

Работа выполнена в Государственной академии легкой промышленности Украины.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Тарасенко А.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Ведущая организация - Черновицкое производственное

об"единение легкого машиностроения "Черновцылегмаш"

Защита диссертации состоится " 29 " марта 1995 г. в 10.00 часов на заседании специализированного Совета Д 01.17.01 в Государственной академии легкой промышленности Украины по адресу: 252011, г. Киев, ул. Немировича-Данченко, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственной академии легкой промышленности Украины.

профессор Мойсеенко Ф.А. кандидат технических наук, ст.науч.сотрудник, академик АИНУ Омельченко В.Д.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

Пипа Б.Ф.

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кругловязальные машины относятся к перспективному виду технологического оборудования трикотажного произвопст-1в, так как обладают высокой производительностью и широкими техно» * югическими возможностями получения трикотажного полотна и изделий.

Эффективность работы кругловязальной машины зависит от совер-4 [енства ее механизмов й, в частности, товароприемного механизма.

Конструкция товароприемного механизма кругловязальной машины казывает существенное влияние на процесс приема готового трикотаж-ого полотна, от чего зависят как качество продукции, так и произ-одительность машины.

Современной тенденцией трикотажного машиностроения является оздание таких конструкций товароприемных механизмов кругловязаль-ых машин, которые способстовали бы, наряау с повышением качества родукции, снижению потерь времени, затрачиваемых на с"ем готовых улонов полотна с товарного валика.

Дня успешного решения этой проблемы актуальным является соз-ание теоретических основ и инженерных методов проектирования то-ароприемных механизмов кругловязальных машин и разработка на их азе принципиально новых конструкций устройств, позволяющих повы-ить эффективность работы товароприемного механизма и кругловязаль-эй машины в целом.

Цель работы: разработка теоретических основ и инженерных мето-эв совершенствования товароприемных механизмов кругловязальных маян путем разработки принципиально новых конструкций товарных вали-)в, способствующих повышению эффективности работы машины.

Для достижения поставленной цели намечено решить следующие шачи:

- исследовать процесс накатки полотна в рулон на товарный валик, в результате чего разработать инженерную методику определения параметров напряженно-деформированного состояния полотна в рулоне

и методику 0препеленйяяпМатлиЕ0сти товарного валика на усилие с"е-ма рулона;

- провести.экспериментальные исследования процесса с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарного валика;

- исследовать влияние параметров накатки трикотажного полотна (усилие накатки, коэффициент трения полотна по поверхности товарного валика и др.) на усилие с"ема рулона с товарного валика;

- создать теоретические основы и инженерные методы проектирования принципиально новых конструкций товарных валиков, обеспечивающих свободный с"ем рулона полотна;

- разработать конструкции товарных валиков товароприемных механизмов кругловязальных машин, способствующих повышению эффективности работы машин.

Об"ект исследований - механизмы накатки полотна одноконтурных кругловязальных машин типа КО, выпускаемые Черновицким производствен ним об"единением легкого машиностроения "Черновцылегмаш".

Методы исследований. Теоретические исследования проводились с использованием - .основных законов теоретической ме-

ханики, теории машин и механизмов, сопротивления материалов и деталей машин, основ механики деформируемого тела и теории упругости. Экспериментальные исследования осуществлялись методом тензометрии с использованием серийной аппаратуры и специально разработанных устройств и приспособлений. Оценка влияния основных параметров процесса накатки полотна на усилие с"ема рулона с товарного валика проводилась с использованием теории вероятности, математических методов статистики, планирования и анализа эксперимента. Анализ результатов эксперимента выполнялся с помощью

Научная новизна. Автором самостоятельно впервые:

- уточнена методика определения напряжений, действующих в юне взаимодействия круглого трикотажного полотна с поверхностью ■оварного валика;

- разработана методика, позволяющая определить влияние сил фения между витками круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна на напряженно-деформированное состояние его витков 1 рулоне;

- создана методика экспериментального исследования процесса :"еыа рулона круглого трикотажного полотна с товарного валика;

- получено уравнение регрессии, позволяющее определить вели-гину усилия с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного три-ютажного полотна с товарного валика в зависимости от усилия накат-1И полотна, коэффициента трения скольжения полотна по рабочей повер-иости товарного валика и изменения величины периметра поперечного :ечения товарного валика перед с"емом рулона;

- разработаны теоретические основы и инженерные методы проек-;ирования принципиально новых конструкций товарных валиков товаро-[риемных механизмов кругловязальных машин, обеспечивающих свободное удаление товарного валика из рулона полотна;

- разработана методика определения усилия смещения рабочих »лементов товарного валика, состоящего из двух клинообразных частей, способствующая созданию бовее совершенных конструкций товаро-фиемных механизмов кругловязальных машин;

- создана методика определения параметров товарного валика, :остоящего из двух клинообразных рабочих элементов и роликов, спо-:обствующая решению проблемы автоматизации с"ема рулона трикотаж-юго полотна непосредственно на кругловязальной машине.

Практическая ценность. В работе предложены инженерные мртопии расчета конструкций товарных валиков, что может быть использовано при создании кругловязальных машин с механизмом автоматического сг ма рулона полотна.

