автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование динамики механизма прибоя утка ткацкого станка с учетом повышения плотности вырабатываемой ткани

кандидата технических наук
Терехина, Анна Олеговна
город
Москва
год
2000
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Исследование динамики механизма прибоя утка ткацкого станка с учетом повышения плотности вырабатываемой ткани»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Терехина, Анна Олеговна

Введение.

ГЛАВА 1. Постановка задачи.

1.1 Технологические требования к батанному механизму ткацкого станка.

1.2 Виды батанных механизмов и их функционирование.

1.2 Предлагаемые проектные решения модернизации батанного механизма.

ГЛАВА 2. Методика проектирования и анализа модернизированного батанного механизма.

2.1 Методика синтеза кулачкового привода с трехроликовым коромыслом.

2.2 Моделирование динамики берда с регулируемой упруго- вязкой подвеской.

2.3 Структура и функциональные возможности программной системы.

ГЛАВА 3. Результаты и рекомендации.

3.1 Анализ предлагаемых законов проектирования профиля контркулачка модернизированного кулачкового привода.

3.2 Анализ динамики берда с узлом переменной вязкости.

3.3 Анализ полученных параметров батанного механизма с трехроликовым кулачковым приводом и звеном регулируемой вязкости.

Введение 2000 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Терехина, Анна Олеговна

Актуальность темы. Одной из проблем современного ткацкого производства является получение тяжелых, плотных бытовых и технических тканей на современных ткацких станках. Такие ткани вырабатываются, в основном, на тяжелых челночных ткацких станках и прибой в них осуществляется, как правило, силами инерции батанного механизма. Значительная масса и момент инерции батана не позволяют существенно поднять скорость этих станков, т.к. в приводе возникают значительные динамические нагрузки, что отрицательно сказывается на общем энергетическом балансе станка.

Легким и достаточно податливым механизмам прибоя, сконструированным для современных скоростных станков, сложно поддерживать высокую интенсивность прибоя для тканей большой плотности.

При выполнении прибоя возникает значительное уплотнение материала, однако при отходе берда от опушки ткани ее плотность уменьшается за счет контактных сил между нитями основы. Это уменьшение плотности, в первую очередь, обусловлено упругими свойствами нити, а также уменьшением прижимного усилия со стороны берда. Увеличение перемещения берда при прибое, в принципе, позволяет создать требуемую силу прибоя, но это может привести к увеличению обрывности [84].

Необходимость повышения производительности и создание новых тканей заставляет искать новые принципы формирования ткани. Известны такие прогрессивные способы прибоя утка, как последовательный и точечный прибой уточины, осуществляемый прокладчиком, прибой ротационным бердом, виброприбой.

С другой стороны, была создана и внедрена в производство серия унифицированных бесчелночных ткацких станков СТБ различных типоразмеров. Станки СТБ позволили производить различные по назначению ткани сложных переплетений и значительно улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

Способ получения плотных тканей, используемый на станках СТБ, сопряжен со значительными усилиями прибоя, приходящимися на одну нить, а большие усилия прибоя могут вызвать перенатяжение основы, что приводит к обрывности пряжи в процессе ткачества.

В связи с этим задачи исследования и совершенствования динамики прибоя для получения тканей повышенной плотности до настоящего времени остаются актуальными.

Важным этапом проектирования ткацких станков является изучение динамических процессов в батанных механизмах и определение их динамических характеристик при эксплуатации.

Вопросы динамики прибоя уточной нити батанным механизмом ткацкого станка тесно связаны с вопросами общей динамики скоростных машин.

Вопросы динамики получили свое отражение еще в работах Рэлея [104]. Рассматривая вопросы общей динамики, следует отметить фундаментальные труды И.И. Артоболевского [28], который изучил и систематизировал виды различных механизмов, накопленные практическим машиностроением, разработал методы синтеза механизмов. Геометрические методы синтеза плоских механизмов систематически излагаются в монографиях Р.Бейера [30] и В.Лихтенхельда [66], Н.И. Левитского [65]. Значительный вклад в теорию динамики батанных механизмов внес А.П. Малышев [71].

Большое внимание динамике батанного механизма всегда уделяется специалистами-технологами. Существенный вклад в теорию динамики батанного механизма внесли В.А. Гордеев, Я.И. Коритысский, В.А. Орнатская, С.Д. Николаев.

Обширные исследования механики текстильных машин проводились в МТИ имени А.Н.Косыгина. В том числе много внимания уделялось и исследованию динамики батанных механизмов. Вопросами динамики текстильных механизмов в настоящее время активно и плодотворно занимаются А.П. Малышев, В.П. Полухин, А.И. Прошков, В.И. Терентьев, A.A. Туваева и др.

Батанные механизмы ткацких станков СТБ, которые составляют основу современного отечественного ткацкого производства, оснащены кулачковыми приводами.

Теория кулачковых механизмов начала развиваться с конца XIX века. Уже в 20-х годах XX века Альт и Флокке ввели в рассмотрение важнейшие динамические характеристики, которые необходимо учитывать при проектировании механизмов.

В наиболее полном объёме общие вопросы расчёта и проектирования кулачковых механизмов содержатся в фундаментальных монографиях Н.И.Левицкого , Г.Н. Ротборта, К.В.Тира , H.H. Попова .

Следует отметить также ряд работ В.А. Юдина, Ю.В. Воробьева, М.И. Воскресенского, К.Г. Иллуридзе, посвященных синтезу кулачковых механизмов с учетом их прочности и износостойкости.

Теоретическим и экспериментальным исследованиям динамических характеристик кулачковых механизмов посвящены работы А.Е. Кобринского, С.Н. Кожевникова, Э.Е. Пейсаха, И.И. Вульфсона и многих других.

Большое число работ посвящено и вопросам исследования динамики прибоя уточной нити батана ткацкого станка.

Многие исследователи изучали процесс прибоя утка экспериментально-теоретическим методом в связи с большим количеством факторов, воздействующих на этот процесс и усложняющих его численное исследование.

