автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка, исследование и внедрение в серийное производство ровничных машин Р-192-5 и Р-260-5

РГ6 од

4 -7 \ I * '1 VI0.0)

1 'Костромской ордена Трудового Красного Знамени технологический институт

На правах рукописи ПАЙГИН Юрий Федорович

РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО РОВНИЧНЫХ МАШИН Р-192-5 И Р-260-5

Специальность: 05.02.13 — Машины и агрегаты

легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Кострома—1993

Работа выполнена в производственном объединении „Узбектекстильмаш"

Доктор технических наук, профессор Соркин А. П.

Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации доктор технических наук, профессор Аносов В.Н.

Доктор технических наук, профессор Мовшович П. М.

Ведущее предприятие—Орловское специальное конструкторское бюро текстильных машин

часов на заседании специализированного совета К. 063.89.01 Костромского технологического института

Адрес: 156021, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17

С научным докладом и опубликованными работами по теме диссертации можно ознакомиться в библиотеке института.

Научный доклад разослан „ 1993 Г-

Отзыв по научному докладу, заверенный печатью, в двух экземплярах просим направлять в адрес специализиро-ианиого совета

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Защита состоится

1993 г. в

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Кольцевой способ получения пряжи яв-. ляется в настоящее время и, как. показывав? прогнозы специалистов, останется в обозримом будущем основным' при производстве пряла. Качественные же показатели последней во многом зависят от качества питающей прядильную машину ровницы. -

Технический уровень ровничного оборудования . выпускавшегося в недавнем прошлом в стране и до-сих пор составляющего основу парка (машины Р-168-3, Р-192-3, Р-260-3), ■ существенно уступал-уровню машин подобного класса, производимых зарубежными фирма-ми. Поэтому создаете и организация производства более совершенных базовых машин,Р-192-5. и Р-260-5, обеспечивающих повышение. производительности оборудования и качества.вырабатываемой ров-. ницы, уровня-автоматизации и механизации вспомогательных операций на машине, снижение материалоемкости-и затрат, труда на их изготовление и предназначенных для;оснащения предприятий, по выработке пряжи из хлопка и смесей его с химическими и искусственными волокнами является актуальной задачей. ... _ .. ' .

Цель и задачи работы. Основной целью работы является раз-... работка научно обоснованных технических и технологических решений, внедрение которых в конструкцию ровничных-машин позволит повысить их производительность, качество вырабатываемой-на них ровницы, уровень автоматизации и механизации вспомогательных . операций, снизить материалоемкость и затраты труда на их> изготовление. - - .- - - -

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи: .

- анализ состояния. . и перспектив развития ровничного; оборудования; .

- исследование и совершенствование элементов конструкции зыгяжных приборов; —

- исследование элементов крутлльно-мотального механизма , и разработка конкретных технических решений по повышению его эффективности; . , ....

- разработка и внедрение средств механизации и автоматизации зспомогательных операций.

Методика исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. . ' . . .

Б теоретических исследованиях использовались аппарат дифференциального -д интегрального исчисления, теоретической механики, теории упругости., математической статистики.

- Экспериментальные исследования проводились с применением . методов физического моделирования,' а также ва действующем оборудовании с.применением методов элехтротензометрии и специальной фотосъемки. .

Для решения прикладных .задач использовались" цифровые модели, расчеты по которым осуществлялись на ЭВМ.......

. Научная новизна. Работа содержит научно обоснованные технические и технологические решения, направленные на создание высокоэффективных ровничных машин. При этом:

разработана классификация ровничного оборудования;.

:.-.предложена методика расчета силы прижима лапки рогульки к телу шмотки, учитывающая силы натяжения наматываемой ровницы и трения лопатки лапки о нее;..... ... - ...

- предложен и реализован в конструкция метод снижения, материалоемкости лапки рогульки без снижения силы прижима ее к телу намотки; .

- предложены методики профилирования коноидов вариатора ров-' ничннх машин и реализации рассчитанного профиля на токарных станках с ЧПУ;

. .- установлены условия обеспечения самонатяжеяия ремня коноид-ной передачи, предложены и реализованы метода их реализации.