Разработана конструкция и изготовлен стенд для эксперименталI ных исследований влияния усилия накатки полотна, коэффициента.треь скольжения полотна по товарному валику и изменения периметра поперечного сечения товарного валика на усилие сиема рулона.

Разработан ряд принципиально новых конструкций товарных валиков, направленных на совершенствование товароприемных механизмов кругловязальных машин:

- товарный валик, состоящий из двух рабочих элементов, шарищ но соединенных между собой (заявка подана в Госкомпатент Украины для выдачи патента Украины; заявка №4301036 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рйбочих элементов (заявка № В4301037 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих элементов и роликов (заявка № В94117675 от 21.11.94).

Предложенные конструкции товарных валиков способствуют повышению эффективности работы товароприемных механизмов и кругловязальных машин в целом:

- улучшаются условия эксплуатации машин за счет свободного удаления товарного валика из рулона полотна;

- повышается производительность кругловязальных машин за сче1 сокращения времени с"ема рулона полотна;

- создается предпосылка для решения проблемы автоматизации с"ема рулона трикотажного полотна с товарного валика непосредстве! но на кругловязальной машине.

Ожидаемый годовой экономический эффект (состояние на январь 1995 г.) от внедрения результатов исследований на Черновицком ПО

ткого машиностроения "Черновцылегмаш" и в трикотажной промышлен-юти Украины составляет 471,28 млн.крб. в расчете на одну кругло-[зальнус машину типа КО.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы 'кладывались и получили положительную оценку на:

- научной конференции ГАЛЛУ в 1994 г.;

- заседании кафедры инженерной механики ГАЛЛУ в 1994 г.;

- заседании технического совета Черновицкого перчаточно-икотажного об"единения в 1995 г.

- заседании технического совета Черновицкого производственного "единения легкого машиностроения "Черновцылегмаш" в 1995 г.

Публикации. По результатам исслепований опубликовано 7 научных бот. Подано в Госпатент Украины три заявки на выдачу патентов на вые конструкции товарных валиков кругловязальных машин.

Структура и об"ем работы. Диссертация состоит из введения, тырех разделов, выводов по работе, списка основной использованной тературы и приложений. Общий об"ем работы 135 страниц ыашинопис-го текста, в том числе 17 рисунков на 16 страницах, б таблиц на страницах, библиография из НО наименований. Основная часть рабо-содержит 107 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены основные задачи и пути дальнейшего совер-нствования товароприемных механизмов кругловязальных машин, мечается, что актуальным направлением совершенствования товаро-иемных механизмов является сознание таких их конструкций, кото-э позволяют автоматизировать процесс с"ема рулона полотна с торного валика непосредственно на машине. Обоснованы своевремен-сть и актуальность темы исслепований. Сформулированы цель и аачи исследований.

В первом разделе приведен обзор и анализ исследований товаре приемных механизмов кругловязальных машин и процесса накатки трикотажного полотна. Дан обзор конструкций товароприемных механизме кругловязальных машин.

Установлено, что:

- конструкция товароприамного механизма оказывает существен^ влияние на эффективность работы кругловязальной машины и сов'ер1п<№ ствование его является актуальным;

- до настоящего времени практически не исследовано влияние л раметров накатки круглого трикотажного полотна на процесс с"ема р лона с товарного валика, в частности на усилие с"ема рулона;

- перспективой развития товароприемных механизмов кругловяза ных машин является создание таких конструкций механизмов, которк обеспечивает свободное удаление товарного валика из рулона полотн что необходимо для решения актуальной проблемы трикотажного машин строения автоматизации процесса с"ема рулона полотна непосредстве но на кругловязальной машине.

Анализ исследований напряженно-деформированного состояния витков материала в рулоне показал, что существующая методика расч та напряжений и деформаций в слоях материала отличается сложность и громоздкостью.

Установлено, что известные исследования товароприемных механ мов в основном посвящены изучению влияния конструкции механизма н следующие факторы: динамические нагрузки в механизме; колебание у лия натяжения полотна в зоне его накатки в рулон; стабильность пе тельной структуры трикотажа. Последние исследования направлены на создание теоретических основ проектирования товароприемных механи мов, обеспечивающих постоянство усилия накатки полотна в рулон.

Отмечается, что до настоящего времени еще не полностью решен вопрос влияния конструкции товарного валика на напряженно-деформи

ванное состояние круглого трикотажного полотна в рулоне. Не изу-но влияние податливости товарного валика на усилие сиема рулона икотажного полотна.

Оценивая существующие конструкции товароприемных механизмов угловязальных машин, сделан вывод, что все известные конструкции вароприемных механизмов не решают проблему свободного удаления верного валика из рулона полотна, что в целом отрицательно сказы-ется на эффективности работы машины.

Для удобства эксплуатации нругловязальных машин товароприеыные ханизмы проектируются таким образом, чтобы облегчить процесс уценил готового рулона полотна из машины. Однако рулон при этом удается вместе с товарным валиком или с цилиндрической трубкой, кото-е затем необходимо удалять, прилагая значительные усилия, что Бывает дополнительные потери времени.