Работа [51] посвящена экспериментальному и теоретическому изучению процесса прибоя утка на ткацком станке СТБ в зависимости от параметров его заправки и строения вырабатываемой ткани. В работе дано теоретическое описание процесса прибоя утка с учетом жесткости на изгиб нитей основы. Дано описание устройств для регистрации ряда параметров процесса прибоя и приведены результаты экспериментальных исследований прибоя. Получены эмпирические формулы для расчета силы прибоя. Проведена классификация факторов, воздействующих на процесс прибоя. Установлено, что основным показателем, характеризующим напряженность процесса формирования ткани, является сила прибоя, а повышение скорости ткацкого станка приводит к некоторому улучшению условий прибоя.

В [34] детально описан процесс формирования ткани на ткацком станке. Установлена зависимость силы прибоя от величины сил взаимодействия нитей основы и утка, трения между ними, а также заправочного натяжения. Показано, что с увеличением заправочного натяжения сопротивление прибою возрастает. Величина натяжения основных нитей зависит от закона движения берда в ходе прибоя, соотношения статической и динамической составляющих силы прибоя. В работе динамическая составляющая силы прибоя описывается волновым уравнением и является функцией скорости берда.

В работах [45,46] исследуется упругая заправка станка. Установлены зависимости, связывающие эффективность прибоя с силами сопротивления прибою.

В работах [39] и [94] исследован рост силы прибоя с увеличением количества основных нитей и плотности ткани по утку.

В работе [82] предложена формула для вычисления силы прибоя нити утка к опушке ткани, установлено, что повышение плотности вырабатываемой ткани ведет к усилению напряженности технологического процесса.

Механика процесса формирования ткани на ткацком станке исследовалась автором [21]. Здесь были получены соотношения для силы давления между основой и утком, формулы, определяющие силу давления зуба берда на опушку в зависимости от способа переплетения нитей.

Условия прибоя с технологической точки зрения рассматривались в [92]. Здесь предлагается для улучшения качества прибоя использовать уплотняющие механизмы, создающие необходимые условия натяжения при прибое. Показано, что угол прибоя зависит от угла наклона ткани, получена формула для определения максимального значения угла прибоя.

В работе [59] разработаны математические модели крутильных динамических систем с различным количеством валов. Батанный механизм ткацкого станка СТБ рассматривался как один из примеров такой системы. Получены решения уравнений, которые описывают различные динамические системы ткацкого станка СТБ.

Работа [90] посвящена разработке методики диагностирования состояния отдельных узлов текстильного оборудования на примере батанного механизма ткацкого станка СТБ.

Анализируя указанные работы можно видеть, что батанные механизмы, в том числе батанный механизм станка СТБ, являются объектом многочисленных исследований, при этом заметно некоторое предпочтение экспериментальному подходу.

Одной из проблем современного ткацкого производства является получение тканей повышенной плотности на современных ткацких станках. В связи с этим рассматривались модели так называемого "тяжелого" и "легкого" батана.

В одних исследованиях, исходя из данных практики, показывается, что необходим батан, обладающий большой массой. Для выработки тяжелых тканей на станке, имеющем сравнительно легкий батан, его даже специально рекомендуется утяжелять добавочными грузами.

Параллельно с этим наблюдается тенденция к созданию возможно более легкого батана, вплоть до того, чтобы заставить двигаться только бердо, снабженное легкими направляющими для челноков.

Большой момент инерции массы батана является полезным для обеспечения гарантированной операции прибоя уточной нити, однако общее утяжеление батана нежелательно [71]. Чтобы избежать больших нагрузок на опоры батанного вала, авторами предлагалось направлять силу прибоя так, чтобы она не только проходила через центр удара, но и была перпендикулярна плоскости, проходящей через ось качания и центр тяжести батана.

Говоря о затратах мощности в ткацком станке за один оборот коленчатого вала, автор [71 ] исходит из того, что технологическое сопротивление при прибое невелико.В результате, работа, расходуемая на прибой утка, мала.

Однако в [39] показано, что при выработке плотных тканей сопротивление опушки и количество расходуемой на прибой работы может достигать значительных величин, с чем нельзя не считаться при проектировании батанных механизмов.

Именно исследованию батанных механизмов для выработки плотных тканей посвящены работы [21,22,90,94]. В частности, сделана попытка увязать механические характеристики батанного привода с технологическими возможностями станков. Экспериментально исследованы кинематические зависимости для ведомого и ведущего звеньев батанного механизма, исследованы свободные и вынужденные колебания берда с учетом технологической нагрузки.

В работах [22,23] проведено экспериментальное определение ускорений берда. В результате проведенных работ установлено, что бердо бесчелночного ткацкого станка типа СТБ по сравнению с бердом челночного станка работает в значительно худших условиях из-за консольного закрепления и значительного нагружения. Отмечено, что при выработке тяжелых тканей угловое ускорение и сила инерции батана могут изменять свои направления четыре раза, что приводит к многократной смене контактирующих поверхностей кулачков и роликов.

Большой вклад в решение проблем, связанных с выработкой плотных тканей на ткацких станках внес Ю.И. Подгорный [94], который предложил комплексную методику экспериментального и теоретического анализа батанных механизмов и разработал подход к оценке технологических возможностей станков на базе их конструктивных параметров. На основании приведенных в работе экспериментов он рекомендовал использовать станок СТБ2-216 для выработки более плотных тканей.

В работе [89] исследованы динамические характеристики перемещения ведомой части батана как жесткой системы . Подчеркивается, что в станках с модернизированными способами прибоя нельзя забывать о технологических требованиях.

Приведенные выше работы достаточно полно отражают направление как в проектировании новых, так и в анализе уже находящихся в эксплуатации батанных механизмов. Вместе с тем задача выработки плотных тканей на высокоскоростных ткацких станках остается актуальной и решение ее во многом связано с динамикой батанных механизмов.

