автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование тканеформирующего механизма многозевной ткацкой машины и его усовершенствование

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ТЕКСТИЛЬМАШ" ( ВШШтекыаш )

на правах рукописи

ГАЛКИН Андрей Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТКАНЕФОРШРУЩЕГО МЕХАНИЗМА МНОГОЗЕВНОЙ ТКАЦКОЙ МАШИНЫ И ЕГО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

( 05.02.13 - Машины и агрегаты лёгкой промышленности )

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в НПО "Текстильмаш" ( ВНИИЛтекыаш )

Научный руководитель:

доктор технических наук Малафеев P.M.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор "Оников Э.А. кандидат технических наук, доцент • Туваева A.A.

Ведущее предприятие: Кгашовское СКБТО

Защита состоится "ДЗ" // 199г>- года в /О часов на заседании специализированного совета К 105.03.01 по присужде ученой степени кандидата технических наук НПО "Текстильмаш" ( II3I05, Москва, Варшавское шоссе, 33 )

С диссертацией ыонно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " J® 1994- г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат технических наук

Актуальность работ. Повышение производительности труда, увеличение объемов производства и снинение энергоёмкости являются наиболее актуальными задачами, стоящими перед текстильной промышленностью. Решение данных задач возможно только за счёт более широкого внедрения'высокопроизводительных бесчелночных ткацких станков и многозевных ткацких машин.

В настоящее время производительность рапнрных, пневматических станков и станков с микропрокладчиками практически достигла, своего предельного уровня и её дальнейший рост вряд ли возможен.. Основные причины, сдерживающие производительность однозевных ткацких станков заключаются в последовательном во времени выполнении операций формирования ткани и невозможности дальнейшего снижения инерции движущихся масс.

Указанные недостатки устранены в многозевных ткацких машинах, которые являются новым значительным шагом в ткачестве. Наибольшее распространение в настоящее время получили плоскосекционные машины с волнообразными зевами поперек нитей основы и вращающимся бердом. К этому типу ткацких станков относятся : машина ТММ-360 (и её модификации),и вновь создаваемые НПО "Текстильыаш" и Климовским СКБТО машины второго поколения МТМ-180-2Р, 1Ш-24-0РС и ТММ-180 . Использование на указанном оборудовании вращающегося берда позволило решить проблему возрастания скорости ткацких процессов и достигнуть производительности 2000 - 2400 м.ут/мин.

о

При этом энергоёмкость выработки I м суровья на многозевных ткацких машинах в 2,5 и 3,8 раза меньше чем у рапирных и пневматических станков соответственно, а уровень шума не превышает 85 дБ, что укладывается в санитарно-допустимые нормы.

Наблюдения за эксплуатацией участков многозевного ткачества на предприятиях: "Перла" г. Усти-над-Орлице (Чехия), ткацкой фабрике в Миттвакде (Германия), Яхромской прядильно-ткацкой

- ч -

фабрика, Кемеровском комбинате шелковых тканой, комбинате имени Ш-го Интернационала г.Карабаново Владимирской области (Россия показали, что использование многозевных ткацких машин позволяет

- значительно повысить производительность труда ;

- снизить энергоёмкость выпускаемой продукции ;

- улучшить условия труда благодаря снижению уровня шума ;

- снизить нагрузку на нити основы и утка, что сокращает обрывн в процессе ткачества;

Наряду с значительными успехами, достигнутыми при внедрен: машин серии ТММ-360 в промышленности, опыт их эксплуатации выдв: ряд проблем требующих решения:

- наблюдение за работой тканеформирующего механизма показали, что в диапазоне рабочих скоростей имеются резонансные зоны с повышенными амплитудами изгибных колебаний приводного шнека; которые оказывают существенное влияние на величину технологических зазоров, условия перемещения прокладчиков утка, нагру; и долговечность промежуточных опор;

- при эксплуатации машин имело место как заклинивание прокладч: ков в направляющем канале, так и их выскальзывание из под зубьев откидной гребенки, что вызывает необходимость определ< ния оптимальных величин зазоров между корпусом челнока и направляющими элементами канала тканеформирующего механизма;

- анализ тканей, полученных на многозевных ткацких машинах показывает наличие продольных полос на вырабатываемом суровь и группирование нитей основы ("четвёрки"), что требует детал: ного изучения процесса формирования ткани в многозевном ткачестве;

- весьма важной проблемой является также исследование влияния качества изготовления нитеконтактирующих элементов тканеформ рующего и зевообразующего механизмов (прибойных дисков, плас разделительной решетки, галев, ламолей и т.п.) на выносливое

пряжи в процессе формирования ткани.

