автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Повышение износостойкости интепроводящих деталей тормоза уточной нити методом совершенствования форм поверхностей сопряжения

правах рукописи

к

Кривошеина Елена Владимировна

Повышение износостойкости нитепроводящих деталей тормоза уточной нити методом совершенствования форм поверхностей сопряжения

Специальность 05.02.13 -«Машины, агрегаты и процессы (легкая промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005569355

2 7 МАЙ 2015

Кострома 2015

005569355

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Костромской государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ») на кафедре теории механизмов и машин, деталей машин и проектирования технологических машин.

Научный руководитель: Букалов Григорий Константинович,

доктор технических наук, профессор.

Официальные оппоненты: Калинин Евгений Николаевич, доктор

технических наук, профессор, заведующий кафедрой наземных транспортных средств и технологических машин ФГБОУ ВО «Ивановский государственный политехнический университет», Хозина Елена Николаевна, кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой технологических машин и оборудования ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии».

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Центральный

научно-исследовательский институт технологической оснастки текстильного оборудования (ОАО «ЦНИИМашдеталь»), г. Москва.

Защита состоится 26 июня 2015г., в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.093.01 на базе ФГБОУ ВПО «Костромского государственного технологического университета», по адресу г. Кострома, ул. Ивановская, д.24, ауд. Б-106.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Костромского государственного технологического университета.

Текст автореферата размещен на сайте ВАК России: http://vak2.ed.gov.ru, сайте КГТУ: 1шр:Л\<-ту.кэш.edu.ru.

Автореферат разослан /¿^ /У ¿7 2015 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.093.01 /77^—)

доктор технических наук, профессор п'ЛИ^ Г.К. Букалов

Общая характеристика работы

Качество тканей производимых на бесчелночных станках существенно зависит от взаимодействия уточной нити с механизмами ее прокладывания.

Одной из самых быстроизнашивающихся деталей тормоза уточной нити станка СТБ является стальная пластина. Срок службы ее мал и не превышает 6 месяцев. Наблюдениями, проведенными в КГТУ, под руководством д.т.н. профессора Худых М.И. установлено, что до 40% обрывов утка при ткачестве льняной пряжи происходят вследствие изнашивания стальных пластин тормоза уточной нити. На замену изношенных деталей, в том числе стальных пластин, затрачивается до 20% времени, положенного на средний ремонт.

Традиционный метод повышения износостойкости нитепроводящих деталей, который заключается в применении более твердых материалов или покрытий приводит к удорожанию деталей текстильных машин, что делает экономически не рациональным их использование. Повышение износостойкости нитепроводящих деталей ткацкого оборудования методом совершенствования форм поверхностей сопряжения является весьма актуальным, так как требует меньших финансовых затрат, по сравнению с

традиционными методами.

Повышение износостойкости деталей тормоза уточной нити станка СТБ, а именно стальной пластины, позволяет повысить экономическую эффективность за счет уменьшения обрывности нитей утка и сокращения времени простоев для замены изношенных нитепроводящих деталей.

Актуальность представленного исследования определяют потребности современного производства, с одной стороны, и существенный пробел в теоретических и экспериментальных исследованиях изнашивания нитепроводящих деталей, с другой.

Тема диссертации утверждена советом механического факультета КГТУ, протоколом № 1 от 28 сентября 2010 г., работа выполнялась в рамках долгосрочного договора о сотрудничестве с ООО «Большая Костромская Льняная Мануфактура», от 14 июня 2011 года.

Целью исследования являлось: повышение эффективности работы станков СТБ за счет увеличения износостойкости стальных пластин

тормозов уточной нити.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• анализ неровноты по линейной плотности, перерабатываемой в производственных условиях на станках СТБ льняной пряжи, для конкретизирования ее влияния на изнашивание нитепроводящих деталей;

• анализ изнашивания стальных пластин тормоза уточной нити станка СТБ скользящей пряжей, для детализации условий их взаимодействия;

• разработка классификаций нитепроводящих деталей в зависимости от различных видов периодичности контакта с нитью и механических

свойств нитеконтактирующих деталей (твердые и гибкие); способу создания давления в контакте, для детекции общих черт в условиях изнашивания, независимо от технологических функций деталей;

• разработка математической модели фрикционного взаимодействия пряжи, тормозного элемента и стальной пластины тормоза уточной нити с учетом случайного характера движения пряжи;

• разработка методики расчета новой формы ситалловой накладки, обеспечивающей повышение износостойкости стальных пластин тормоза уточной нити станка СТБ, учитывающая конструктивные и технологические параметры работы тормоза уточной нити, при которой процесс изнашивания стальной пластины будет идти более равномерно;

• экспериментальная проверка влияния новой формы ситалловой накладки на износостойкость стальных пластин тормоза уточной нити в условиях действующего производства;

• подтверждение экономической эффективности применения новой формы ситалловой накладки в условиях действующего производства.