В связи с этим продолжаются поиски новых способов прибоя уточной нити. Известны такие способы прибоя утка, как осуществляемый прокладчиком последовательный и точечный прибой уточины, прибой ротационным бердом. Существуют станки с волнообразным прибоем дисками и игольчатыми колесами. Известен способ прибоя с последовательно включающимися в работу зубьями плоского берда и комбинированный способ прибоя [9,12,18].

В работе [17] предлагается использовать безударный прибой за счет разделения его на 2 фазы: фазу подвода уточной нити и фазу уплотнения ее в опушке.

Авторы [19] разработали батанный механизм, в котором, при полностью открытом зеве, батан находится в заднем положении, а нити основы нижней ветви расположены несколько ниже верхних ребер поперечных пластин. В этом случае челнок перемещается без воздействия на основные нити и пластины не повреждают нити основы в процессе выработки тканей.

В работе [1] для выработки ткани с уплотненной структурой предлагается, после прибоя уточной нити, сообщать опушке ткани колебательное движение в заправочной плоскости.

Однако, упомянутые способы формирования ткани не получили пока широкого распространения в промышленности, тем более не известен опыт применения этих станков для получения плотных тканей.

Разработан способ интенсификации прибоя с помощью вибраций берда [103,110] - так называемый, виброприбой. Первое упоминание о виброприбое появилось 30 лет назад [2,110]. Берду сообщается колебательное движение механическим двухвальным вибратором.

Авторы [6] предложили использовать в качестве вибратора для привода берда якорь электромагнита, а само бердо выполнить в виде системы консольных игл, закрепленных на этом якоре. Механизм можно использовать на бесчелночных ткацких станках, где бердо не выполняет функции направляющей для движения челнока.

Различным аспектам проблемы вибрационного прибоя посвящены работы [81,89].

В работе [129] подробно рассмотрена возможность практического использования вибрационного прибоя утка и проведена разработка работоспособной конструкции тканеформирующего органа.

Большой вклад в проектирование батанных механизмов, осуществляющих виброприбой внесли авторы работ [8,10,11,18], где предлагаются новые конструктивные решения батанного механизма, повышающие надежность работы батана и уменьшающие его вес.

Следует отметить, что существующие схемы вибрационного прибоя, к сожалению, обладают и существенными недостатками, которые препятствуют его внедрению в производство. Это, в частности, низкий диапазон частот, инерционность, значительное вибрационное воздействие на сопряженные механизмы.

Батанный механизм ткацкого станка СТБ оснащен кулачковым приводом. Кулачковый привод является наиболее простым, надежным и компактным узлом для обеспечения движения по заданному закону, которое должно быть согласовано с движением других механизмов. Воспроизведение движения выходного звена - коромысла осуществляется с большой степенью точности.

Применение подобных приводов позволяет в широких диапазонах варьировать циклограммы, обеспечивать точный выстой в одном или двух положениях и т.п. За счет применения в приводе батана кулачковых механизмов расширились возможности выбора законов движения берда. В работе [95,111] описаны законы движения ведомого звена в зависимости от желательных схем кулачковых механизмов.

Вместе с тем, основным недостатком кулачковых механизмов является наличие в них высшей кинематической пары, что приводит к достаточно большим удельным давлениям на контактных поверхностях и, связанным с этим, износом кулачков. Поэтому снижение контактных напряжений в кулачковом приводе батанного механизма является актуальной проблемой, решение которой может обеспечить существенное увеличение ресурса работы ткацкого станка.

Разработке модификаций привода батанного механизма ткацкого станка для обеспечения поставленной выше цели посвящены работы [7,13,15,20].

Различные модификации привода батанного механизма, которые позволят снизить динамические нагрузки и увеличить ресурс работы батанного механизма, предлагаются в работах [13,20,50].

Исследования реальной схемы кулачкового привода батана СТБ приведены в работах [79,88,90,116].

Кинематические и динамические параметры движения звеньев механизма изучались графоаналитическим методом [90] и экспериментально [23,114-116]. В частности, экспериментально получены значения давления между роликом и кулачком [115]. По полученным в экспериментах нагрузкам проведен расчет поверхностей кулачка и ролика на износ. В работе [79] аналитически вычислены геометрические параметры батана СТБ.

Расчету и проектированию различных типов кулачковых механизмов по контактным напряжениям и износу посвящены работы авторов [30,4952,127].

Общие соображения о том, какие факторы надо учитывать при конструировании кулачкового механизма, чтобы он был долговечным, приведены в [126].

Вопросам проектирования кулачковых механизмов с роликовым коромыслом посвящены работы [32,95,127]. Здесь в качестве критерия, определяющего надежность работы кулачковых механизмов, предлагается принять степень изменения профиля кулачка за счет износа.

В работе [126] приводится зависимость износа от ряда параметров: А ^(ЛГ.СрАл,) где А -величина износа; С -коэффициент износа; N -нормальное давление в высшей паре; пц -число циклов нагружения; р -приведенный радиус кривизны; Ъ -ширина полоски контакта.

В работах [26] и [53] приведены некоторые опытные данные об износе дисковых кулачков с роликовым толкателем. Кулачки были изготовлены из чугуна и различных видов пластмасс.

В [124] предлагается формула для расчета износа профиля кулачка, работающего в паре с роликом, включающая геометрические, кинематические и силовые параметры механизма, а также физические и механические характеристики материалов поверхностного слоя профилей кулачков и роликов.

Обзор состояния вопроса, применительно к исследованиям кулачкового привода батана станков СТБ показывает, что проблеме повышения надежности и долговечности кулачковых механизмов уделяется большое внимание, ввиду того, что они в значительной степени определяют эксплутационные качества ткацких станков. При выработке плотных тканей нагрузки в паре кулачок- ролик увеличиваются, что делает задачу еще более актуальной.