В связи с проводимыми работами по созданию ткацких многозевных машин второго поколения МТМ-180-2Р, МТ1Л-240РС и ТММ-180 с частотой вращения приводного шнека до 1000 об/иин, а также с целью повышения надёжности и дальнейшего усовершенствования тканеформирующего механизма ( ТФМ ), решение указанных задач представляет актуальную научно-техническую проблему.

Цель и задачи исследования. Цель работы - исследование тканеформирующего механизма многозевной ткацкой машины при повышенных оборотах главного вала.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- исследование условий возникновения резонансных режимов работы приводного шнека и выбор оптимальных рабочих частот ;

- определение необходимого усилия затяжки втулок приводного шнека и его жесткостных характеристик ;

- определение допустимой величины радиального биения опорных поверхностей вала ТФМ и условий постоянного контакта приводного шнека с промежуточными опорами ;

- определение оптимальных величин зазоров между корпусом челнока и направляющими элементами ТФМ ;

- определение деформации опушки ткани при волнообразно подвижном зеве ;

- изучение деформации опушки ткани под воздействием прибойных ( четвертых ) зубьев роторного берда ;

- определение величины прибойной полоски и силы прибоя в много-зевном ткачестве ;

~ исследование влияния качества поверхности и конструктивных параметров пластинчатых деталей тканеформирующего и зсвообразу-' юцего механизмов на выносливость пряжи при истпраиии ;

- б -

Объекты и методика исследования. Б качестве объектов теоретических. и экспериментальных исследований приняты тканеформирукя механизм машины ТММ-360 и процесс формирования ткани.

Экспериментальные исследования динамики приводного шнека выполнены на специальном стенде в НПО "Текстильмаш" с помощью оптических, электрических и механических методов и средств измерения.

Исследования процесса формирования ткани проводились на машине ТММ-360, заправленной для.выработки бязи арт.262.

При теоретических исследованиях использовались методы теори] колебаний, дифференциального исчисления, теоретической механики и механики гибкой нити.

Научная новизна. Впервые проведены теоретические исследова' ния динамики приводного шнека ТФМ с учетом переменной жесткости опор и соответствующие экспериментальные измерения, позволившие определить условия возникновения и частоты резонансных ренинов его работы.

Получены зависимости для расчета оптимальной величины боков зазора между челноком и направляющими элементами ТФМ. Предложены уравнения для определения допустимого радиального биения опорных поверхностей приводного шнека и необходимого усилия затяжки втул роторного берда. Определены нагрузки в подшипниковых узлах проме жуточных опор при различных скоростях вращения.

Рассмотрен процесс деформации опушки ткани при волнообразно подвижном зеве и получены соотношения для расчета упругой систем заправки станка.

Определена деформация опушки ткани от воздействия прибойных зубьев как вдоль, так и перпендикулярно линии заправки. Рассчита величина прибойной полоски и силы прибоя при непрерывном ткане-формировании.

Получены данные о влиянии качества изготовления и конструк-

тивных параметров пластинчатых деталей тканеформирующего и зевообразующего механизмов на выносливость нитей в процессе ткачества.

Разработаны методики, стенды и приспособления для исследования динамики приводного шнека и процесса непрерывного тканефор-мирования.

Практические результаты исследований. На основании проведенных исследований даны рекомендации по усовершенствованию ткане-формирующего механизма и выбору рабочих частот вращения приводного шнека. Предложена методика контроля радиального биения вала ТФМ. Внесены дополнения в техническую документацию и изменения в размерные цепи тканеформирующего механизма, позволяющие повысить надёжность его работы.

Результаты диссертационной работы использованы:

- Клиыовским СКБТО и НПО "Текстильмаш" при создании многозевных ткацких машин второго поколения МТМ-180-2Р, МТМ-240РС и ТШ-180 с повышенными скоростными характеристиками;

- АО "Стеклотекс" при выработке опытных образцов стеклоткани Э-180П методом непрерывного тканеформирования и при проектировании машины МТМ-240РС;

- ЭП "Текстиль" при эксплуатации машин ТММ-360 на экспериментальном участке многозевного ткачества.

Структура и объём работы . Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложений.

Материал работы изложен на 243 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков, б таблиц, библиографию из 79 наименований и 5 приложений на II страницах.

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Приводится краткий обзор этапов развития многозевного ткачества, описание наиболее перспективных тканефориирующих механизмов

ыногозевных ткацких машин и характеристика их ассортиментных возможен остей.