- Практическая ценность работы и реализация результатов. Ровничные, машины Р-192-5 и Р-260-5 серийно выпускаются с 1979 года. В их конструкции используются разработанные на основе результатов исследований автора следующие узлы:

- механизм нагружения нажимных валиков вытяжного прибора 1а. сЗ И 739141, 777093); .

. - литая из алюминиевого сплава рогулька (а.с.й & 779462, 962351); -

- выполнений с учетом обеспечения самонатяжения коноидного реиня механизм подъема и опускания нижнего коноида (а.с.Й 753944);

- спрофилированные по предложенной методике коноиды варяагора;

- устройство для перемещения в исходное.положение ремня коноидного вариатора (а.с.Я 878817).

ПО "Узбектекстильмаш" выпущена и находится в стадии производственных испытаний партия рогулек с вынесенной осью поворота лапки (а.с.М 878816, 1281610). Применение данной конструкции рогульки позволяет снизить материалоемкость каждой рогульки, по сравнению с серийной, на 18,8$. При разработке конструкции вытяжного прибора для машины Р-192-5ИГ Ташкентским СКБТМ использовались результаты исследований по движению нижнего ремешка вытяжного прибора и предложено устройство, для натяжения этого ремешка (а.с.$ 759630), исключающее возможность его затяжки.

Разработанный с участием автора ГОСТ 9257-79 "Машины ров-яичные. Технические условия", а также другие разработки по ровничному оборудованию используются Ташкентским СКБШ в практической работе по совершенствованию ровничных машин. .

Внедрение - в промышленность ровничных машин Р-192-5 и Р-260-5 с трехцилиндровым вытяжным прибором позволило за счет повышения производительности и качества вырабатываемой ровницы и пряжи из неё получить годовой экономический эффект на одну машину 40918 и 24835 рублей, соответственно (в цешх 1990 г.). Всего- с 1981 па 1991 гг. выпущено 1059-машин'Р-192-5 и 349 Р-260-5,. из них' 225 машин экспортировались в 15-стран мира..

Экономический эффект от использования указанных выше изобретений в народном хозяйстве составляет 818350 руб. в год (на основе данных-по.форме 4-НТ). .

Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы докладывалось и получило лолодительяую оценку: ..

- на научно-техническом совете Ташкентского СКБТМ - 1975-85 гг.;

- на научно-технических конференциях.профессорско-прёподова-тельского...состава ТИШ, 1980-22.гг.; ....... .....

.. - на .Всесоюзной научно-технической конференции - Прогрессив-.. ная технология в области текстильного машиностроения", г.Москва, 1982 г.; . .... . . ........: .■....--. ........

- на семинаре, организованном ДДНХ' СССР, г.Москва, 1984,г.;

- да прядильной секции НТС. Пензенского НИЗШЖШ в..1985 г.;

- на научном семинаре кафедр "Машины и.аппараты текстильной промышленности"-и "Технология текстильного-машиностроения"

ТИТЛП в 1389 г.; '

- на семинаре по теории механизмов и машин АН Россия (Кост-

ромской фшшая), 1993 г.

■Публикации. Основное содержание работы и ее результаты опубликованы в 19 печатных работах в том числе 9 авторских свидетельствах. Список работ прилагается.

КРАТКОЙ СОД2РШИЕ РАБОТЫ

Разработка технического задания на проектирование машин Р-192-5 и Р-260-5 осуществлялась на основе анализа- состояния и перспектив развития ровничного оборудования в мире, проведенного в работе./Ill .В дальнейшем, на основе этого анализа разработана классификация ровничного оборудования / И / . В соответствии с этой классификацией ровничнш машины ыонно условно разделить на две группы - рогульчатые, вырабатывающие ров-ницус действительной круткой, создаваемой за счет вращения рогульки и обеспечивающей прочность продукта, необходимую для наматывания на паковку и дальнейшей переработки, и безрогуль-чатые, упрочнение ровницы на которых достигается другими способами. Каждая из указанных групп машин представлена несколькими раэноввдностями, отличающимися мотальными механизмами и способами формирования ровницы.