Ее решение возможно на базе современных методов автоматизированного проектирования с широким привлечением математического моделирования на базе ЭВМ. В [63] с помощью автоматизированной программной системы "Рабочая модель" моделируется движение берда батанных механизмов ткацких станков и анализируются характеристики движения. Исследование проводилось с целью определения влияния геометрических размеров звеньев батанного механизма на угол поворота, скорость и ускорение берда. В работе [64] доказано совпадение реальных характеристик батанных механизмов и характеристик, полученных при математическом моделировании. Создание таких адекватных моделей обеспечит быстрый и достоверный способ проектирования и исследования динамических характеристик механизмов станков.

Цель и основные задачи работы. Целью данной диссертационной работы является совершенствование механизма прибоя утка для повышения плотности вырабатываемой ткани. Расширение ассортимента тканей, вырабатываемых на станках типа СТБ, достигается за счет улучшения динамических характеристик прибоя с помощью:

• введения звена переменной вязкости, для регулирования ударных режимов фазы прибоя; ® применения трехроликового привода батана, для снижения контактных напряжений между кулачком и роликом. Для достижения этой цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Модифицировать батанный механизм ткацкого станка СТБ так, чтобы он мог работать на высоких скоростях и при этом обеспечивать широкие возможности с точки зрения вырабатываемого ассортимента за счет регулирования усилия и времени прибоя уточной;

2. Разработать привод батанного механизма ткацкого станка с меньшим износом кулачков для повышения долговечности и надежности работы;

3. Составить методику синтеза трехроликового кулачкового привода батанного механизма ткацкого станка;

4. Разработать математическую модель для расчета и анализа процессов, возникающих при динамическом нагружении батана со звеном регулируемой вязкости в процессе работы ткацкого станка;

5. Провести исследование параметров динамического нагружения модифицированного батанного механизма ткацкого станка в фазе прибоя.

Методы исследования. В данной диссертационной работе применялись методы математического моделирования на основе конечноразностных схем. Использовались методики теории механизмов и машин, теоретической механики.

При проектировании батанного механизма решалась плоская задача динамики. Все звенья батанного механизма движутся параллельно одной общей плоскости. Не проводилась оценка влияния упругой деформации берда и вибрации звеньев, неравномерности вращения главного вала, наличия зазоров в кинематических парах.

Кинематический анализ выполнен аналитическим методом. Силовой расчет проведен на основе векторных уравнений равновесия твердых тел в форме Даламбера.

Все численные эксперименты проведены на базе специально разработанной программной системы "ПРИБОЙ", предназначенной для численного анализа и расчета процессов, возникающих при динамическом нагружении батана в процессе работы батанного механизма ткацкого станка. Система реализована в виде приложения с использованием визуальных компонентов интегрированной среды разработки С++ Builder 3.0, расчетные модули написаны на языке С++ на персональной ЭВМ для операционной системы Windows 95/98.

Научная новизна предлагаемой диссертационной работы заключается в следующем:

- впервые предложена конструкция батанного механизма ткацкого станка со звеном регулируемой вязкости, исследовано изменение динамических параметров батанного механизма при различных условиях работы звена регулируемой вязкости;

- разработана методика синтеза и анализа трехроликового кулачкового привода ткацкого станка;

- разработано математическое описание и математическая модель батанного механизма с трехроликовым приводом и звеном регулируемой вязкости.

- проведен расчет динамических параметров модернизированного батанного механизма;

Практическая ценность результатов работы. Разработанные методики, алгоритмы и программная система "ПРИБОЙ" могут быть использованы для модернизации существующего и проектирования нового оборудования по производству тканей повышенной плотности. Их применение значительно сократит сроки проектирования.

Разработанный узел подвески берда позволяет путем изменения тока в обмотках электромагнитов регулировать закон движения берда, длительность взаимодействия берда с опушкой ткани. При этом регулирование и изменение параметров прибоя может проводиться без изменений в приводе и даже без остановки станка.

Внедрение предложенного трехроликового привода батанного механизма можно провести без существенных конструктивных изменений ткацкого станка СТБ.

Для проведения численного эксперимента разработана программная система "ПРИБОЙ", позволяющая проводить кинематический и силовой расчет процессов, возникающих при движении батана батанного механизма ткацкого станка. Система "ПРИБОЙ" может быть использована для решения задач синтеза и проектирования кулачковых механизмов. Полученные результаты позволили предложить новые технические решения, способствующие повышению долговечности работы батанного механизма, а также повышению качества выработки плотных тканей на ткацких станках типа СТБ:

• спроектирован трехроликовый кулачковый привод, в котором максимальное значение контактных напряжений в высшей кинематической паре кулачок-ролик уменьшится по крайней мере на 35%;

• спроектирован батанный механизм со звеном регулируемой вязкости у которого имеется возможность регулирования усилия прибоя и времени удержания уточной нити на 12%.

Внедрение результатов работы. По материалам диссертационной работы во Всероссийском Научно-исследовательском Институте Государственной Патентной Экспертизы (ВНИИГПЭ) получено свидетельство на полезную модель № 6720403 от 06.06.97.

Программная система "ПРИБОЙ" использована для исследования динамического нагружения бесчелночных ткацких станков ЗАО "Климовский машиностроительный завод".

Апробация результатов работы. Основные вопросы диссертации были доложены и обсуждались:

1) на Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль

98)", г. Москва, 24-25 нояб.,1998 г.;

2) на Всероссийской научно- технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль

99)", г. Москва, 23-24 нояб.,1999 г.;

3) на Первой международной электронной научно-технической конференции "Автоматизация и информатизация в машиностроении (АИМ-2000)", Тула, январь-март, 2000 г.

4) на Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии (НМТ-2000)", Москва, 24-25 ноября 2000г.

Перечень публикаций и отчетов по теме диссертации.

1. Программная система "ПРИБОЙ" представлена к регистрации в Государственный координационный центр информационных технологий.

2. Оптимизационный синтез кулачковых механизмов/ Полухин В.П., Петров H.A., Терехина А.О. и др.; МГТА им.А.Н.Косыгина.-М.,1996,-8 е.: ил,- Библиогр.: 3 назв.- Рус. - Деп. В ЦНИИТЭИлегпром от 10.10.96, №3703-ЛП.