Все многообразие конструкций товарных валиков можно разделить три группы: сплошная конструкция товарного валика; конструкция верного валика, содержащая с"еыную трубку, на которую накатывае-я рулон полотна и затем вместе с ней снимается; товарный валик, 5очая поверхность которого может смещаться в радиальном направле-и, уменьшая величину периметра поперечного сечения, что облегчает эцесс с"ема рулона. Однако все известные конструкции товарных веков не обеспечивают свободного удаления рулона полотна с товарно-валика.

На основе выполненных исследований установлено, что перспекти-1 развития товароприемных механизмов нругловязальных машин являе-и создание таких конструкций механизмов, которые обеспечивают збопное удаление рулона полотна с товарного валика, что необходи-для решения актуальной проблемы трикотажного машиностроения -гоматизации процесса с"ема рулона полотна непосредственно на д'ловязальной машине в процессе вязания трикотажа.

Второй раздел посёящен теоретическим исследованиям процесса накатки круглого трикотажного полотна в рулон. На основе анализа современных исследований сделаны выводы о целесообразности описания напряженно-деформированного состояния витков полотна в рулоне накатанного на жесткий товарный валик (оправку), следующими уравнениями:

. тИ^у^) I ^ а,

с. , / (" Г*

V) (, )■) г^г Г/''

, _ т + £ т±Ог (¿^¿П С ¿ГС4)

V елНчгП г^1 Л

ц. -Т-

Н^г Л1

«Р, (5)

где , - соответственно радиальное и окружное напряжения в витках полотна;

Ег. - радиальная и окружная деформации витков трикотажного полотна; и. - радиальное перемещение витков полотна в рулон Т - напряжение в полотне в зоне накатни его в рулон, обусловленное усилием накатки;

Г,^ - текущие значения радиуса рулона;

- радиус товарного валика;

- конечный радиус рулона полотна;

- квоэффициент анизотропии полотна, & =----;

~ Ер

Е^ , Е^ - модуль упругости трикотажного

полотна соответственно окружной и радиальный;

У - постоянная, зависящая от физико-механических свойств трикотажа и радиуса оправки;

5 - толщина сдвоенного трикотажного полотна;

коэффициент Пуассона, характеризующий расширение полотна в направлении при сжатии его в направлении Г ;

коэффициент Пуассона, характеризующий расширение полотна в направлении Г при сжатии его в направлении ^р .

С учетом податливости товарного валика напряженно-деформиро-нное состояние витков трикотажного полотна в рулоне может быть исано уравнениями:

] ^^ 7 г^1 ' (б)

(Г

г.;

(7)

Я - Г Т(р)^ , ас^п*.

Г,

Ц--^- J J >

(9)

Т(р)^ (10)

Г* ¿Г**?? У Г* ' 7 г

где ив - податливость товарного валика;

(Эг1 - радиальное напряжение, действующее на рабочую (наружную) поверхность товарного валика;

- Еу и<<аг<Г«* ^ Г

Л _ СП г .

- -ртуг 1 III)

(12)

Проведенные нами исследования подтвердили ранее сделанные вш ды о существенном влиянии податливости товарного валика на напряж! но-дефорнированное состояние витков круглого трикотажного полотна рулоне. Нами также впервые сделана попытка учесть влияние сил трения между витками круглого трикотажного полотна на напряженно-аеф< мированное состояние его витков в рулоне.

Досколько задачей исследований явился анализ усилий с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна с товарного валика, используя результаты исследований напряженно-деформированного состояния витков полотна в рулоне, автором с этой целью предложена следующая зависимость:

с. 3 г^'уР (У^

агс^ 1X"_(''У"

' > ¿_ (2К*1)[2К+1 -1 ЭДрк+')

где Рс - усилие с"еыа рулона полотна с товарного валика; А - площадь охвата товарного валика полотном;

j; - коэффициент трения скольжения полотна по товарному валику.

В третьем разделе приведены результаты экспериментального йене до вания процесса спема рулона круглого трикотажного полотна с то-арного валика. Задачей экспериментальных исследований явилось опре-»ление усилия с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарно) валика, а также анализ влияния режима накатки (скорость и усилие ¡катки полотна) и свойств товарного валика (коэффициент трения скобенил полотна по товарному валику; изменение размеров периметра шеречного сечения товарного валика при с"еые рулона) на усилие 'ема рулона с товарного валика.

Для выполнения поставленных задач экспериментальных исследова-!й был разработан и изготовлен специальный стенд, который может 1ть использован также в учебных целях при подготовке специалистов [Я легкой промышленности.

В результате поисковых экспериментов установлено, что скорость ¡натки круглого трикотажного полотна в рулон практически не оказы-1вт влияния на величину усилия с"ема рулона с товарного валика. В .апазоне исследуемых скоростей накатки полотна от 25 до 500 мы/с менение усилия с"ема рулона с товарного валика составило всего 18$ (от 106,95 до 110,35 Н).

Также установлено,' что качество заправки конца круглого трико-жного полотна на товарный валик практически не оказывает влияния усилие с"ема рулона.