Анализ существующей отечественной и зарубежной литературы показал, что в настоящее время совершенно не исследованы причин: возникновения резонансных режимов работы приводного шнека на ря частот диапазона эксплуатационных скоростей машины, условия контакта роторного берда с промежуточными опорами и причины зак линивания челнока в направляющем канале тканеформирующего механ

Из проведенного обзора основных работ, посвященных процесс непрерывного тканеформирования, также следует, что наиболее : : подробно изучены проблемы дозировки утка и структуры получаемог суровья. Крайне недостаточно исследованы вопросы деформации опуики ткани при зевообразовании и под воздействием зубьев рото; ного берда, что не дает возможность определить траекторию переъи щения опушки ткани при прибое и силу прибоя в многозевном ткачв! а также влияние на их значения геометрических параметров прибо! дисков и характеристик заправки станка.

На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследований.

' ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРИВОДНОГО ШНЕКА МАШИНЫ .ТММ-360 ПРИ ПОШШЕННЫХ СКОРОСТЯХ ВРАЩЕНИЙ

В существующем тканеформирующем механизме ¿используется роторное бердо сборной конструкции, включающее несущий вал и смонтированные на нём втулки с набором прибойных дисков и простг ных колец. Для обеспечения необходимой плотности набора втулки стянуты специальными гайками. На основании условия плотного смыкания втулок как в рабочем положении приводного шнека ( при установке на крайние и промежуточные опоры), так и при его установке только на крайние опоры, получено следующее соотношеш

для определения величины необходимого усилия затяжки втулок:

где: ¡{ - коэффициент запаса;

Н1 - интенсивность распределённой нагрузки от веса роторного берда;

1-1 и, - длина приводного шнека;

2)н и ~ соответственно наружный диаметр втулок и наружный диаметр несущего вала, равный внутреннему диаметру втулок;

Проведенные расчёты показали, что втулки роторного берда машины ТММ-360 должны быть стянуты с усилием 1,8 10^ Н . В этом случае обеспечивается плотное смыкание втулок, а изгибная жесткость приводного шнека может быть принята равной жесткости цельного вала с наружным диаметром, равным наружному диаметру втулок, что подтверждается проведенными измерениями.

Динамика роторного берда в диапазоне частот вращения до 1000 об/мин в значительной степени определяется условиями его контакта с промежуточными опорами. Следует отметить, что конструкция промежуточных винтовых опор обуславливает их переменную жесткость за период каждого оборота, а неточность изготовления и монтажа деталей тканеформирующего механизма - периодическое соударение опорных элементов с приводным шнеком. Указанное соударение происходит вследствии того, что начальный и конечный участки винтового гребня валика располагаются на различном расстоянии от оси приводного шнека. После соударения приводной шнек совершает свободные колебания в направлении валика опоры. Дифференциальное уравнение свободных колебаний приводного шнека в данном случае может быть представлено в виде уравнения типа Матье:

+

где: ^otf-otfi*

oto^föTT- коэффициент|'соответствующий абсолютно жестким промежуточным опорам ; dmiи _ коэффициент, соответствующий минимальной жесткости промежуточных опор; h - частота вращения приводного шнека ;

Анализ решений данного уравнения с помощью диаграммы Айн Стретта показал, что для тканеформирующего механизма машины ТММ-360 в районе частот 900; 754; 648 об/мин будет иметь м> параметрическое возбуждение колебаний. Кроме того, при вычисли установлено, что величина коэффициента, характеризующего глуб] модуляции составляет - 0,1815 -¿L I, и следовательно прив! шнек можно представить в виде системы с осреднениями параметр!

При исследовании условий возникновения ударного резонанс; периодического соударения роторного берда с валиками опор ист зуегся "замкнутая форма решения". При этом роторное бердо пр< ставлено,в виде трехпролетной балки, находящейся под воздейст: периодических мгновенных импульсов. В результате проведенных теоретических,и экспериментальных исследований установлено, ч'. при частотах : вращения 757; 568; 454; 378 и 324 об/мин всле; ударного резонанса, амплитуда колебаний приводного шнека сущес увеличивается и наблюдается отрыв приводного шнека от валиков опор; Возникающий при этом виброударный режим работы приводит возрастанию нагрузок на узлы тканеформирующего механизма, нар; нию технологических зазоров между приводным шнеком и деталями ТФМ и увеличению вибрации всей системы. Вне резонансных зон, при;- частотах : вращения 420-440; 500-550; 590-610; 82

850 и 950-1000 об/мин, изгибные колебания приводного шнека

достаточно малы и практически не оказывают влияния на условия его контакта с промежуточными опорами и размеры направляющего канала для прохода челнока.