В прядении хлопка используются в настоящее время лишь рогульчатые ровничные машины с принудительным приводом катушек, а на текстильных предприятиях страны доминирующее место-занимают машины такого типа с навесными (согласно классификации) рогульками. • ......

Проведенный в / II/ анализ ровничных машин указанного типа, выпускаемых ведущими фирмами мира показал, что машины Р-192-3 и Р-26С-3, выпускавшиеся серийно ПО "Узбектекстильыаш", существенно уступают зарубежным малашам такого класса по скоростным параметрам, качеству, вырабатываемой ровницы и уровню механизации и автоматизации вспомогательных операций.

Поэтому е техническое' задание на разработку машин P-IS2-5 и Р-260-5 были введены показатели, обеспечивающие,при юс реализации, еыеод ыаашн на уровень лучших зарубежных образцов.

Качество вырабатываемой на ровничной маиине ровницы во многом определяется работой установленного на ней вытяаного прибора.

Известно, что нашеныцую неровнозу продукта при вытягивании обеспечивают ремешковые вытяжные приборы. Однако на ровничных машинах для хлопка, выпускаемых в стране, использовались лишь безреыешковые вытяжнш приборы. Поэтому создание двухре-ыешкового вытякного прибора, удобного в обслуживании и обеспечивающего высокие качественные показатели ровницы являлось весьма актуальной задачей. С учетом опыта эксплуатации зарубежных вытяннкх приборов подобного типа бшга разработана конструкция такого вытяжного прибора для машин Р-192-5 и Р-260-5 ¡1,5/ . Прибор является двухзонным , с наклоном 30° и задним замыканием рычага нагрузки. Конструкция седелок'обеспечивает возможность регулировки величины нагрузки на накимные валики. -

Оптимизация пределов нагрузки: на. на^ашные .валики, разводок в зонах вытягивания,' параметров ремешковой пары проводилась с. использованием математических методов, планирования зксперимен- ' тов при контроле качественных показателей ровницы с помощью аппаратуры фирмы Устер.

Б результате, как показали Государственньв мегведомственные испытания ровничных машин Р-192-5-и Р-260-5, оснащенных рассматриваемым вытяжным прибором, соотношение коэффициентов вариации массы единицы длины, вырабатываемой ровницы и питающей машины • ленты, являющееся критерием качества работы вытяаного прибора, оказалось на II& нике, чем при использовании четырехцилиадрового

безремешкового вытяжного прибора........

Многолетняя практика промышленной эксплуатации серийных ровничных машин Р-192-5 и Р-200-5,> оснащенных трехциливдровыми двухремешковыми .вытяенши. приборами, свидетельствует о высоком' качестве вырабатываемой на этих машинах ройницы. - ' - -

В результате исследования работы ремешковой пары установлены условия» при которых возможна затяжка ремешка в зазор меаду направляющей планкой и приводящим в двизение ремешок цилиндром, . ведущая, как. правило, к обрыву.ремешка, -йредвоавно устройство для.натяаения ниннего•ремешка / 3 /, исключающее возможность . возникновения затяяки. - - ' . -

Предложенная конструкция использовалась Ташкентским СКБЗМ . при разработке вытяжного прибора для ровничной машины Р-192-5ЕГ.

Качественные показатели вырабатываемой на ровничной машине ровницы в значительной мере определяются работой крутильно-ыо-

тального механизма. Особенно существенным его влияние становится с повышением скорости машины. Поэтому при разработке скоростных ровничных машин Р-192-5 и Р-260-5 исследованию и совершенствованию элементов этого механизма уделялось особое внимание. ....

Важнейшим.элементом крутильно-мотального механизма является вариатор.