Объектами данного исследования являлись: а) нитепроводящие детали тормоза уточной нити, их износостойкость при воздействии скользящей пряжи; б) параметры взаимодействия нитепроводящих деталей с нитью: периодичность контакта; физические свойства нитеконтактирующих деталей; зависимость изнашивания стальной пластины тормоза уточной нити от вида перерабатываемой пряжи; виды износа, образующиеся на поверхности стальной пластины в зависимости от

вида перемещения контакта.

Область исследования. Работа выполнена в соответствии с пунктами 1 и 5 - Паспорта специальности 05.02.13 -Машины, агрегаты и процессы (легкая промышленность).

Методы исследования.

При выполнении работы применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. В теоретических исследованиях использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, математического анализа, математического моделирования, статистические методы. Обобщение экспериментальных и теоретических результатов производилось с использованием теории классификации. Экспериментальные исследования проводились с использованием метода профилографирования, комплекса лабораторного автоматизированного КЛА-М, стандартных методов измерения количественных показателей износостойкости стальных пластин. Полученные данные и результаты подвергались обработке на ПК с использованием стандартных пакетов

прикладных программ.

Научная новизна исследования: в результате выполнения диссертационной работы получены следующие новые научные результаты:

1. Впервые, на основе детекции факторов, влияющих на изнашивание нитепроводящих деталей, разработаны классификации нитепроводников по временной и пространственной периодичности контакта, способу создания нагрузки в зоне контакта, с учетом сочетания различных способов создания нагрузки и механических свойств нитеконтактирующих деталей (твердые и гибкие), что позволяет рекомендовать использование разработанных методов расчета изнашивания и повышения износостойкости для нитепроводящих деталей имеющих сходные условия контактирования.

2. Впервые разработана математическая модель изнашивания нитепроводящих деталей тормоза уточной нити станка СТБ с учетом случайного характера взаимодействия перерабатываемой пряжи с их поверхностью, которая позволяет рассчитывать новую форму ситалловой накладки, увеличивающую износостойкость сопряженной с ней стальной пластины.

3. Разработана научно-обоснованная методика расчета формы поперечного сечения ситалловой накладки тормоза уточной нити, с учетом конструктивных и технологических параметров, при которой процесс изнашивания стальной пластины происходит более равномерно и менее интенсивно.

Практическая значимость работы:

заключается в том, что исследования продолжили развитие и совершенствование методов повышения износостойкости нитепроводящих деталей текстильных машин, а именно, стальной пластины тормоза уточной нити, путем совершенствования конструкции ситалловой накладки тормоза

уточной нити станка СТБ;

разработана новая конструкция ситалловой накладки лапки тормоза уточной нити, при использовании которой процесс изнашивания стальной пластины происходит менее интенсивно, обладающая подтвержденной научно-технической новизной (патент на полезную модель «Тормозной элемент тормоза уточной нити» №147572);

лапка тормоза уточной нити с ситалловой накладкой предлагаемой формы изготовлена и внедрена в ткацком производстве ООО «Большая Костромская Льняная Мануфактура». Износостойкость стальной пластины при работе с ситалловой накладкой предлагаемой формы выше в 3.2 раза, чем при работе с ситалловой накладкой существующей формы, о чем получен акт внедрения.