Диализ результатов экспериментальных исследований показал, что я кругловязальных машин типа КО на величину усилия с"ема рулона лотна с товарного валика существенное влияние оказывают усилие натки и коэффициент трения скольжения полотна по товарному валику, и этом с увеличением усилия накатки или коэффициента трения сколь-пия усилие с"ема рулона увеличивается практически прямо-пропорцио-

нально. Наибольшее влияние на усилие с"ема рулона оказывает изменение величины периметра поперечного сечения товарного валика в диапазоне от 4,4 до 14,2 мм (с увеличением разности периметра д усилие с"ема рулона уменьшается). При Д =* 14,2 мм усилие с"ема рулона становится равным нулю.

Ё результате выполненных экспериментальных исследований впервые получено уравнение регрессии, позволяющее определить величину усилия с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна с товарного валика в зависимости от усилия накатки полотна, коэффициента трения скольжения полотна по товарному валику и изменения величины периметра поперечного сечения товарного валика перед с"емом рулона:

Рс « 17,99 Б + 123,63^ + 19,53А + 62,34 Ц - 2,21 РД -- 14,95^. Д - 0,85 Д2 - 102,33 , (14)

где Р - усилие натяжения полотна в зоне его накатки в рулон (усилие накатки); £ - коэффициент трения скольжения полотна по поверхности товарного валика; Д - изменение (уменьшение) величины периметра поперечного сечения товарного валика перед с"емом рулона. Четвертый раздел диссертации посвящен разработке конструкций товарных валиков'товароприемного механизма кругловяэальной машины, способствующих решению проблемы автоматизации с"ема рулона полотна.

В результате выполненных исследований разработан ряд принципиально новых конструкций товарных валиков; направленных на совершенствование товароприемных механизмов кругловязальных машин:

- товарный валив, состоящий из двух рабочих элементов, шарнир-но соединенных между собой (заявка подана в Госпатент Украины; № В 4301036 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих 1выентов (заявка подана в Госпатент Украины; К» В 4301037 от 3.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих гементов и роликов (заявка подана в Госпатент Украины;

В 94117675 от 21.11.94).

Приведены теоретические основы и инженерные методы проектиро-1ния принципиально новых конструкций товарных валиков товароприем-IX механизмов кругловязальных машин, обеспечивающих свободное уда-¡ние товарного валика из рулона полотна.

Установлено, что клинообразные рабочие элементы товарного ва-1ка при наличии роликов между ними могут взаимно смещаться, осво-ждая рулон, под воздействием усилия обжатия полотна. Для этого юбходимо соблюдать следующее условие:

¿Р > « с* , (15)

где о[р - диаметр ролика;

К, - коэффициент трения качения роликов по поверхностям рабочих элементов товарного валика; угол наклона наклонной плоскости каждого из рабочих элементов.

0Щ1Е ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I. Выполненный обзор и анализ исследований товароприемных ханизмов крутовязальных машин и их конструкций позволил устано-ть следующее:

- конструкция тоЕвроприемного механизма оказывает существенное ияние на эффективность работы кругловязальной машины и совершен-вование его является актуальным;

- до настоящего времени практически не исследовано влияние па-

раметров накатки круглого трикотажного полотна на процесс с"ема ру лона с товарного валика, в частности на усилие сяема рулона;

- перспективой развития товароприемных механизмов кругловязал ных машин является создание таких конструкций механизмов, которые обеспечивает свободное удаление товарного валика из рулона полотна что необходимо для решения -актуальной проблемы трикотажного машине строения - автоматизации процесса с"ема рулона полотна непосредственно на кругловязальной машине.

2. Анализ исследований напряженно-деформированного состояния витков материала в рулоне показал, что существующая методика расче та напряжения и деформаций в слоях материала отличается сложность! и громоздкостью.

В результате выполненных исследований предложен удобный для инженерных расчетов алгоритм опредедения напряжений в витках круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна, что необходимо для анализа нагрузок в зоне взаимодействия полотна с товарнш валиком.

8. Предложена методика, позволяющая определить влияние сил трения мелщу витками круглого хлопчатобумажного кулирного трикотаз ного полотна на напряженно-деформированное состояние его витков в рулоне.

4. Разработана методика и стенд для экспериментальных исслед< ваний процесса с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарного валика.

5. Установлено, что скорость нанатки круглого трикотажного полотна в рулон практически не оказывает влияния на величину усилия с"ема рулона с товарного валика. В диапазоне исследуемых скор( стей накатки от 25 до 500 мм/с изменение усилия с"ема рулона с товарного валика составило всего 3,18% (от 106,95 до 110,35 Н),

6. Установлено, что качество заправки конца круглого трикотаж-юго полотна на товарный валик практически не оказывает влияния на величину усилия с"ема рулона с товарного валика.

7. В результате выполненных экспериментальных исследований щервые получено уравнение регрессии, позволяющее определить вели-[ину усилия с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного три-готажного полотна с товарного валика в зависимости от усилия накат-1и полотна, коэффициента трения скольжения полотна по рабочей по-)ерхности товарного валика и изменения величины периметра попереч-[ого сечения товарного валика перед с"емом рулона.

8. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, [то .для кругловяэальных машин типа КО на величину усилия с"ема рута полотна с товарного валика существенное влияние оказывают уси-:ие накатки и коэффициент трения скольжения полотна по товарному . ¡алику. При этом с увеличением усилия накатки или коэффициента тремя скольжения усилие с"ема рулона увеличивается практически прямо -[ропорционально. Наиболшее влияние на усилие с"ема рулона оказывает ¡вменение периметра поперечного сечения товарного валика в диапа-оне от 4,4 до 14,2 мм ( с увеличением параметра Д усилие с"ема улона уменьшается). При Д 5*14,2 ым усилие с"ема рулона равно улю.

9. В результате выполненных исследований разработано ряд прин-гаиально ноеых конструкций товарных валиков, направленных на со-ершенствование товароприеыных механизмов кругловяэальных машин:

- товарный валик, состоящий из двух рабочих элементов, шарнир-о соединенных между собой (заявка № В 4301036 ст 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих лементов (заявка № В 4301037 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих

элементов (заявка № В 94117675 от 21.11.94) и роликов межпу ними.

10. Разработаны теоретические основы и инженерные методы проектирования принципиально новых конструкций товарных валиков товаропр] емных механизмов кругловязальных машин, обеспечивающих свободное удаление товарного валика из рулона трикотажного полотка.

11. Установлено, что клинообразные рабочие элементы товарного вал] ка при. наличии между ними роликов могут взаимно смещаться под В1 действием усилия обжатия полотна, освобождая рулон. Для этого нео< ходиыо соблюдать условие > К*^о((с[р - диаметр ролика;

К - коэффициент трения качения роликов по поверхностям рабочих эл* ментов товарного валика; са - угол наклона наклонных поверхностей каждого из райивиз элементов).

12. Ожидаемый годовой экономический эффект (состояние на январь 1995 года) от внедрения результатов исследований на Черновицком производственном об"единении легкого машиностроения "Черновцылег-маш" и в трикотажной промышленности составляет 471,28 млн. крб.

в расчете на одну кругловязальную машину типа КО.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах

1. Тарасенко А.И., Тхаймех Хасан. К вопросу еовершенствовани товарного валика кругловлзальной машины. ГАШУ. К., 1994, 10 с. Деп. в ГШЕ Украины 10.01.94, № 38 - Ук 94.

2. Тарасенко А.Й., Тхаймех Хасан. Стенд для экспериментальны исследований усилия с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарного валика. ГАЛЛУ. К., 1994, 10 с. Деп. в ГНТБ Украины 10.01.94, № 41 - Ук 94.

3. Тарасенко А.И., Пипа В.В., Тхаймех Хасан. Исследование влияния саорости накатки круглого трикотажного полотна в рулон на усилие его о"ема с товарного валика. ГАЛЛУ. К., 1994, 9 с. Деп. в ГНТБ Украины 10.01.94, № 44 - Ук 94.

4. Тарасенко А.И., Тхайыех Хасан. К вопросу автоматизации зоцесса с*ема рулона полотна на кругловязальной машине. ГАЛЛУ. ,, 1994, 8 с. Деп. в 1НТБ Унраины 07.02.94, № 280 - Ук 94.

5. Тарасенко А.И.» Шевченко К.Л., Тхаймэх Хасан. Анализ шяния параметров накатки круглого трикотажного полотна на уси-1е с"ема рулона с товарного валика. ГАЖУ. К.» 1994, 8 с. Деп. в 1ТБ Украины 20.06.94, № 1133 - Ук 94.

6. Тарасенко А.И., Тхаймех Хасан. Экспериментальное исследо-1ние усилия с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарно-I валика. ГАЛЛУ. К., 1994, 14 с. Деп. в ГНТБ Украины 20.06.94, 1134 - Ук 94.

7. Тхаймех Хасан, Тарасенко А .А. Экспериментальное исследова-® процесса с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарно-| валика. Тези доповхдей науново! конференцП молодих вчених та 'удент1в (частина 2). К., ДАШУ, 1994, с. 24.

Оформлено и подано в Госпатент Украины три заявки на выдачу тентов Украины на новые конструкции товарных валиков кругоовяэальн х машин (заярки №№ В 4301036 от 29.03.94, В 4301037 от 29.03.94, 94117675 от 21.11.94).

Tualmeh Hasan. Improving of goods receiving mechanism round knit machine*

Dissertation on competition, degree of candidat of tecnical scist on field of speciliaation 05.02.13 » machineв and unite of the 1 industry» Hational Academy of light industry of Ukraine, Kiev, 1 Defending a dissertation projjekt, in which presented theoretical se and engineer's methods of projekting goods receiving mechniss round knitting machines and their improving by the way of davale new constructions of goods rollek, which contribute to increase effectiveness of work of the machines* The process of taking doi the roll of linen from a merchandlce roll, has been researched, was established, that the value of force used on taking down the substantially affects the force of rolling onto line, the ratio friction of sliding of llnon on goods roll and the construction the goods roll. It was developed fundamentally new construction gpods rolleks» which are able to solve one of the current proble of knitted fabric industry - automatization of the process of t; ing down linen direct from the knitting machine.