Проведенный анализ ровничного оборудования /11,18/ показал, что наиболее распространенными типами вариаторов являются ко-ноидапьные с гиперболическим профилем образующей коноидов. Вариатор такого типа был принят и для ровничных машин P-IS2-5 и Р-260-5. Использовать коноидный вариатор с машин третьей модификации P-IS2-3 и Р-260-3, выпускавшихся ранее ПО "Узбекгек- ■ стильмаш" было•признано нецелесообразным, так как исследованиями Соркина А.П., Пантелеева Б.А. и др. установлено, что коноиды названных.машин не обеспечивают стабильности натягения ровницы при намотке в процессе наработки съема. Оно меняется, причем в значительных пределах. При этом,в соответствии с изменением1 натяжения, меняется и величина скрытой вытяжки наматываемой ровницы. Зто свидетельствует о том, что положенный в основу профиля этих коноидов закон изменения диаметра'наматывания от числа намотанных слоев не соответствует фактически имеющему место при намотке. - ...... . ... .........

Это возникает от того, что названная зависимость, кладущаяся в основу профилирования нового коноида, получается на основе исследования катушек, намотанных на машинах предыдущих серий с теми коноидами, которые из них установлены. Б результате, вновь спрофилированные коновды-будут воспроизводить практически все погреоности существующих. • -

Зти положения нашли додтверкдение при исследовании процесса намотки ровницы на машине Р-260-5 после установки- на ней коноидов,' спрофилированных по методике ¿¿авроматиса A.C. £го методика, как и большинство существующих, базировались на гипотезе о возрастании толщины слоев ровницы,укладываемых на паковку, по арифметической прогрессии.' ыра этом значение коэффициента увеличения толщины слоев ровницы было получено км на основе измерений ' текущего диаметра наматывания на машине РШ-152-2:1 (ни средний уровень, ни колзиания натягения ровницы при намотке кз контро-

провались).

Следует отметить, что условия наматывания ровницы на' машине -260-5 существенно отличаются от имевших место на машине НЫ92_2й. В частности, изменилась сила прижима лапки к телу амотки из-за роста частоты вращения и конструкции рогулек, о этой не причине изменились условия прохождения ровницы в ка-але рабочей ветви рогулек. Повышение частоты вращения вызывает зобходкыость повышения уровня намоточного натяжения, чтобы лслючить вылет ровницы из канала. Из-за роста натяжения, воз-жает необходимость повышения крутки ровницы. Все это, в ко-гчном итоге, сказывается на изменении зависимости роста даа-¡тра наматывания от числа намотанных слоев. - •

Как показали эксперимента, проведенные нами с помощью спе-¡ального прибора для измерения натяжения ровницы, разработан-то Соркиныы А. П.,. колебания натяжения ровницы оказались столь льшиыи, что наработать паковку более 2/3- от полного диаметра :азалось практически невозможным. Характер изменения натяжения лностыэ соответствовал подученным ^авроыатисом С.А. и др. в спершентах на машине РТП-152-2^' зависимостям, вытекающим из ивых распределения скрытой вытяаки по длине ровницы, намотан-& на пакоису. - - ■ ........

В результате эксперименты однозначно показали, что коновды, рофклкрованше по существукхцей методике не обеспечивают ста-пьности натяжения ровницы в течение наработки съема.

На основании проведенных исследований сделан вывод о том, э зависимость текущего диаметра наматывания от числа слоев, здущаяся в основу, при профилировании коноидов должна устанав-заться при намотке в условиях, близких к тем, что будут на ЕИНЗХ, для которых эти коноиды профилируются, и-при строго :сируеыоы в течение наработки съема уровне намоточного натя-

шя. • •• ■ ■ -..-'-.,

С учетом указанных положений разработана методика определе-[ зависимости текущего диаметра наматывания от числа намотан: слоев ровницы / 17 / . Суть ее заключается в том, что текуща , лоетры наматывания фиксируются через определенное число слоев ;роцессе намотки ровницы при непрерывно контролируемом ■ специаль-прибороы уровне ее натяжения, соответствукцеы линейной плот-ти наматываемого продукта. Сдвижка отводки коноидного ремня для

до

обеспечения требуемого уровня натяжения осуществляется вручную, с помощью-специального ходового-винта, установленного в коноид-ноы пролете машины.

Каждое значение, диаметра принималось как среднее из.замеров при наыотке пяти съемов. - - -..