Нарушение контакта приводного шнека с валиками опор возможно не только из-за изгибных колебаний, но и вследствие радиального биения его опорных поверхностей и смещения промежуточных опор от проектного уровня. Вне резонансных зон, когда изгибные колебания приводного шнека достаточно малы, условие постоянного контакта вала ТФМ с валиками опор можно представить в виде следующего соотношения, связывающего допустимую величину радиального биения опорной поверхности приводного шнека (8^ ) и значение допуска (Тс) на точность изготовления установочных поверхностей главной уголковой связи:

Л1 _ НмРш $4/1^ _ т 1" 2,4Я* V*1<*

где: - длина пролета, между опорами ;

у/ - центральный угол, определяющий положение валика опоры ;

Проведенные с помощью данного выражения расчеты показали, что

для машины ТММ-360 величина радиального биения опорных повархнос-

с*

тей не должна превышать о^ = 0,64 мм, при существующей точности изготовления главной уголковой связи ТФМ. Контроль указанной величины должен осуществляться при установке вала ТФМ на двух крайних и одной промежуточной опоре в месте расположения другой промежуточной опоры.

Из результатов измерений также следует, что местная правка вала нежелательна, поскольку приводит к сильному искривлению его оси на отдельных участках и,как следствие к увеличению радиального биения при установке в рабочее положение.

При исследованиях влияния точности установки промежуточных

опор на нагрузку в их подшипниковых узлах было показано, что увеличение ( уменьшение ) указанной нагрузки прямо пропорционал величине смещения опор от проектного уровня. При этом в пределах существующих допусков, максимальное увеличение усилия воздействи на подшипниковый узел при смещении опор может составить 114 Н. Кроме того, было определено значение средней нагрузки для прове рочного расчета подшипниковых узлов, которое составило 404 Н.

Роторное бердо'машин ТММ-360, TMM-I80, MTM-I80-2P и МТМ-24С используется не только для прибоя уточных нитей, но и для первые щения прокладчиков утка в направляющем канале, который образуют пластинчатые направляющие челнока, зубья откидной гребёнки и соответствующая поверхность приводного шнека. Ориентация челнока в данном канале обеспечивается при этом специальным выступом егс корпуса.

Неточность изготовления и монтажа деталей ТФМ делает возмог ступенчатое изменение ширины направляющего канала на границе дв^ соседних откидных гребёнок, что создает условия для заклиниванш прокладчика утка. Нормальная работа машины в этом случае возыожь только при определенной величине бокового зазора между направляв выступом корпуса челнока и каналом ТФМ.

Из анализа сил, действующих на челнок в момент перехода границы между двумя откидными гребёнками при ступенчатом уменъпк нии ширины направляющего канала ( рис.1 ) была найдена величина минимального бокового зазора, которая составила = 0,338 mí

Максимальная величина бокового зазора определялась из уело] удержания прокладчика утка в канале ТФМ как в процессе движения так и в статическом состоянии ( рис.2 ). Это вызвано тем, что направляющие челнока имеют наклонную опорную поверхность. Пролетные расчеты показали,'что для существующего тканеформирукяцего механизма максимальная величина бокового зазора не должна превьп Sm<?x = 1,33 мм. Б соответствии с чертежами и техническими услов:

направляющие челнока

Рис Л Положение челнока в момент перехода границы мекду откидными гребенками

Рис.2 Ориентация челнока в канале тканеформирующего механизма

предельные значения бокового зазора в тканеформирующем механи машины ТММ-360 составляют 5тт= ш и 2тах= 0,95 мы , является оптимальным для используемой конструкции.

Из анализа полученных зависимостей также следует, что уме шение угла наклона опорной поверхности зуба направляющей челно и увеличение высоты направляющего выступа корпуса прокладчика позволит улучшить условия движения челноков в тканеформирующем механизме.

I

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ТКАНИ НА МН0Г03ЕВН0Й ТКАЦКОЙ МАШИНЕ

В главе рассматриваются некоторые вопросы теории формиров ткани на многозевной ткацкой машине.