Фхаймех Хасан. Совершенствование товароприемного механизма кругл зальных машин.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических нг по специальности 05.02.13 - машины и агрегаты легкой промышленнс Гос. академия легк. пром-оти Украины, Киев, 1995. Защищается .диссертационная работа, в которой изложены теоретичес основы 1л инженерные методы проектирования товароприемных механиг кругловязальных машин и их совершенствования путем разработки не конструкций товарных валиков, способствующих повышению эффектив* работы машин. Исследован процесс с"ема рулона полотна с товарно! лика. Установлено, что на величину усилия снема рулона существе* влияние оказывают усилие накатки полотна, коэффициент трения скс жения полотна по товарному валику и конструкция товарного валиу: работан ряд принципиально новых конструкций товарных валиков, ш ляющих решить одну из актуальных проблем трикотажного машинострс автоматизация процесса спема рулона полотна непосредственно на i зальной машине.

Ключов1 слова: круглов"яэальна машина, товароприймальний и< нхзм, товарний валок, полотно.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАД&Щ ЛЕГКОЙ ПРШЫШЛШНОШ УКРАИНЫ

На правах рукописи

ТХАШЕХ ХАСАН

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОВАРОЯРИЕШОГО МЕХАНИЗМА КРУГЛОВЯЗАЯЫШХ МАШИН

Специальность 05.02.13 -Машины и агрегаты легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 199о

Работа выполнена в Государственной академии легкой промышленности Украины.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Тарасенко А.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Ведущая организация - Черновицкое производственное

об"единение легкого машиностроения "Черновцылегмаш"

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственной академии легкой промышленности Украины.

профессор Мойсеенко Ф.А. кандидат технических наук, ст.науч.сотрудник, академик АИНУ Омельченко В.Д.

Автореферат разослан

февраля 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Пипа Б.Ф.

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кругловязальные машины относятся к перспективному виду технологического оборудования трикотажного производства, так как обладают высокой производительностью и широкими техно» » :огическими возможностями получения трикотажного полотна и изделий.

Современной тенденцией трикотажного машиностроения является оздание таких конструкций товароприемкых механизмов кругловязаль-ых машин, которые способстовали бы, наряду с повышением качества родукции, снижению потерь времени, затрачиваемых на с"ем готовых улонов полотна с товарного валика.

Для достижения поставленной цели намечено решить следующие шачи:

и методику опрепблен$яягй$атливости товарного валика на усилие с"е-ма рулона;

Об".ект исследований - механизмы накатки полотна одноконтурных кругловязальных машин типа КО, выпускаемые Черновицким производствен ним об"единением легкого машиностроения "Черновцылегмаш".

Научная новизна. Автором самостоятельно впервые:

- разработана методика, позволяющая определить влияние сил прения между витками круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна на напряженно-деформированное состояние его витков 1 рулоне;

Практическая ценность. В работе предложены инженерные мртодии расчета конструкций товарных валиков, что может быть использовано при создании кругловязальных машин с механизмом автоматического сг ма рулона полотна.

- товарный валик, состоящий из двух рабочих элементов, шарни! но соединенных между собой (заявка подана в Госкомпатент Украины для выдачи патента Украины; заявка №4301036 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рйбочих элементов (заявка № В4301037 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих элементов и роликов (заявка № В94И7675 от 21.11.94).

- улучшаются условия эксплуатации машин за счет свободного удаления товарного валика из рулона полотна;

- повышается производительность кругловязальных машин за сче1 сокращения времени с"ема рулона полотна;

- научной конференции ГАЛЛУ в 1994 г.;

- заседании кафедры инженерной механики ГАЛЛУ в 1994 г.;

- заседании технического совета Черновицкого перчаточно-икотажного об"единения в 1995 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 научных бот. Подано в Госпатент Украины три заявки на выдачу патентов на вые конструкции товарных валиков кругловязальных машин.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены основные задачи и пути дальнейшего совер-нствования товароприемных механизмов кругловязальных машин, мечается, что актуальным направлением совершенствования товаро-иемных механизмов является создание таких их конструкций, кото-э позволяют автоматизировать процесс с"ема рулона полотна с торного валика непосредственно на машине. Обоснованы своевремен-сть и актуальность темы исследований. Сформулированы цель и дачи исследований.

Установлено, что:

Установлено, что известные исследования товароприемных механ ыов в основном посвящены изучению влияния конструкции механизма н следующие факторы: динамические нагрузки в механизме; колебание у лия натяжения полотна в зоне его накатки в рулон; стабильность пе тельной структуры трикотажа. Последние исследования направлены на создание теоретических основ проектирования товароприемных механи мов, обеспечивающих постоянство усилия накатки полотна в рулон.

ванное состояние круглого трикотажного полотна в рулоне. Не изу-но влияние податливости товарного валика на усилие с"ема рулона икотажного полотна.

Для удобства эксплуатации нругловязальных машин товароприемные ханизмы проектируются таким образом, чтобы облегчить процесс уда-ния готового рулона полотна из машины. Однако рулон при этом удается вместе с товарным валиком или с цилиндрической трубкой, кото-е затем необходимо удалять, прилагая значительные усилия, что Бывает дополнительные потери времени.

Все многообразие конструкций товарных валиков можно разделить три группы: сплошная конструкция товарного валика; конструкция верного валика, содержащая с"емную трубку, на которую накатывае-я рулон полотна и затем вместе с ней снимается; товарный валик, 5очая поверхность которого может смещаться в радиальном направле-и, уменьшая величину периметра поперечного сечения, что облегчает эцесс с"ема рулона. Однако все известные конструкции товарных веков не обеспечивают свободного удаления рулона полотна с товарно-валика.