Б качестве уравнения регрессии для определения текущего диаметра наматывания был принят полином четвертого порядка

(I)

где X. - смещение ремня вдоль коноидных барабанчиков, пропорциональное числу уложенных слоев;-. -йЛ)0.,,йг,0.пйч - коэс^ициенты уравнения регрессии, определяемые при решении системы уравнений п п~ п П- —

(2)

сип * л/ ^¿Х- -1х>*

7¿=¡1 & Э ¿-С

а0 = Га- ;

где Ус - положение ремня на коноидных" барабанчиках по отно- -- шениа к произвольно выбранной нулевой точке-отсчета; Х>1 - соответствующий ¿. -иу положению ремня текущий диаметр наматывания; -. П - общее число пар X ; Т> (/-.I; 2; 3;... /?). Значение X* определялось из.выражения -

X/ -

Кс

(3)

/Г) »

где Ь - рабочая длина вновь проектируемых коноидов; т - полное число слоев ровницы на паковке; К1 ~ ноиер слоя, соответствующий I -му измерению текущего,- диаметра наматывания. -Полученное, на--основании-обработки экспериментальных данных уравнение регрессии имеет вид

3=0,04709640,122800Х+0,047224Х2^0,038202Х3-0,039233Х4,Ы (4)

Рабочие профили коноадов рассчитывались по разработанной и эеализованной на дШ "Искра-1256" программе.

Все серийно выпускаемые в настоящее время ПО "Узбектекстиль-¡аш" ровничные машины оснащаются коноадами с таким прочем.

Как.показали Государственные межведомственные испытания,при фииенении коноидов с предложенным профилем величина скрытой вытки ровницы» определяемая по стандартной методике, во всем даапазоне'линейной плотности.ровницы, вырабатываемой на названных :ашинах, не превышает 0,45...О,при допускаемых нормах 1,5*.

Длительный, опыт эксплуатации машин Р-192-5 и Р-260-5 в про-[ышленнбсти также свидетельствует о том, что спрофилированные по ¡редлоненной методике коноиды обеспечивают стабильность намоточ-гаго натяжения и хорошее качество намотки. -

Согласно существующей технологии, обработка нарунной поверх- . ости коновдных барабанчиков осуществляется на токарных станках перемещением суппорта по копиру. -

Недостатками такого метода являются слонность изготовления опиров, контроля точности их изготовления к точности воспроиз-одимого ими профиля, невозможность проведения, в случае необхо-иыости, корректировки профиля (для этого-необходимо изготавли-ать новый копир). В связи с этим разработана более прогрессивная • зхнология обработки коноадов с использованием станков с ЧПУ/13/ . араыетры рабочего профиля коноадов (диаметры чорез каздый шшш-зтр длины коноадов, а такня численные значения приращений диа-гтров), выведенные на ЦПУ 2Ш Искра--1256, использовались при раз-зботке управляющей программы для токарного патронно-центрового ранка модели РТ705Ф312 с. устройством ЧБУ."Контур 2ПТ-71/3".

Использование при обработке наружного профиля коноидов стан-ш с ЩУ позволяет - существенно снизить затраты на подготовку юизводства, значительно улучшить качество "и повысить точность (ГОтоЕлёния профиля, сократить время на обработку, уменьшить роховатость поверхности и обеспечить стабильную повторяемость .змеров как в условиях опытного, так и серийного производства "Узбектекстильга^", • . • • '

Для модернизации розничных машин третьей модификации-с целью еслеёения стабильности намоточного натяаения предложено исполь-

зовать корректирующий, кулак в механизме передачи движения от замка к отводке коноидного ремня.

Разработаны конструктивное решение механизма и методика профилирования кулака/ 9 / с использованием прибора для измерения натяжения ровницы в течение наработки съема.

Испытание-модернизированных механизмов наматывания ровничных машин третьей модификации показало, что применение корректирующих кулаков позволяет компенсировать дефекты профиля коноидов этих машин и обеспечить стабильность натяжения ровницы при намотке.