Апробация результатов исследования:

основные результаты работы доложены:

- в двух докладах на 66-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», 21-25 апреля 2014 года, секции 5, стр. 145-146;

- в докладе на всероссийском семинаре по теории механизмов и машин им. И. И. Артоболевского РАН (Костромской филиал), секция «Текстильное машиноведение» 18.05.2014 года;

- на расширенном заседании кафедры ТММ, ДМ и ПТМ КГТУ 18.12.2014 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ. Три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», входящем в рекомендованный перечень ВАК, три статьи в электронном журнале «Научный вестник КГТУ», 2-е тезисов 66-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», 21-25 апреля 2014 года, секции 5, а также патент на полезную модель «Тормозной элемент тормоза уточной нити» №147572, Изобретения. Полезные модели. Офиц. бюллетень РОСПАТЕНТ №31-2014, опубл. 10.11.2014г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 146 страницах, включает 18 таблиц, 54 рисунка. Список литературы состоит из 125 наименований. Приложения представлены на 5 страницах.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы цели и основные задачи исследований. Даны общая характеристика, научная новизна и практическая значимость результатов работы.

Первая глава посвящена анализу состояния проблемы на производстве и обзору научных работ по исследованию изнашивания нитепроводящих деталей.

Традиционно для повышения износостойкости нитепроводящих деталей используются различные способы, заключающиеся в подборе вида упрочнения поверхностей. Подбором более износостойких покрытий нитепроводящих деталей занимались следующие ученые: Худых М.И., Балыш В.П., Забродин Б.И., Матвеев И.А., Макарова Т.П. и другие.

Совершенствованием конструкции нитепроводящих деталей с целью повышения их износостойкости при изнашивании скользящей нитью занимались: Хаит М.Б., Соколов В.П., Букалов Г.К. и другие.

Вопросу повышения эффективности работы станка СТБ путем повышения износостойкости деталей тормоза уточной нити посвящено небольшое количество научных работ, хотя данное направление представляется весьма перспективным.

Вторая глава посвящена исследованиям контактирования уточной нити с деталями уточного тормоза станка СТБ.

Для нитепроводящих деталей текстильных машин характерно ритмичное воздействие, связанное с неровнотой по диаметру текстильной пряжи. Исследования неровноты по линейной плотности пряжи перерабатываемой на ткацких машинах проводилось на комплексе, автоматизированном лабораторном (КЛА-М).

Проведенные исследования наглядно показали, что наибольшей неровнотой из представленных образцов обладает пряжа оческовая льняная

90 текс, а наименьшей пряжа льняная 56 текс, оба вида пряжи произведены в прядильном производстве ООО «БКЛМ».

В научной и технической литературе до сих пор нет удовлетворительных классификаций деталей текстильных машин и условий взаимодействия контактирующей с ними перерабатываемой пряжи, несмотря на то, что они необходимы для изучения существующих и создания новых более износостойких конструкций, менее повреждающих

текстильный продукт.

Для создания классификаций использовалась теория классификаций на основе работ Карла Поппера и Д.П. Горского.

В текстильных машинах удалось выделить следующие виды периодичности контакта нити с деталями: временная и пространственная периодичность. Временную периодичность можно разделить на две разновидности: постоянный и прерывистый контакт. Прерывистый контакт можно разделить также на два подкласса: периодический контакт и не

периодический контакт.

Пространственную периодичность контакта можно разделить на две разновидности: фиксированный, т.е. неподвижный относительно поверхности детали (ФК) и перемещающийся относительно поверхности детали (ПК).

ПК в свою очередь можно подразделить на три разновидности: перемещающийся не реверсивно (ПНК), перемещающийся реверсивно (ГТРК); перемещающийся случайным образом (ПСК).

Еще одним важнейшим параметром, определяющим интенсивность изнашивания нитепроводящих деталей, является способ создания давления в контакте «нить - нитепроводящая деталь».

Поскольку вид периодичности и способ создания давления в контакте оказывают решающее влияние на изнашивание деталей и на выбор метода расчета более износостойкой конструкции, они были приняты в качестве классификационных признаков.

В большинстве текстильных машин встречаются следующие способы создания давления в контакте: давление в контакте создается путем зажима нитевидного продукта между двумя поверхностями; давление в контакте создается путем огибания и скольжения нитевидного продукта по криволинейной поверхности; а также сочетание первых двух способов

создания давления.

Сочетание двух способов создания давления в контакте «нить-деталь» происходит в трех вариантах: а) огибания выпуклой криволинейной поверхности и одновременного зажима нити между твердыми поверхностями двух деталей; б) огибания выпуклой криволинейной поверхности и одновременного зажима нити между гибкими поверхностями двух деталей; в) огибания выпуклой поверхности и одновременным зажимом нити между поверхностями двух деталей с разными механическими свойствами (одна деталь является твердым телом, а вторая

гибким), что позволяет рекомендовать использование разработанных методов расчета изнашивания и повышения износостойкости для нитепроводящих деталей имеющих сходные условия контактирования.