3. Регулирование силы прибоя батанного механизма ткацкого станка/ Малышев А.П., Терехина А.О.; МГТА им.А.Н.Косыгина.-М., 1997.- 5 с.:- Библиогр.: 2 назв.- Рус. - Деп. В ЦНИИТЭИлегпром от 16.12.97, №3761 -ЛП.

4. Исследование характеристик звена регулируемой вязкости в батанном механизме ткацкого станка типа СТБ/ Малышев А.П., Терехина А.О.; МГТА им. А.Н. Косыгина. -М.,1999.-10с., ил. -Рус,- Деп в Легпроминформ. - 27.05.99, №3837-ЛП.

5. Исследование кулачкого-рычажного механизма привода батана ткацкого станка типа СТБ/ Терехина А.О., Соловьев А.Б.; МГТУ им. А.Н. Косыгина.- М.,2000. - 9с.,ил. - Рус. - Деп. в Легпроминформ. -05.06.2000, № 3934-ЛП.

6. Малышев А.П., Терехина А.О. Батанный механизм ткацкого станка с звеном регулируемой вязкости // Тезисы докладов Всероссийской научно- технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-98)". )", Москва, 24-25 нояб.,1998 г.-Москва, 1998. - С. 161-162.

7. Соловьев А.Б., Терехина А.О. Синтез кулачкового привода батанного механизма с трехроликовым коромыслом на примере ткацкого станка СТБ-216 // Тезисы докладов Всероссийской научно- технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности(Текстиль-99)", г. Москва, 23-24 нояб.,1999 г. -Москва, 1999.-С. 93

8. Терехина А.О., Соловьев А.Б. Проектирование кулачкового привода батанного механизма с трехроликовым коромыслом на примере ткацкого станка СТБ// Сборник трудов Первой международной электронной научно-технической конференции «Автоматизация и информатизация в машиностроении (АИМ-2000)», Тула, 2000. - С. 78-79.

9. Терехина А.О., Соловьев А.Б. Проектирование и исследование трехроликового кулачкового привода батана ткацкого станка типа СТБ// Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии (НМТ-2000)", М: изд-во "ЛАТМЭС", 2000г.-С.170.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 страницах текста, иллюстрирована 64 рисунками. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего 130 наименований.

Заключение диссертация на тему "Исследование динамики механизма прибоя утка ткацкого станка с учетом повышения плотности вырабатываемой ткани"

Заключение

1. Разработана схема батанного механизма ткацкого станка, обеспечивающего выработку тканей повышенной плотности переплетения за счет регулирования усилия прибоя и времени удержания уточной нити. Получено свидетельство ВНИИГПЭ на полезную модель № 6720403 от 06.06.97.

2. Разработана кинематическая схема кулачкового привода батанного механизма с трехроликовым коромыслом, в которой уменьшаются усилия в паре кулачок-ролик, что обеспечит повышение долговечности работы станка.

3. Предложена методика синтеза трехроликового кулачкового привода и разработаны улучшенный закон модифицированной трапеции, составной и бигармонический законы для профилирования кулачков.

4. Разработана программная система автоматизированного проектирования "ПРИБОИ", которая представлена к регистрации в Государственный координационный центр информационных технологий.

5. Выполнен анализ кинематических и силовых характеристик кулачкового привода для предложенных законов профилирования кулачков. Показано, что с точки зрения увеличения долговечности батанного механизма, наиболее перспективным является улучшенный закон модифицированной трапеции.

6. Подтверждена эффективность регулирования усилия прибоя и времени удержания уточной нити с помощью звена регулируемой вязкости.

7. Принятые проектные решения обеспечивают увеличение на 12% времени контакта берда с опушкой ткани и уменьшение на 35% величины контактных напряжений в паре контркулачок-ролик

Библиография Терехина, Анна Олеговна, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. А.С №53668 (ПНР) Способ вибрационного прибоя утка на ткацких станках / Линески А., Воркерт С,- Опубл. в Б.И.- 15.02.67.

2. А.С №61481 (ПНР) Устройство для вибрационного прибоя утка на ткацких станках / Зошланд Я., Волевски 3. Опубл. в Б.И. - 10.12.70.

3. A.C. №63769 (ПНР) Устройство для введения в зев и прибоя уточной нити / Свич Ф,- Опубл. в Б.И. 20.11.71.

4. A.C. №68820 (ПНР) Способ прибоя утка на ткацком станке и устройство для осуществления способа / Копиас К. Опубл. в Б.И. - 20.11.73.

5. A.C. №153271 (ПНР) Urzadzenie do dobijania watku w krosnie / Cedzinski J. -Опубл. в Б.И. 30.10.92.

6. A.C. №248561 (СССР) Механизм к ткацкому станку для прибоя уточной нити к опушке ткани / Горов Э.И., Гусев М.В., Махова Н.С. Опубл. в Б.И., 10.07.69, №23.

7. A.C. №250169 (СССР) Эксцентриковый батанный механизм. / Горов Э.А., Соловьев А.Б., Лушников C.B. Опубл. в Б.И., 21.11.72, №43.

8. A.C. №638650 (СССР) Батанный механизм ткацкого станка / Ямщиков С.В, Быстров В.М., Аносов В.Н. Опубл. в Б.И., 25.12.78, №47

9. A.C. №503534 (Бельгия) Прибойный механизм с игольчатыми колесами / Гинтг О. Опубл. в Б.И. - 15.02.76.

10. A.C. №907097 (СССР) Батанный механизм ткацкого станка / Ямщиков С.В, Быстров В.М., Леонович И.Г. Опубл. в Б.И., 23.02.82, №7.

11. A.C. №1116103 (СССР) Батанный механизм ткацкого станка / Ямщиков С.В, Ахраров У.У., Быстров В.М. Опубл. в Б.И., 30.09.84, №36.

12. A.C. №1199841 (СССР) Батан ткацкого станка / Райков Р.В., Хрунев Б.В., Романовский Д.М. Опубл. в Б.И., 23.12.85, №47.