На основе выполненных исследований установлено, что перспекти-1 развития товароприемных механизмов кругловязальных машин являе-и создание таких конструкций механизмов, которые обеспечивают збопное удаление рулона полотна с товарного валика, что необходи-пля решения актуальной проблемы трикотажного машиностроения -гоматизации процесса с"ема рулона полотна непосредственно на д\яовязальной машине в процессе вязания трикотажа.

. тИ^у^) I ^ а,

с. , / (" Г*

V) (, )■) г^г Г/''

, _ т + £ т±Ог (¿^¿П С ¿ГС4)

V елНчгП г^1 Л

ц. -Т-

Н^г Л1

«Р, (5)

где , - соответственно радиальное и окружное напряжения в витках полотна;

Ег. - радиальная и окружная деформации витков трикотажного полотна; и. - радиальное перемещение витков полотна в рулон Т - напряжение в полотне в зоне накатки его в рулон, обусловленное усилием накатки;

Г,^ - текущие значения радиуса рулона;

- радиус товарного валика;

- конечный радиус рулона полотна;

- квоэффициент анизотропии полотна, & =----;

~ Ер

Е^ , Е^ - модуль упругости трикотажного

полотна соответственно окружной и радиальный;

У - постоянная, зависящая от физико-механических свойств трикотажа и радиуса оправки;

5 - толщина сдвоенного трикотажного полотна;

коэффициент Пуассона, характеризующий расширение полотна в направлении при сжатии его в направлении Г ;

коэффициент Пуассона, характеризующий расширение полотна в направлении Г при сжатии его в направлении ^р .

] ^^ 7 г^1 ' (б)

(Г

г.;

(7)

Я - Г Т(р)^ , ас^п*.

Г,

Ц--^- J J >

(9)

Т(р)^ (10)

Г* ¿Г**?? У Г* ' 7 г

где ив - податливость товарного валика;

(Эг1 - радиальное напряжение, действующее на рабочую (наружную) поверхность товарного валика;

- Еу и<<аг<Г«* ^ Г

Л _ СП г .

- -ртуг 1 III)

(12)

Проведенные нами исследования подтвердили ранее сделанные вш ды о существенном влиянии податливости товарного валика на напряж! но-деформированное состояние витков круглого трикотажного полотна рулоне. Нами также впервые сделана попытка учесть влияние сил трения между витками круглого трикотажного полотна на напряженно-аеф< мированное состояние его витков в рулоне.

Посколько задачей исследований явился анализ усилий с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного трикотажного полотна с товарного валика, используя результаты исследований напряженно-деформированного состояния витков полотна в рулоне, автором с этой целью предложена следующая зависимость:

с. 3 г^'уР (У^

агс^ 1X"_(''У"

' > ¿_ (2К*1)[2К+1 -1 ЭДрк+')

где Рс - усилие с"еыа рулона полотна с товарного валика; А - площадь охвата товарного валика полотном;

j; - коэффициент трения скольжения полотна по товарному валику.

В результате поисковых экспериментов установлено, что скорость ¡натки круглого трикотажного полотна в рулон практически не оказы-1вт влияния на величину усилия с"ема рулона с товарного валика. В йпазоне исследуемых скоростей накатки полотна от 25 до 500 мм/с менение усилия с"ема рулона с товарного валика составило всего 18$ (от 106,95 до 110,35 Н).

Диализ результатов экспериментальных исследований показал, что я кругловязальных машин типа КО на величину усилия с"ема рулона лотна с товарного валика существенное влияние оказывают усилие натки и коэффициент трения скольжения полотна по товарному валику, и этом с увеличением усилия накатки или коэффициента трения сколь-иия усилие с"ема рулона увеличивается практически прямо-пропорцио-

Рс « 17,99 Б + 123,63^ + 19,53А + 62,34 Ц - 2,21 РД -- 14,95^. Д - 0,85 Д2 - 102,33 , (14)

- товарный валив, состоящий из двух рабочих элементов, шарнир-но соединенных меящу собой (заявка подана в Госпатент Украины; № В 4301036 от 29.03.94);

В 94117675 от 21.11.94).

Установлено, что клинообразные рабочие элементы товарного ва-1ка при наличии роликов мехау ними могут взаимно смещаться, осво-ждая рулон, под воздействием усилия обжатия полотна. Для этого юбходимо соблюдать следующее условие:

¿Р > « с* , (15)

где о[р - диаметр ролика;

0Щ1Е ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

- конструкция тоЕяроприемного механизма оказывает существенное ияние на эффективность работы кругловязальной машины и совершен-вование его является актуальным;

- до настоящего времени практически не исследовано влияние па-

раметров накатки круглого трикотажного полотна на процесс с"ема р^ лона с товарного валика, в частности на усилие сяема рулона;

8. Предложена методика, позволяющая определить влияние сил трения меящу витками круглого хлопчатобумажного кулирного трикотаз ного полотна на напряженно-деформированное состояние его витков в рулоне.