Форма нитеконтактирующей поверхности также является одним из факторов определяющих давление в контакте пряжи с нитепроводящей деталью, поэтому данный параметр также используется в качестве классификационного признака.

Одна из вышеописанных классификаций представлена в таблице 1.

Таблица 1

Классификация видов контакта нити с нителроводящими деталями по

пространственной периодичности и способу создания давления в контакте

Пространственная периодичность

Фиксированный контакт Перемещающийся контакт

Не реверсив-но Реверси-вно Случайно

Способ создания давления в контакте 1. Путем зажима нитевидного продукта между двумя поверхностями деталей * А А *

2. Путем огибания и скольжения нитевидного продукта по криволинейной поверхности детали ж

1. Сочетание 1 и 2 способа создания давления в контакте Обе детали являются твердыми телами Л Мс * *

Одна деталь является твердым телом, а вторая гибким •к * **

Обе детали являются гибкими телами ■М- *

4. Прочие А * •к *

*В настоящее время проверенные данные отсутствуют. ** Нить движется по поверхности пластины случайно, вследствие баллонирования.

Третья глава посвящена разработке математической модели изнашивания нитепроводящих деталей тормоза уточной нити станка СТБ с учетом случайного характера взаимодействия перерабатываемой пряжи с их поверхностью; а также расчету новой формы ситалловой накладки, позволяющей увеличить износостойкость сопряжённой с ней стальной пластины.

Давление во фрикционном контакте «нить—ситалловая накладка» создается путем зажима перерабатываемой пряжи между поверхностями ситалловой накладки и стальной пластины, путем огибания и скольжения нитевидного продукта по криволинейной поверхности накладки.

Ранее, при анализе взаимодействия нити с деталями уточного тормоза полагали: Степанов С.Г., Кочетов A.A. «Уточный тормоз станка СТБ». Изв. Вузов. «Технология текстильной промышленности», № 6, 1998 г., что нитеконтактирующая поверхность ситалловой накладки лапки имеет цилиндрическую форму, стальная пластина принималась гибкой связью.

Однако, реальная ситалловая накладка лапки тормоза уточной нити в сечении имеет форму пластины с двумя закругленными фасками радиусом R=15 мм (рисунок 1). Участок ситалловой накладки, контактирующий с нитью, представляет собой часть окружности ограниченную хордой. Радиус сопряжения хорды с окружностью г не нормируется, но находится в диапазоне от 0,5 до 1 мм.

Анализ взаимодействия уточной нити с ситалловой накладкой существующей формы проводился в положении максимального прогиба стальной пластины тормоза уточной нити. Он показал что, в этом положении происходит наиболее интенсивный износ стальной пластины, так как пластина взаимодействует с поверхностями большой кривизны, которыми являются места сопряжения части окружности радиуса R и хорды (см. рисунок 1). При торможении уточной нити, во время которого происходит изнашивание деталей, нить - 1 огибает направляющие глазки -4 и лапку тормоза - 3, при этом нить прижимается лапкой тормоза к стальной пластине - 2 (см. рисунок 1).

Рис. 1. Схема взаимодействия лапки тормоза нити с пряжей и стальной

пластиной

Для определения формы поперечного сечения ситалловой накладки лапки тормоза уточной нити, обеспечивающей большую износостойкость

4

1и h

L

стальной пластины был рассмотрен контакт нити со стальной пластиной тормоза уточной нити, к которой она периодически прижимается ситалловой накладкой лапки тормоза уточной нити переменной кривизны (см. рисунок 2). В расчетах стальная пластина принималась идеальной нитью. Рассматривалось случайное поперечное перемещение нити по стальной пластине тормоза на участке контакта ск (см. рисунок 2).

Рис. 2. Схема взаимодействия нити с деталями уточного тормоза, где: ср - угол охвата стальной пластиной ситалловой накладки тормоза, S - длина дуги контакта нити с нитепроводником, R - текущий радиус кривизны стальной пластины, ds -элементарный участок контакта нити со стальной пластиной, ds—»-О, v - скорость продольного движения нити, Т] и То -натяжение стальной пластины в зоне набегания и сбегания с ситалловой накладки.