В существующей конструкции тканеформирующего механизма фо рование ткани роторным бердом осуществляется следующим образо] На каждом прибойном диске ТФМ выполнены четыре выступа ( зуба возрастающих по высоте, и образующих винтовые поверхности. Во время работы станка первые три зуба постепенно перемещают к опу,шке ткани проложенную челнокоы уточную нить. Одновременно , вследствии процесса зевообразования, опушка ткани смещается в направлении з^ьев вращающегося берда и в момент наибольшей её деформации в полностью открытом зеве осуществляется прибой угк

Рассматривая опушку ткани как натянутую безыассовую идеал: гибкую растяжимую струну, было получено следующее соотношение определения её деформации на участке, соответствующем I -ой секции ремизных раыок:

где: ¡1 функция, характеризующая воздействие полотна :

и нитей основы на рассматриваемом участке ; А и В- - постоянные коэффициенты, определяемые из условий сопряжения участков опушки ткани ;

коэффициент зависящий от параметров системы заправки станка ;

Рассчитанные с помощью найденных аналитических зависимостей значения деформации опушки ткани применительно к процессу выработки бязи арт.262 как в зависимости от фазы зевообразования, так и вдоль оси приводного шнека представлены на рис.3. Анализ полученных соотношений показал, что на границах ремизных рамок опушка ткани имеет резкие перепады ( скачки ) , которые обусловлены секционным способом образования зевной волны (рис.36). Указанное явление создает различные условия формирования ткани в момент прокладывания и прибоя утка вдоль опушки ткани, что приводит к появлению продольных полос на вырабатываемом полотне. Наличие полос особенно ярко проявляется при выработке фланели, а такие при отделочных операциях на гладких одноцветных тканях ( разно-оттечочность ).

В процессе прибоя роторное бердо воздействует на опушку ткани участком винтовой поверхности, образованной четвертыми зубьями прибойных пластин. При этом ткань деформируется не только вдоль, но и перпендикулярно линии заправки.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что с достаточной для практики точность форму деформированного участка опушки ткани, при воздействии на неё переферийных участков четвертых зубьев, можно описать системой уравнений:

1

I

1 \ \'

/ 1 1

о 38,1 76,2 1*4,3 /52,4 ОС мм

Рис.3 Деформация опушки ткани: а) - в зависимости от фазы зевообразования

б) - вдоль оси приводного шнека

и 2?в - соответственно наибольшая деформация опушки ткани вдоль линии заправки и высота её подъёма на роторное бордо ;

Хсн 11 Т*т - натяжение нитей основы и горизонтальная составляющая натяжения утка ;

Соси - жесткость метрового отрезка основы ; ^осн - расчетная длина основы в заправке станка ; и - углы, определяющие положение ткани и силы взаимодействия зуба диска с полотном ;

У - половина угла раскрытия зева ; /оен - плотность нитей по основе При расчетах и измерениях было установлено, что под воздействием роторного берда опушка ткани смещается в направлении,перпендикулярном линии заправки рисЛа ) существенно больше,чем вдоль указанной линии ( рис.46 ). Данная деформация опуики ткани оказывает существенное влияние на условия прибоя в многозевном ткачестве, поскольку определяет смещение от линии заправки точки соприкосновения уточины с прибойным участком четвертого зуба следующего диска.

Рассмотрение процесса перемещения уточной нити к опушке ткани показало, что третий зуб прибойного диска выходит из контакта с уточиной в определенном положении, которое является постоянным для данных характеристик заправки станка и условий трения.

Вследствии деформации опушки ткани от воздействия зубьев роторного берда, прибиваемый элемент утка приподнимается над линией заправки ( рис.5 ) где встречается с передней гранью четвертого зуба диска. При последующем повороте вала ТФМ, прибойны:; зуб смещает уточную нить в направлении полотна, а затем и деформирует опушку ткани. При этом траектория движения утка и дефорыац:::; опушки ткани под воздействием прибойного зуба наклонена к линии заправки. Одновременно с указанным смещением, уточная нить скольз:-.

2 мм

0,5 0

а)

I

00 и

I

1 1 прибойные диски

/\ -- —

/ / \ С

2 3 к 5

ОС/т

Рис.4

Деформация опушки ткани под воздействием прибойных зубьев.