7. В результате выполненных экспериментальных исследований щервые получено уравнение регрессии, позволяющее определить вели-[ину усилия с"ема рулона круглого хлопчатобумажного кулирного три-готажного полотна с товарного валика в зависимости от усилия накат-1и полотна, коэффициента трения скольжения полотна по рабочей по-¡ерхности товарного валика и изменения величины периметра попереч-юго сечения товарного валика перед с"емом рулона.

8. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, [то .для кругловяэальных машин типа КО на величину усилия с"ема рута полотна с товарного валика существенное влияние оказывают уси-:ие накатки и коэффициент трения скольжения полотна по товарному . ¡алику. При этом с увеличением усилия накатки или коэффициента тремя скольжения усилие с"ема рулона увеличивается практически прямо -¡ропорционально. Наиболшее влияние на усилие с"ема рулона оказывает ¡вменение периметра поперечного сечения товарного валика в диапа-оне от 4,4 до 14,2 мм ( с увеличением параметра Д усилие с"ема улона уменьшается). При Д 5*14,2 ым усилие с"ема рулона равно улю.

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих лементов (заявка № В 4301037 от 29.03.94);

- товарный валик, состоящий из двух клинообразных рабочих

элементов (заявка № В 94117675 от 21.11.94) и роликов между ними.

11. Установлено, что клинообразные рабочие элементы товарного вал] ка при. наличии между ними роликов могут взаимно смещаться под В1 действием усилия обжатия полотна, освобождая рулон. Для этого нео( ходиыо соблюдать условие > К*^о((с[р - диаметр ролика;

К - коэффициент трения качения роликов по поверхностям рабочих эл* ментов товарного валика; са - угол наклона наклонных поверхностей каждого из райовнз элементов).

в расчете на одну кругловязальную машину типа КО.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах

1. Тарасенко А.И., Тхаймех Хасан. К вопросу еовершенствовани товарного валика кругловязальной машины. ГАШУ. К., 1994, 10 с. Деп. в ГШЕ Украины 10.01.94, № 38 - Ук 94.

4. Тарасенко А.И., Тхайыех Хасан. К вопросу автоматизации зоцесса с*ема рулона полотна на кругловязальной машине. ГАЛЛУ. ,, 1994, 8 с. Деп. в ГНТБ Унраины 07.02.94, № 280 - Ук 94.

5. Тарасенко А.И., Шевченко К.Л., Тхаймэх Хасан. Анализ шяния параметров накатки круглого трикотажного полотна на уси-1е с"вма рулона с товарного валика. ГАЛЛУ. К., 1994, 8 с. Деп. в 1ТБ Украины 20.06.94, № 1133 - Ук 94.

7. Тхаймех Хасан, Тарасенко А .А. Экспериментальное исследова-® процесса с"ема рулона круглого трикотажного полотна с товарно-| валика. Тези доповхдей науково! конференцП молодих вчених та 'удент1в (частина 2). К., ДАШУ, 1994, с. 24.

Оформлено и подано в Госпатент Украины три заявки на выдачу тентов Украины на новые конструкции товарных валиков кругоовязальн х машин (эаярки №№ В 4301036 от 29.03.94, В 4301037 от 29.03.94, 94117675 от 21.11.94).

Tualmoh Hasan. Improving of goods receiving mechanism round knit machine*

Dissertation on competition, dagree of candidat of tecnical scist on field of speciliaation 05.02.13 » machines and unite of the 1 industry» Hational Academy of light industry of Ukraine, Kiev, 1 Defending a dissertation projjekt, in which presented theoretical se and engineer's methods of projekting goods receiving mechnisc round knitting machines and their improving by the way of da vale new constructions of goods rollek, which contribute to increase effectiveness of work of the machineв. The process of taking doi the roll of linen from a merchandlcs roll, has been researched, was established, that the value of force used on taking down the substantially affects the force of rolling onto line, the ratio friction of sliding of linen ,on goods roll and the construction the goods roll. It was developed fundamentally new construction goods rolleks» which are able to solve one of the current proble of knitted fabric industry - automatization of the process of t; ing down linen direct from the knitting machine.

Фхаймех Хасан. Совершенствование товароприемного механизма кругл зальных машин.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических нг по специальности 05.02.13 - машины и агрегаты легкой промышленнс Гос. академия легк. пром-оти Украины, Киев, 1995. Защищается диссертационная работа, в которой изложены теоретичес основы 1л инженерные методы проектирования товароприемных механиг кругловязальных машин и их совершенствования путем разработки не конструкций товарных валиков, способствующих повышению эффектив* работы машин. Исследован процесс с"ема рулона полотна с товарно! лика. Установлено, что на величину усилия снема рулона существе* влияние оказывают усилие накатки полотна, коэффициент трения скс жения полотна по товарному валику и конструкция товарного валиу: работай ряд принципиально новых конструкций товарных валиков, ш ляющих решить одну из актуальных проблем трикотажного машинострс автоматизация процесса спема рулона полотна непосредственно на i зальной машине.

Ключов1 слова: кругловияэальна машина, товароприймальний и< HiSM, товарний валок, полотно.

Похожие работы

Машиностроение и машиноведение
05.02.00