В начальный период изнашивания стальной пластины, как показали наблюдения, происходит полирование поверхности по всей ширине ее контакта с пряжей (см. рисунок 3 а). Вероятность нахождения пряжи по всей ширине контакта примерно одинакова, т.е. пряжа может равновероятно находиться в любой точке контакта.

В дальнейшем, на поверхности стальной пластины происходит появление канавок износа, которые образуются в зонах задержки нити (см. рисунок 3 б).

Причиной задержки нити могут являться неровности микрорельефа пластины или лапки и при этом могут образовываться одна, две или больше канавок изнашивания. Вероятность нахождения пряжи в канавках изнашивания резко возрастает.

Ширина площадки контакта нити со стальной пластиной тормоза уточной нити с учетом поперечного движения нити b » dH, где d„ = const -диаметр нити (см. рисунок За, 4а). Вероятность pi нахождения нити, в какой то зоне контакта с пластиной, рассчитывается по следующей формуле:

Pi=qi/Q 0)

qi - время нахождения нити в данной зоне контакта с пластиной, является функцией от координаты положения в зоне контакта, т.е. qf=q (х) при хе [О, Ь]. Соответственно, pi=p(x) при хе [0, b]; Q=const - общее время

уютная Ш!ТЪ

снталлозая накладка уточного тормоза

То

контакта нити с пластиной в момент прижима нити к стальной пластине лапкой тормоза.

р=р(х) хе[0,Ъ]

б)

Рис. 3. Схемы образования канавок изнашивания на стальной пластине тормоза уточной нити при различных вариантах распределения вероятности нахождения нити на данном участке: а) начальный период изнашивания; б) образование канавки изнашивания

Для участка пластины, на котором происходит поперечное движение нити, справедливы следующие зависимости:

ь ь

/0 ц(х)(1х = (} И /0 р(х)с1х = 1 (2)

Величина линейного износа стальной пластины тормоза уточной нити на участке поперечного движения нити прямо пропорциональная времени нахождения нити на данном участке пластины:

гь пуТ пуТ

где п - коэффициент износа.

После приработки происходит образование канавок изнашивания на поверхности стальной пластины. Нить при поперечном перемещении, перемещается из канавки в канавку и задерживается в них (см. рисунок 36, 46). Причиной выхода нити из канавки, может быть прохождение утолщения нити, в результате чего нить не проваливается в канавку износа, а проходит над ней. Полагаем, что имеет место самый неблагоприятный случай изнашивания, т.е. образуется одна канавка износа, т.к. глубина ее наибольшая из всех возможных вариантов. В этом случае износ пластины будет происходить при скольжении нити в одной канавке.

Для определения величины износа пластины тормоза (максимальной глубины

канавки износа), с учетом формулы Эйлера было получено выражение:

и =ъ ецф Л1. (4)

где г - некоторая постоянная, зависящая от скорости продольного движения и натяжения нити, коэффициента изнашивания и других постоянных параметров контакта, |1 - коэффициент трения нити о стальную пластину.

1 1 <N К. г~

'1 \л

у 1

рт

Р

V

ds

а) начальная стадия б) стадия образования канавки

Рис.4. Схема изнашивания стальной пластины тормоза уточной нити станка СТБ скользящей пряжей: 1 - стальная пластина, 2 - лапка тормоза уточной

нити, 3 - нить.

Из последнего выражения следует, что изнашивание стальной пластины тормоза можно уменьшить, увеличивая радиус пластины в зоне контакта с нитью. Это возможно только при увеличении радиуса кривизны ситалловой накладки лапки тормоза уточной нити, т.к. стальная пластина огибает и копирует форму накладки. Наибольшее же увеличение износостойкости стальной пластины уточного тормоза, возможно при создании такой формы поверхности огибаемой ею лапки, при которой обеспечивается создание равномерно изнашивающейся

нитеконтактирующей поверхности при максимально возможном увеличении радиуса ее кривизны и сохранении постоянных габаритов, т.е. при выполнении следующего условия

U=——= const. (5)

к

Условие (5) может выполняться только при переменном радиусе кривизны лапки уточного тормоза, изменяющемся по следующей зависимости:

R,=R* ew, (6)