Опыт эксплуатации ровничных машин- третьей модификации выявил довольно частое-возникновение технологических аварий в виде массового подрыва ровницы-из-за отказа механизма фиксации нижнего коноида в положении, обеспечивающем необходимое натяжение коно-вдного ремня. Усиление элементов конструкции.этого механизма не позволило решить проблему и-исключить отказы.

Проведенный анализ работы механизмов коноидной передачи этих машин /16*19 / позволил выявить причины возникновения отказов' механизма. Анализ показал, что.выход из строя элементов фиксации коновда в положении, обеспечивающем натяжение реыня, объясняется тем, что при их расчете не учитывалась сила Р, возникающая в ко-новдном редукторе при передаче заданной мощности Л/ и стремящаяся, вместе с силой натяжения ремня £р •, поднять коноид. Из выражения для этой силы •

-Р = ыи/2.#Я'П*- • <5)

о

ввдно, что пр1 постоянном плече Л., , она меняется по мере наработки катушек из-за изменения передаточного числа коноидной передачи ¿к , а такае зависит от частоты вращения верхнего коноида Пв , которая, в свою очередь, связана с круткой ровницы и' ■ частотой вращения веретен. При намсудших условиях (максимальном ¿к и минимальном. Лв) мо.мент от-силы Р оказывается соизмерим с моментом от силы натяаения реыня. Б результате, механизм фиксации оказывается нагрухен вдвое большим моментом, чем тот, на ко-торШгбьив рассчитана его элементы.

Проведенный анализ работы коновдной передачи позволил'найти весьма простое решение.по исключению технологических аварий в

случае выхода из строя механизма фиксации коноеда. Суть его сводится к изменению направления вращения коноидной передачи и проведению в связи с этим некоторых изменений в кинематике машины. При изменении направления вращения коновда сила Р также меняет свое направление и начинает способствовать натязению ремня, а не подъему коноида, то есть коновдная передача монет стать саыонатянной. При этом, как показал численный анализ,-необходимое натяжение коновдного ремня обеспечивается во всем диапазона рабочих скоростей ровничной машины и линейных плотностей вырабатываемой ровницы. Причем ремень оказывается натянутым с силой, необходимой для передачи мощности в данный момент времени, что способствует увеличение срока.его службы. Мероприятия по • модернизации коноидной передачи легко-осуществить на.эксплуатируемых машинах третьей модификации. -Предложенный принцип реализации саыонатяжения ремня использован и в разработанном для машин P-IS2-5 и Р-260-5 г/еханизме натяаения ремня/2 /. Этим механизмом оснащаются все ■ серийно выпускаемые ПО "Узбектекстильмаш" ровничные машины. ......

Существенное влияние на процессы формирования ровницы и наматывания ее на паковку оказывает рогулька.■При значительном росте рабочей частоты вращения рогулек на машинах пятой модификации, оказалось невозможным использовать рогульки с пазом для заправки ровницы в канал рабочей ветви, расположенным на нарузсной поверхности этой ветви, из-за вылета ровницы из паза.

Исследования движения ровницы'в канале рабочей ветви рогульки с использованием специальной фотосъемки позволили установить, что у рогулек с раствором 140 мм и выше, при врацении с чистотой свыше 900 об/мин и намотке ровницы линейной плотности от 250 до 1429. текс с уровнем натяяения в зоне вытяжной прибор - головка рогульки, обеспечивающей нормальное протекание процесса-наматывания, ровница контактирует с наружной стенкой канала вертикального участка ветви, что и является причиной вылета ровницы из него 1ри располойзнии здесь щели для заправки.

Проведанные исследования опровергают утверкдения ¿нна-Сеидо-ja Ч., считавшего, что ровница при движении в канале негаи под ¡ействием имеющегося здесь'натяжения контактирует с его внутрен-1ей стенкой. - •

Стальные рогульки, применявшиеся на всех ровничных машинах

до пятой модификации, кроне отмеченного дефекта, не обеспечивали работу при повышенной частоте вращения из-за недостаточной нест-кости ветвей и, кроме того, были весьма трудоемки в производстве. Причем из более чем ста операций, необходимых для их изготовления, большинство требует затрат ручного труда.