а) ■- в вертикальной плоскости

б) - в горизонтальной плоскости

положение уточной нити после подъема на периферию зуба диска

Рис.5 Схема прибоя утка на многозевной ткацкой машине

по передней грани четвертого зуба и переходит на его радиусную часть. Деформация опушки ткани передней гранью зуба продолжаете до момента, пока угол между направлением движения и силой их нормального взаимодействия не превысит угла трения, после чего опушка ткани поднимается на периферию зуба диска, где удерживае под воздействием силы трения. Крайнее положение передней грани четвертого зуба, когда имеет место его наибольшее давление на опушку ткани,определяется параметрами заправки станка, геометр! зуба, условиями трения, и аналогично переднему положению берда в традиционном ткачестве. Прибойная полоска при этом будет раз

А ~ /р1_г\ ¿шМ+^+Ър) , с1н\

где: - радиус периферийной поверхности четвертого'з;

^ - радиус округления передней грани четвертого : <4н - диаметр прибиваемой уточной нити ; с(пр - угол наклона к линии заправки траектории деф( мации опушки ткани ; и бир - углы определяющие положение опушки ткани пр; воздействии передней грани прибойного'зуба;

Таким образом, из полученных соотношений следует, что вел прибойной полоски при непрерывном тканеформировании зависит ка от высоты подъёма ткани на роторное бердо, так и от размеров прибойного зуба и условий трения.

Следует отметить, что при воздействии третьего зуба на оп ткани наблюдается повышенная обрывность по утку и, в частности местное дискретное нарушение целостности уточных нитей по всем фону вырабатываемого материала. Для обеспечения нормальной раб ыногозевной машины необходимо , чтобы третий зуб приближал уте нить к опушке ткани на расстояние несколько большее,чем геоые

ческая плотность ткани по утку и,таким образом,максимальная высота подъёма ткани на роторное бердо, а,следовательно,величина прибойной полоски и силы прибоя ограничены.

При выработке тканей, для формирования которых требуется сила превышающая максимально достижимую, тканеформирующий механизм не сможет обеспечить необходимую плотность по утку и будет наблюдаться наползание ткани на приводной шнек. В тоже время, увеличение натяжения основы и горизонтальной составляющей натяжения утка, при прочих равных условиях, приведет к возрастанию максимальной величины силы прибоя и.таким образом»увеличивается достижимая плотность по утку.

В результате теоретических исследований процесса прибоя при непрерывном тканеформировании установлено, что с достаточной точностью выражение для расчета величины силы прибоя может быть представлено в общепринятом виде:

где: С - коэффициент жесткости упругой.системы заправки станка применительно к условиям прибоя в многозевном ткачестве • Для прибоя одиночным зубом значение параметра С составит:

где: Кнь~ рассчетный коэффициент ( при выработке бязи

?

арт.262 К»р = 1,88 ) ;

Ьтк - жесткость метрового отрезка ткани ; Ьтк" расчетная длина ткани в заправке станка;

- 22 -

При прибое парой зубьев:

где: шаг дисков тканефорыирущего механизма;

К, и К2 - рассчетные коэффициенты для первого и второго зубьев пары ( при выработке бязи арт.262 К4 = 0,888 и К2= I ) .

Проведенные расчеты показывают, что применительно к процес( выработки бязи арт.262 на машине ТММ-360 при натяжении основы Тосн = сН и горизонтальной составляющей . натяжения утка V = 32 сН наибольшие величины прибойной полоски и силы прибо! составят: /|та„= 0,9 мы и 46 сН.

На основании полученных аналитических соотношений был пост; график изменения усилия прибоя в зависимости от угла поворота роторного берда ( рис.б ) для величины прибойной полоски

= 0,5 мм. Из графика видно, что по пере перемещения нити в направлении опушки ткани усилие воздействия на неё прибойного зуба диска возрастает и достигает максимального значения в крайнем переднем положении ( точка А ). Затем нить переходит на периферийную часть зуба диска, где удерживается силой трения в период поворота роторного берда на угол, равный центральному уг между начальной и конечной точками периферии четвертого зуба диска ( участок В^ ).

В используемом на машине ТММ-360 тканеформирующем механизм процесс прибоя утка носит секционный характер,поскольку роторно бердо собирают из двух исполнений прибойных дисков расположена попарно, передние грани четвертых зубьев которых параллельны. П этом на границах прибиваемого участка уточной нити опушка ткан имеет резкие перепады С скачки ). Указанный эффект создает разл ные условия формирования ткани между парой прибивающих дисков и

р I ир

сН

30

20

Ю

А /{пр- 0,5 мм

ь< В,

>

ы

о

4

Рис.6 График изменения силы прибоя в зависимости от угла поворота роторного берда

на граничных участках, что является одной из основных причин образования группировок нитей основы с уменьшенный шагом между нитями ("четвёрочки") и,следовательно,нарушает равномерность структуры ткани.