13. A.C. №1341285 (СССР) Привод батанного механизма ткацкого. / Шмелев В .А., Шмелев А.В.и др. Опубл. в Б.И., 30.09.87, №36.

14. A.C. №1375699 (СССР) Батанный механизм ткацкого станка / Ямщиков C.B., Быстрое В.М., Сурин М.Н. Опубл. в Б.И., 23.10.88, №40.

15. A.C. №1381210 (СССР) Привод батана ткацкого станка. / Васильев H.H. -Опубл. в Б.И., 15.03.88, №10.

16. A.C. №1397573 (СССР) Батанный механизм ткацкого станка / Доброхотов В.П., Жуков В .А., Макаров В.А, Комаров Ю.И. Опубл. в Б.И., 23.05.88, №19.

17. A.C. №1460094 (СССР) Способ формирования ткани на ткацком станке / Подгорный Ю.И., Стремоухова Т.В., Терентьев O.A. Опубл. в Б.И., 23.02.89, №7.

18. А.С. №1941083 (РФ) Батанный механизм ткацкого станка. / Штейнбах В.П., Селивестов В.Ю. , Уткин Ю.М., Штураков А.П. Опубл. в Б.И., 20.06.91,. №22.

19. А.С. №2111299 (РФ) Механизм прибоя уточной нити на ткацком станке / Ерохин Ю.Ф., Карева Т.Ю. Опубл. в Б.И., 25.05.98, №14.

20. A.C. №2624372 (США) Привод батанного механизма ткацкого / Усманходжаев К.К, Кузибаев Г.С.,РахматкариевШ.У. Опубл. вБ.И., 22.07.85.

21. Алексеев К.Г. Исследование процесса формирования хлопчатобумажной ткани полотняного переплетения: Дис. .канд.техн.наук. М.: МТИ им. А.Н.Косыгина, 1954.-215 с.

22. Алимбаев Э.Ш. Ускорение главного вала бесчелночного ткацкого станка СТБ при выработке плотных тканей. // Реф.сб. "Ткачество",- М.: ЦНИИТЭИЛегпром. -1967.-№9.-С.76-80.

23. Алимбаев Э.Ш. Экспериментальное исследование условий работы берда бесчелночного ткацкого станка типа СТБ. // Изв.Вузов. Технология текстильной промышленности.- 1969.-№3.-С.136-139.

24. Акимов Т.С. Условия выработки тканей полотняного переплетения на станках СТБ.-М., Типография ЦНИИТЭИ, 1970,- 37с.

25. Алленова А.П. Автоматические ткацкие станки СТБ,- М.: Легпромбытиздат, 1985 .-287с.

26. Ambros G. Verschlisuntercu chungen an Vurvencheeben ban tecliik 1967.-№10.-S. 92-97.

27. Арнаутов П.Н., Варнаков М.Я. Ткацкие автоматические станки СТБ (устройство, ремонт и обслуживание) М.: "Легк. Индустрия", 1973,- 216 с.

28. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. -М., Наука, 1975.-640 с.

29. Бахвалов Н.С. Численные методы. -М., Наука, 1967, -368с.

30. Бейер Р. Основы теории метрического синтеза плоских механизмов. М., Машгиз, 1959.-318 с.

31. Бидерман B.JI. Теория механических колебаний. -М.: Высш. шк, 1980,- 408 с.

32. Бруевич Н.Г., Праворотова Е.А., Яргеев В.И. Основы теории прочности механизмов. М.: Наука, 1988. - 236 с.

33. Буданов К.Д., Мартиросов A.A., Попов Э.А., Туваева A.A. Основы теории, конструкция и расчет текстильных машин М.,Машин-е,1975, - 390с.

34. Бурнашев Р.З. Исследование процесса прибоя на ткацких станках: Дис. .канд.техн.наук. М., МТИ, 1969. -196 с.

35. Быков М.Ю., Ерохин Ю.Ф. Влияние вынужденных колебаний скала на натяжение нитей основы. // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1997.-№3. - С.57-61.

36. Быховский И.И. Новые одноактные Электромеханические возбудители. М., Машиностроение, 1972. 363 с.

37. Wang Youjiang, Sun Hui. //Computer aided analysis of loom beating-up mechanisms, Text. Res. J-1998. № 9. - S.630-634.

38. Васильченко В.H. Прибой уточной нити. M.: Легпромбытиздат, 1993. -191с.

39. Васильченко В.Н. Исследование прибоя утка в процессе формирования ткани: Дис. .канд. техн. наук. М., МТИ, 1954. -205 с.

40. Васильченко В.Н. Исследование процесса прибоя утка. М.,Гизлегпром, 1959,- 158 с.

41. Введение в термомеханику магнитных жидкостей/ Баштовой В.Г., Берковский Б.М., Вислович А.Н.; Под. ред. Берковского Б.М. М.:Ин-т высоких температур АН СССР, 1985. -188 с.

42. Воробьев Р.В. Исследование ударного нагружения и разработка конструктивных параметров игл круглотрикотажных машин: Дис. .канд. техн. наук. М.: МГТА, 1994,- 195 с.

43. Вульфсон И.И. Искажение законов движения рабочих органов сложной динамической структуры. // Изв. ВУЗов. -1966. -№3,- С.45-51.

44. Герпет М.М., Ратобильский В.Ф. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969. -247 с.

45. Гордеев В.А. Волков П.В. Ткачество. М.: Лег. и пищ. пром-ть,1984. 485 с.

46. Гордеев В.А. Исследование работы механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков: Дис. .доктора техн. наук. М.: МТИ, 1953.-317 с.

47. Даламбер Ш.Л. Динамика. М. Л., Гос.изд. техн.-теорет. лит., тип им. Евг.Соколовой, 1950. - 344 с.

48. Диканский Ю.И., Борисенко О.В., Балабанов К.А. К вопросу о магнитном фазовом переходе в магнитной жидкости // Восьмая международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. 10-12 сентября 1998 г. -Плес. Россия,1998. С.43-45.