В связи с этим разработана конструкция литой из алюминиевого сплава рогульки с каналом, образованным.залитой в корпус стальной трубкой /4,8 /. • -

Паз для заправки ровщцы в канал рабочей ветви на этой рогульке выполнен на боковой поверхности канала, что исключает возможность выпета ровницы-из него..На заводе"Таштекстильмаш"организован серийный выпуск таких рогулек и ими оснащаются все выпускаемые объединением "Узбектекстильыаш" ровничные машины пятой модификации. -

Конструкция литых рогулек значительно более технологична, чем стальных. Количество операций, необходимых для изготовления сокращается более чем на 5СЙ,. причем, в основном, за счет операций, требующих затрат ручного труда. ••

.Длительная эксплуатация рогулек такого типа свидетельствует о их надежности, удобстве обслуживания, обеспечении выпуска

"высококачественной ровницы. .....

Как известно, лапка рогульки выполняет функции нитеводителя, и сила прижима-ее лопатки к телу намотки оказывает существенное влияние на плотность намотки ровницы на паковку й на натяжение ее витков в наружном слое намотки.

С ростом частоты вращения веретен на ровничных машинах все острее встает вопрос о жесткости ветвей рогулек, так как значительно возрастают действующие на них- центробежные силы инерции, вызывающие упругую деформацию ветвей.

Увеличение жесткости ветвей рогулек приводит, как правило, к возрастанию.их .массы, что .весьма нежелательно, особенно для рогулек навесного типа* которые приходится снимать с веретен, после наработки каждого съема. - -

Уменьшение центробежных сил при заданных частоте вращения и типоразмере рогулек возможно за счет снижения массы ветвей, которая в существующих конструкциях рогулек, в значительной мере, зависит от массы лапки.

Размеры нитеводителя лапки, оказывают существенное влияние на ход процесса наматывания, и поэтому их изменение с целью снижения массы нежелательно. Возможна лишь замена материала нитеводителя на имеющий меньшую плотность, что не всегда осуществимо по конструктивным соображения«.

• Таким образом, уменьшение массы лапни возможно лишь за счет уменьшения массы противовеса, тем более, что она в 5-7 раз больше массы нитеводителя. С другой стороны, уменьшение массы противовеса не должно приводить к снижению силы прижима лапки к намотке. Разрешить данное противоречие можно путем увеличения расстояния от оси поворота лапки до центра тяжести противовеса.

В большинстве существующих конструкций рогулек, где ось поворота лапки совпадает с осью полой (рабочей) ветви, увеличение этого расстояния приводит или к увеличение габаритов рогулек и невозможности использовать их при прежнем•шаге- веретен, или вызывает необходимость-уменьшить раствор рогульки, а следовательно,^ размеры нарабатываемой паковки при неизменном шаге веретен. '--■■. - * ...

Решить этот вопрос без изменения габаритных размеров рогульки оказалось возможным путем смещения оси поворота лапки относительно оси рабочей ветви. Разработана конструкция рогульки /5,10/, реализующая описанный принцип.

При этом конструкция нижней части канала рабочей ветви рогульки /10 ] выполнена таким образом, чтобы организовать движение ровницы на выходе из него-по пространственной кривой определенной формы. В результате этого, участок ровницы в канале приобретает дополнительную ложную крутку, что уплотняет и упрочняет его, в связи с чем снижаются скрытая вытяжка ровницы, керовнота и обрывность, что положительно сказывается и на качестве пряжи.

Заводом "Таштекстильмаш" выпущена опытная партия рогулек предложенной конструкции с раствором 140- мм. При сохранении неизменной, по сравнению с серийной рогулькой Р-140 того же типоразмера, силой прижима лапки к телу намотки в начале- наработки катушки, масса лапки снижена на-48 г. За счет снижения массы лапки уменьшается и изгибающая рабочую ветвь центробежная сила инерции, что дает возможность при сохранении допустимых значений деформации рабочей Еетви уменьшить размеры, ее сечзкий, что з свою очередь, также снижает и массу этой, вэтеи.-Соответственно уменьшается и касса балансной ейтеи. '

Б результате масса рогульки с вынесенной осью поворота лапки снижается, по сравнению с серийной того не типоразмера, на 0,215 кг или на 18,8^, что позволяет не только экономить алюминиевый сплав и сталь, но и облегчает условия труда работницы, снимающей ро1ульку после наработки кавдого сьеыа.