Исследования по определению влияния качества поверхности нитеконтактирующих деталей тканефорыирующего и зевообразующего механизмов показали, что,при увеличении высоты микронеровностей ( Rq) с 0,1 ыкм до 1,7 мкм, среднее число циклов до разрыва пряяш уменьшается примерно в 8 раз. При этом наблюдается резкое падение её выносливости в промежутке средних арифметических отклонений профиля от 0,16 мкм до 0,3 ыкм . Это даёт основание заключить, что для снижения обрывности нитей высота микронеровно тей рабочих поверхностей нитепроводящих деталей не должна превышать = 0,16 мкм.

При экспериментальных исследованиях попутно рассматривался вопрос о влиянии конструктивных параметров галев и ламелей на обрывность в процессе ткачества.

Было установлено, что выносливость пряжи при истирании её о ламели ЛЭ-305 с круглыми глазками в 3 раза ниже чем для аналогич ных деталей фирмы Groé с прямоугольным глазком. Данный факт объясняется тем, что для отверстий ( глазков ) прямоугольной формы контакт нитей основы с их прямолинейными рабочими участкам повернутыми относительно линии заправки на соответствующий угол, осуществляется по дуге эллипса, а не по окружности с величиной радиуса, равного половине толщины детали. Значительное увеличена радиуса кривизны приводит в этом случае к уменьшению работы сил трения и способствует резкому снижению истирающего воздействия указанных нитепроводящих элементов, по отношению к тем, которые имеют глазки в виде продолговатого ( овального ) паза с контэкте поверхностью выполнено« по дуге.

Аналогичные результаты были получены при испытаниях образщ

галев. Для величины хода рамки с галевами 20 мм, при котором обеспечивалось проскальзывание нити в глазках всех типов исследуемых деталей средняя выносливость пряжи составила: Витые галела - 1020 циклов;"

Пластинчатые галева с округлым глазком используемые на машине ТММ-360 - 3070 циклов;

Галева фирмы Gro& толщиной 0,22 мм - 6880 циклов; Галева фирмы GroS толщиной 0,3 мм - 13285 циклов;

При уменьшении хода рамки до 10 мм все перечисленные типы галев не оказывали истирающего воздействия на нити основы. Данные результаты свидетельствуют о том,, что галева, имеющие малую жесткость в направлении опушки ткани ( витые и пластинчатые с округлым глазком),при незначительных ходах ранки, изгибаясь под действием сил трения, компенсируют её перемещение. Отсутствие проскальзывания обеспечивает в этом случае высокую выносливость пряжи. Низкое истирающее воздействие пластинчатых галев фирмы Gfoá t обладающих значительной жесткостью в направлении движения нитей основы, объясняется их конструктивными особенностями ( прямоугольный глазок ) и высоким качеством изготовления поверхности трения. При увеличении хода рамки и наличии проскальзывания нити, форма глазка и качество его поверхности оказывают решающее влияние на выносливость пряжи к истиранию, что подтверждают результаты экспериментов.

ВЫВОДЫ.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования тканеформирующего механизма многозевной ткацкой машины позволили сделать следующие выводы:

I. Для обеспечения работоспособности приводного шнека ТФМ, его втулки должны быть .стянуты с осевым усилием 1,8 10^ П. в этом

случае изгибная жесткость приводного шнека может быть принята I ной жесткости вала,диаметр которого соответствует наружному диаметру втулок.

2. В результате теоретических и экспериментальных исследо! ний динамики приводного шнека установлено, что в диапазоне часз вращения до 1000 об/мин имеются зоны ударного и параметрическо1 резонансов в районе частот: 900; 757; 648; 568; 454; 378 и 324 об/мин. Эксплуатация машины в указанных зонах нежелательна, та! как наряду с увеличением амплитуд изгибных колебаний приводногс шнека может наблюдаться нарушение технологических зазоров в тке формирующем механизме и размеров направляющего канала для прохс челнока.

Для многозевной ткацкой машины второго поколения (с ширине заправки 360 см) значение рабочих частот следует выбирать из диапазонов: 1000-950; 850-800; 610-590; 550-500; 440-420 об/мин

3. Расчёты показали, что допустимая величина радиального биения опорных поверхностей вала ТФМ составляет 0,64 мм. Контре данного параметра должен осуществляться при установке вала на г крайние и одну промежуточную опоры, в месте расположения другой опоры.

Кроме того, необходимо контролировать радиальное биение в пролётах вала ТФМ при его установке в рабочее положение (на чет рёх опорах). Допустимая величина биения'..в этом случае равна О,

4. Из технологического процесса изготовления валов ТФМ нео ходимо исключить операцию местной правки, которая приводит к сильному искривлению оси вала на отдельных участках и как следс вие к увеличению его радиального биения в рабочем положении.