где R] - наибольший радиус кривизны образующей, нитеконтактирующей поверхности лапки; R> - наименьший радиус кривизны, нитеконтактирующей поверхности при <р=0. Данная зависимость (6) свойственна логарифмической спирата с уравнением:

Pi=Poe^, (7)

где Pj - текущий радиус-вектор, р0 - параметр спирали. Радиус кривизны связан с радиусом-вектором следующей зависимостью:

R=pV'l+M2 (8)

При построении идеального профиля нормального сечения ситалловой накладки в соответствии с уравнениями (6, 7, 8) получаем сегментовидную фигуру (отрезок логарифмической спирали) см. рисунок 5. Однако, использовать полученную зависимость (6) и (7) для построения реальной формы сечения предлагаемой ситалловой накладки в виде логарифмической спирали не желательно, так как не учитываются конструктивные и технологические условия работы тормоза уточной нити.

Для учета конкретных условий работы тормоза уточной нити, использовалась следующая методика построения реальной формы сечения ситалловой накладки.

Методика построения реальной формы сечения новой ситалловой

накладки.

Для построения реальной формы сечения ситалловой накладки, которая была испытана в производстве, учитываем конструктивные и технологические параметры работы тормоза уточной нити.

Для предотвращения контактирования нити утка с поверхностями большой кривизны изменяем форму идеальной ситалловой накладки так, чтобы нить контактировала с поверхностью маеньшей кривизны. Для этого в уравнении (5) вместо угла охвата стальной пластиной ситалловой накладки тормоза - ср, использовался угол охвата нитью пластины лапки (3. Схема взаимодействия нити и пластины предлагаемой формы представлены на рисунке 6.

В четвертой главе приводятся данные о производственных испытаниях лапки тормоза уточной нити с ситалловой накладкой новой формы. Ситалловые накладки предлагаемой формы были изготовлены на кафедре «Технологии машиностроения» КГТУ. Производственные испытания лапки тормоза уточной нити с ситалловой накладкой предлагаемой формы были произведены в ткацком производстве ООО «Большая костромская льняная мануфактура» в цехе № 1.

Для контроля одновременно были установлены по три новые лапки тормоза уточной нити со старой формой ситалловой накладки и новой. Во время эксперимента на ткацких станках СТБ перерабатывалась льняная пряжа 56 текс, артикул выпускаемой ткани - 106.003 (чистый лен), ширина заправки - 166 см, линейная плотность по утку - 16x10,

о

Рис. 5. Идеальный профиль нормального сечения предлагаемой ситалловой накладки

производительность в час - 5.2 м. Результаты производственных испытаний тормоза уточной нити станка СТБ с ситалловой накладкой предлагаемой формы показали, что износостойкость стальной пластины при работе с ситалловой накладкой предлагаемой формы выше в 3.2 раза, чем при работе с ситалловой накладкой существующей формы.

Рис. 6. Схема взаимодействия нити с тормозом уточной нити с ситалловой накладкой предлагаемой формы: 1 - уточная нить; 2 - стальная пластина тормоза; 3 - ситалловая накладка; 4-нитепроводящие глазки

Для экономической оценки работы ткацкого станка СТБ с лапкой тормоза уточной нити с ситалловой накладкой предлагаемой формы, определен дополнительный доход от реализации продукции, произведенной в ткацком производстве ООО «Большая Костромская Льняная Мануфактура» за время, сэкономленное за счет уменьшения количества замен стальных пластин тормоза уточной нити, при условии, что на ткацкой машине работает 1 механизм смены утка.

Общий дополнительный доход от реализации ткани выработанной, за счет уменьшения времени простоя станка на замену 1 стальной пластины лапки тормоза уточной нити в год, по ткацкому производству, составил на 1 сентября 2014 года - 30576 руб. в год (по ценам сентября 2014 года).

Рис.7. Ситалловая накладка новой формы

Общие выводы по работе

1. Анализ изнашивания стальных пластин уточного тормоза станка СТБ показал выраженную неравномерность изнашивания отдельных участков пластины, контактирующей с перерабатываемой пряжей.