49. Дицкий A.B., Малафеев P.M., Терентьев В.И., Туваева A.A. Основы проектирования машин ткацкого производства. М.: Машиностроение, 1983,-320 с.

50. Ионушас P.A. К вопросу износа профиля кулачка, АН Литовской ССР, 1958.-75 с.

51. Иллуридзе К.Г. Проектирование кулачковых механизмов с учетом износа и контактных напряжений: Дис. .канд. техн. наук. Тбилиси, 1978. 195 с.

52. Исследование характеристик звена регулируемой вязкости в батанном механизме ткацкого станка типа СТБ. / Малышев А.П., Терехина А.О.; МГТА им. А.Н. Косыгина. М.,1999.-10с., ил. -Рус,- Деп в Легпроминформ. - 27.05.99, №3837-ЛП.

53. Исследование кулачкого-рычажного механизма привода батана ткацкого станка типа СТБ / Терехина А.О., Соловьев А.Б.; МГТУ им. А.Н. Косыгина,- М.,2000. 9с.,ил. - Рус. - Деп. в Легпроминформ. -05.06.2000, №3934-ЛП.

54. Кавокин С.Г. Исследование технологического процесса прокладывания уточной пряжи аппаратного прядения: Дис. .канд. техн. наук. М., МТИ, 1966.-207 с.

55. Кавокин С.Г. Лекция на тему "Опыт работы на бесчелночных станках СТД в камвольном и суконном производстве". М: "Легкая индустрия". 1967. -68 с.

56. Казыханов Е.Х. Математическое моделирование и исследование динамики ткацкого станка СТБ: Дис. .канд. техн. наук. Алма-Ата, 1990, 162 с.

57. Кобринский А.Е. Механизмы с упругими связями. М.: Наука, 1985. 390 с.

58. Коритысский Я.И., Коритысская С.Я. Применение вибрации для интенсификации технологических процессов в текстильной промышленности. М.: Машиностроение, 1975. -27 с.

59. Краткий физико-технический справочник, т.2 ,М: Физматгиз, 1962. 420 с.

60. Computer Aided Analysis of Loom Beatind-up Mechanisms //Wang Y., Sun H. Textile Research Jornal. 1998. -№9. - S.630-634.

61. Computer Aided Design and Analysis of Loom Beatind-up Mechanisms // Sun H. Masters thesis? School of Textile & Fiber Engineering. Georgia Institute of Technology. 1997. -S.193-199.

62. Левитский Н.И., Левитская О.H. Курс теории механизмов и машин. М.: Высш. шк., 1985.-279 с.

63. Лихтенхельд В. Синтез механизмов.,М., Наука, 1964. 227 с.

64. Лушников C.B. Синтез и анализ кулачковых механизмов с двухроликовым толкателем применительно к приводу батана ткацких станков типа АТПР: Дис. .канд. техн. наук, МТИ им. А.Н.Косыгина, 1975. 144 с.

65. Лушников C.B., Лушников АС. Оптимизационный синтез кулачковых механизмов привода батанного механизма ткацкого станка. // Изв.вузов Технология текстильной промышленности. -1998. №6. - С.80-82

66. Маделунг Э.М. Математический аппарат физики: Пер. с нем. -М.: Наука. -1968.-620 с.

67. Малафеев P.M., Супонев B.C. Расчет динамических нагрузок батанного механизма кулачкового типа. М. . -1979. - 35 с.

68. Малышев А.П., Смирнов А.И., Воробьев П.А. Основы проектирования ткацких станков. Гизлегпром, 1964. 432 с.

69. Малышев А.П. Исследование на персональных ЭВМ ударных процессов в текстильном оборудовании. // Сб. научно-исследовательских работ. М.: ЦНИИПЭИлегпром, 1992. - С.110-117.

70. Малышев А.П., Терехина А.О. Батанный механизм ткацкого станка / Полезная модель РФ № 6720403 от 06.06.97.

71. Малышев А.П., Терехина А.О. Программная система "ПРИБОЙ". Госкоорцентр информационных технологий.

72. Медведев В.Ф., Берковский Б.М., Краков М.С. Магнитные жидкости. -М.:Химия, 1989.-239 с.

73. Минаев К.А., Марков Б.В., Торицин С.В. Данные по геометрии масс для проектирования и долговечности батанного механизма ткацких станков типа СТБ. // Реф.сб. "Машиностроение для текстильной промышленности". М.: ЦНИИТЕИЛегпищемаш. 1969. - С.91-94.

74. Митропольский Б.И., Любовицкий В.П., Фомченко Б.Р. Проектирование ткацких станков. Л.: Машин-е, 1972,- 208 с.

75. Михалев Ю.О., Орлов Д.В., Лысенко С.Г. Практическое применение магнитножидкостных уплотнителей, разработанных в СКТБ "Полюс" // Восьмая международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. 10-12 сентября 1998 г. Плес. Россия,1998. - С.201-204.

76. Налетов В.В. Исследования и методы проектирования механизмов дополнительного перемещения основы на ткацком станке: Автореф.дис. .канд. техн. наук. Кострома, 1975. -16 с.

77. Николаев С.Д. Исследование процесса формирования хлопчатобумажных многоцветных тканей с продольными полосами различного переплетения на бесчелночных ткацких станков СТБ: Дис. .канд. техн. наук. М., МТИ, 1977.-233 с.

78. Носек С. Динамика и устойчивость прибоя при высоких скоростях ткачества. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1995,-№4. -С.24-27.

79. Нюбикова К.Г. Исследование процесса прибоя при выработке тканей некоторых видов переплетений: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Л.: ЛИТЛП, 1970. 18 с.85.0ников Э.А., Букаев П.Т. и др.,Справочник по хлопкоткачеству. М.: Легкая индустрия, 1979.-487с.

80. Павлов Л.С. Исследование динамики и разработка методов технической диагностики батанного механизма ткацкого станка СТБ. Л,. 1974, 165 с.

81. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.,Физматгиз, 1960. -190 с.

82. Парфенов Д.Л. Исследование влияния условий прибоя, на образование льняной ткани: Дис. .канд. техн. наук. М.: МТИ, 1951.

83. ПейсахЭ.И., Нестеров В.А. Система проектирования плоских механизмов. М. Машиностроение, 1988. -231 с.

84. Подгорный Ю.И. Некоторые вопросы исследования батанного механизма станка СТБ для выработки плотных тканей: Автореф. дис. .канд. техн. наук. М., ВНИИЛтекмаш, 1973. -21 с.

85. Попов H.H. Расчет и проектирование кулачковых механизмов. М.: Машиностр., 1980.-240 с.

86. Постников B.C. Внутреннее трение и дефекты в металлах. -М., Металлургия , 1964, 420 с.

87. Примаченко Б.М. Разработка путей оптимизации процесса прибоя уточной нити на ткацком станке: Автореф. дис. .канд. техн. наук-. Л., 1985, - 17 с.

88. Работнов Ю.Н. Сопротивление материалов ( Уч. пособие для ун-тов). М., Физматгиз, 1962, - 455 с.

89. Регулирование силы прибоя батанного механизма ткацкого станка/ Малышев А.П., Терехина А.О.; МГТА им.А.Н.Косыгина.-М., 1997.- 5 с.:-Библиогр.: 2 назв.- Рус. Деп. В ЦНИИТЭИлегпром от 16.12.97,№3761-ЛП.

90. Розанов Ф.М. Николаев С.Д. Определение оптимальных технологических параметров заправки х\б тканей на бесчелночных станках СТБ-2-250: Конспект лекций. -М., МТИ, 1981.-28 с.

91. Ротбарт Г.А. Кулачковые механизмы, Судпроиздат, 1960. -336 с.

92. Рулев C.B., Савостьянов A.M., Герасимчук В.В., Ермаков В.Ю. Исследование амортизатора с регулируемыми параметрами. // Седьмая международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. 10-12 сентября 1996 г. Плес. Россия,1996. - С.173-174.

93. Рычагов В.Ф. Разработка и исследование виброприводов машин легкой промышленности: Автореф. дис. .канд. техн. наук. -Иваново, 1976.-23 с.

94. Рэлей Дж. Теория звука: Пер с англ. в 2 т. -М: Физматгиз, 1955.

95. Савельев Э.И., Соловьев А.Б. Выбор закона движения уточной каретки станка СТБ-4-330 из условия минимизации ускорения, МГТУ-М.-1999- 9 с. Рус,- Деп в ЦНИИТЭИлегпром - 26.06.99, №3852.

96. Савельев Э.И., Соловьев А.Б.,К выбору кинематических параметров батана для плотных тканей; МГТУ-М.,1999- 7 е.: ил. Рус,- Деп в ЦНИИТЭИлегпром. - 29.06.99, №5853-ЛП.

97. Светлитцкий В.А. Механика гибких стержней и нитей. -М: Физматгиз,!985. 222 с.

98. Светлитцкий В.А. Упругие элементы машин. -М: Физматгиз, 1989. -264 с.

99. Талавашек О., Сватый В. Бесчелночные ткацкие станки. М.: ЛЕГПРОМбытиздат, 1985 , - 335 с.

100. Тир К.В. Комплексный расчет кулачковых механизмов, Машгиз, 1965.

101. Топилин А.П., Кавокин С.Г. И др. Автоматизированные бесчелночные ткацкие станки СТБ-2-250. М.: Изд." Легк.индустрия". 1969. -93 с.

102. Топилин А.П. Высокопроизводительные автоматические ткацкие станки СТБ. Изд. " Легк.индустрия". 1972. - 110 с.

103. Торицин С.В. Технологические направления повышения долговечности батанного механизма ткацких станков типа СТБ. М: ЦНИИТЕИЛегпищемаш , 1972. 65 с.

104. Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987, - 318с.

105. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле: Пер. с англ. Корнейчука Л.Г. -М.: Машиност-е. -1985. -472 с.

106. Упругость и неупругость. // Сб. трудов научно-исслед. семинар, каф. теории упругости / Под. ред. Огибанова П.М. -М.: Изд-во Ун-та. 1971. -268 с.

107. Урсков Ю.И. Сборник алгоритмов и программ по расчету на ЭВМ СМ-4 кулачковых, батанных и зевообразовательных механизмов ткацких станков в диалоговом режиме. Уч. Пособие. - М., МТИ, 1989. - 70 с.

108. Федотов Г.А. Исследование некоторых вопросов работы батанного механизма с пружинными поводками. Ташкент, 1947, 165 с.

109. Феодосьев И.Ф. Сопротивление материалов. М., Физматгиз, 1963,-540 с.

110. Харрис С.М, Крид Ч.И. Справочник по ударным нагрузкам. Л.: Судостроение, 1980, -360 с.

111. Шаронов С.К. Влияние геометрических и кинематических параметров кулачкового механизма на износ профиля кулачка. М.: Изд. АН СССР. -1964. 175 с.

112. Эйлер Л. Интегральное исчисление. М., Физматгиз: в Зх т. -1956.

113. Юдин В.А, Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин. М., «Высшая школа», 1967. 527 с.

114. Юдин В.А. Проектирование кинематических схем механизмов. М.: "Искусство", 1963. -356 с.

115. Якунова А.Ю. Механизмы потерь в магнитомягких ферритах в зависимости от их состава и технологии изготовления: Дис. .канд. техн. наук. С-Петербургский электротехнический институт, 1992. -170 с.

116. Ямщиков C.B. Исследование вибрационного прибоя утка и методы проектирования тканеформирующих механизмов вибрационного типа: Дис. .канд. техн. наук. К: КТИ, 1978. -241 с.124

117. Yao G.Z., Meng G., Fang T. Parameter estimation and damping performance of electro-rheological dampers. //Jornal of Sound and libration. 1997. -№4. -S.575