5. Из анализа полученных соотношений следует, что при умен шении погонного веса .вала (например,при использовании трубчатых валов) или увеличении его жесткости, при прочих равных условиях необходима более высокая точность изготовления и монтажа детале

- 27 -

тканеформирующего механизма.

6. Смещение промежуточных опор от номинального положения вызывает возникновение в них дополнительных реакций, вследствие чего нагрузка на подшипники опор также возрастает. В пределах существующей точности изготовления и монтажа деталей ТФМ наибольшее увеличение нагрузки на указанные подшипниковые узлы может составить 114 Н.

На основании полученных опытных данных при расчёте подшипниковых узлов промежуточных опор среднюю нагрузку следует принять равной 404 Н.

7. Проведенные расчёты показали, что для существующего тканеформирующего механизма минимальная и максимальная величины бокового зазора между выступом челнока и направляющими элементами равны

= 0,338 мм и 2тах= 1,33 мм.

Для улучшения условий движения прокладчика утка в канале ТФМ, высоту направляющего выступа его корпуса следует увеличить на 0,5 мм.

8. В результате теоретических и экспериментальных исследований получены аналитические зависимости для расчёта деформации опушки ткани при волнообразно подвижном зеве.

Установлено, что при секционном способе образования зевной волны на границах ремизных рамок опушка ткани имеет резкие перепады (скачки), вызывающие появление продольных полос на вырабатываемом суровье.

9. Показано, что под воздействием прибойных зубьев роторного берда,опушка ткани деформируется как вдоль, так и перпендикулярно линии заправки. Вследствие указанной деформации,точка соприкосновения прибиваемой уточины с передней гранью четвёртого зуба смещена от линии заправки.

10. Предложены уравнения для расчёта величины прибойной

полоски и силы прибоя в многозевном ткачестве. Установлено, чтс траектория .движения опушки ткани при прибое наклонена к линии заправки, а величина прибойной полоски в многозевном ткачестве зависит от высоты подъёма ткани на роторное бердо и геометрии прибойного зуба.

11. Из анализа процесса прибоя утка на многозевной ткацко! машине ТММ-360 следует, что одной из основных причин образован] группировок нитей основы в ткани ("четвёрок")-является секцион] способ прибоя утка парой четвёртых зубьев с параллельными пере; ними гранями. Для получения более равномерной структуры ткани, передние грани прибойных зубьев роторного берда необходимо рас: лагать по винтовой поверхности, что обеспечит последовательный точечный прибой

12. Рабочие поверхности пластинчатых деталей тканеформиру щего и зевообразующего механизмов должны изготавливаться с выс микронеровностей не превышающей = 0,16 мкм, что позволит снизить уровень обрывности в процессе ткачества.

13. Применение на ткацких станках ламелей с прямоугольным глазками является предпочтительным, гак как они оказывают мень истирающее воздействие на нити основы.

14. При использовании галев, конструкция которых обеспечи высокую податливость в направлении берда, форма их глазков не имеет существенного значения, если отсутствует проскальзывание основы при зевообразовании и прибое по рабочей поверхности он стия. В противном случае глазок должен иметь прямоугольную фор с высоким качеством изготовления нитеконтактирующей поверхносз

Основные материалы диссертации изложены в следующих рабоз

I. Галкин Ан.Ан., Бобкова Л.И., Галкин Ан.Ал. Влияние качествЕ поверхности и конструктивных параметров галев и ламелей

ткацких станков на выносливость пряжи при истирании.- Текстильная промышленность, 1989, № 8, с. 70

2. Галкин Ан.Ан., Малафеев P.M. Расчёт зазоров, обеспечивающих движение челнока на многозевной ткацкой машине без заклинивания. - Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1992, № I, с.103

3. Галкин Ан.Ан., Малафеев P.M. Воздействие нитей основы на опушку ткани при многозевном ткачестве,- Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1992, № 4, с. 82

Галкин Ан.Ан. Определение допустимого радиального биения приводного шнека машины ТММ-360.- Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1993,№ I, с. 80

Подписано в печать 10.10.94. Сдано в производство 14.10.94

Формат бумаги бООх 84/16 Заказ 775 . Тираж 80 экз. Усл. п.л. 2,0. Уч.-изд. л. 1,75. Бесплатно

НПО "Текстильмаш". II3I05, Москва, Варшавокое шоссе 33;"