2. В работе представлены обоснованные классификации деталей текстильных машин и условий взаимодействия контактирующей с ними перерабатываемой пряжи:

а) классификации учитывающие способ создания давления в контакте «нить - нитепроводящая деталь» с учетом механических свойств нитепроводящих деталей (твердые или гибкие тела), и вид периодичности контакта с нитью (временной или пространственной);

б) классификация изношенных стальных пластин тормоза уточной нити станка СТБ в зависимости от числа канавок износа и их расположения;

3. Разработанные классификации позволяют выявить общие черты в условиях изнашивания нитепроводящих деталей независимо от функции и разработать рекомендации для повышения износостойкости отдельных нитепроводящих деталей, имеющих одинаковую периодичность контакта с нитью и способ создания натяжения.

4. Разработана математическая модель фрикционного взаимодействия перерабатываемой пряжи и стальной пластины тормоза уточной нити с учетом случайного характера взаимодействия перерабатываемой пряжи с ее поверхностью.

5. Предложен расчет формы ситалловой накладки лапки тормоза уточной нити станка СТБ, обеспечивающий повышение износостойкости стальных пластин уточного тормоза путем создания, равномерно изнашивающейся нитеконтактирующей поверхности пластины тормоза по длине контакта, при максимально возможном увеличении среднего радиуса ее кривизны.

6. Предложена методика расчета формы поперечного сечения ситалловой накладки лапки тормоза уточной нити, учитывающая конструктивные и технологические параметры его работы, при которой процесс изнашивания стальной пластины будет идти более равномерно и менее интенсивно, а также созданы условия для снижения изнашивания и обрывности уточной нити путем уменьшения кривизны нитеконтактирующей поверхности.

7. Проведены производственные испытания тормоза уточной нити станка СТБ с ситалловой накладкой предлагаемой формы, которые показали, что износостойкость стальной пластины при работе с ситалловой накладкой предлагаемой формы выше в 3.2 раза, чем при работе с ситалловой накладкой существующей формы, о чем получен акт внедрения результатов работы от ООО «БКЛМ».

\

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К., Сусоева И.В. Анализ фрикционного взаимодействия уточной нити с деталями тормоза уточной нити станка СТБ // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности - 2012 - № 4.-С.152-155.

2. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К, Булатов В.В., Сусоева И.В. Анализ изнашивания пластин тормоза уточной нити станка СТБ // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2013.-№ 3. -С.139-141.

3. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К. Повышение износостойкости пластин тормоза уточной нити // Изв. Вузов, Технология текстильной промышленности. -2013-№ 4.-С.120-124.

Патенты:

1. Патент на полезную модель №147572 РФ. Тормозной элемент тормоза уточной нити/Кривошеина Е.В., Букалов Г.К. Изобретения и полезные модели. Опубл. 10.11.2014. Бюл. № 31. Статьи в других изданиях:

1. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К. Классификация нитепроводящих деталей и условий взаимодействия с контактирующим с ними нитевидным продуктом с целью выявления факторов, влияющих на их изнашивание и истирание нитевидного продукта. [Электронный ресурс] // Электронный журнал «Научный вестник КГТУ».-2010 г.- № 2,- URL://http:/ /vestnik.kstu.edu.ru

2. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К. Анализ изнашивания пластин уточного тормоза различными нитевидными продуктами при работе на станке СТБ. [Электронный ресурс] // Электронный журнал «Научный вестник КГТУ»,-2013 г.—№ l.-URL://http://vestnik.kstu.edu.ru

3. Кривошеина Е.В., Букалов Г.К. Анализ проблемы износостойкости контактирующих с нитью деталей тормоза уточной нити станка СТБ.[Электронный ресурс] // Электронный журнал «Научный вестник КГТУ».- 2012 г.- № 2.-URL://http://vestnik.kstu.edu.ru

Тезисы конференций:

1. Кривошеина Е.В., Сусоева И.В., Хохлова К.А. Образование рабочей шероховатости на поверхности стальной пластины тормоза уточной нити станка СТБ // Студенты и молодые ученые КГТУ - производству. -Кострома-2014 Г..-С.145.

2. Кривошеина Е.В., Сусоева И.В., Мамонов A.A. Анализ изнашивания стальных пластин уточного тормоза льняной нитью // Студенты и молодые ученые КГТУ - производству. - Кострома: КГТУ, -2014. -С.146.

Кривошеина Елена Владимировна

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.04.2015. Печ. л. 1,0. Заказ 176. Тираж 100. РИО КГТУ.