Как показали эксперименты, деформация ветвей облегченной ро-хулыш достигает допустимых ОСТ значений лишь при частоте вращения 1500 что дает возможность повысить максимальную частоту вращения веретен машины Р-192-5 на 13?$.

Опытная партия рогулек проходит производственные испытания.

Использование предлагаемой схеш исполнения лапки рогульки возможно к при модернизации стальных рогулек, еще широко используемых- в промышленности. Методика такой модернизации разработана в/9/. • - ......-

Как показали эксперименты, деформация менее жесткой, чем рабочая, балансной ветви модернизированной стальной рогульки Р-145/250 достигает допустимой ОСТ величины в 4 мы при 1Г75 мин" в то время как до модернизации такая деформация была уже -при 550 мин'^.-То есть модернизация рогулек позволяет повысить рабочую частоту веретен ровничных машин на 19^.

Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения в производство на'заводе "Таштекстильмаш" облегченных рогулек с вынесенной осью поворота лапки показал, что годовая экономия стали составит 7,69 т, алюминиевого сплава - 9,67 т и общий экономический эффект --10,09 тыс.руб. в год (в ценах 1£90 г.).

В / 15/ проведен, анализ влияния на силу N пргаскма лапки к телу каыотки конструктивных, технологических и скоростных параметров. В результате получено выражение для расчета N

д/ _ СОр 7.н(А£ -Ы>)+Ъ '¿--£ , ч

где сО/> - угловая скорость вращения рогульки;

<1н' - радиус намотки ровницы;- - '

7} - натягение наматываемой ровницы на сходе с лопатки

лапки; - -- •• •--

* /

М ■ ~ коэффициент трения лопатки лапка о ровницу;

- постоянные, зависящие от конструкций лапки, масс и .

размеров нитеводителя и противовеса лапки; С,Д,2 - параметры, зависящие от размеров лапки и радиуса намотки.

анализ результатов расчетов, выполненных на ЭЬи! для ре-льных размеров лапки и-условий наматывания, показывает, что зучет силы трения лопатки лапки о тело намотки и натяжения ров-;щк ведет к значительной погрешности, возрастающей с уменьшени-1 частоты вращения к ростом радиуса наматывания. Так при частоте вращения рогулек Р-14С/Е00 1300 и 700 мин-1 с ростом радиу-1 наматывания с 0,025 до 0,07 ы значения силы прижима-/V окапаются заниженными на 15-1?:° и 23-25;* соответственно. При не-хете лишь силы натяжения ровницы Т3, погрешность расчета сипыА/ ш тех не радиусов наматывания и частот вращения рогульки сос-шляет 4 и 15^ соответственно. - -

Б целом, можно считать, что с увеличением частоты вращения »гульки доля влияния величины натякения ровницы на силу прижима тки снижается, а силы трения лопатки о тело намотки возрастает, ■о объясняется тем, что натяжение ровницы с ростом частоты вра-ния рогульки остается неизменным, а сила трения лапки о тело мотки, в значительной мере, определяется силой прижима лапки действия на ее элементы центробежных сил инерции, которые при ом возрастают.

В процессе создания ровничных машин пятой иода^икации боль-е внимание уделялось повышению их-технического уровня и, в стности, уменьшению затрат ручного труда при выполнении гсло-гательных операции: С этой целью разработаны управляемые с иьта механизмы подъема и опускания нижнего коноида-/2 / и пе-■лещешя в исходное положение коноидного ремня ¡1 / . Длительная зплуатация ровничных машин пятой модификации в промышленности сазала высокую надежность-и эффективность названных механизмов, гепечиващих механизация трудоемких, выполняемых после нара-?ки каадого сьема операций.подъема нижнего коновда, заводни гка,- сдвижки ремня в исходное положение и опускание коновда ; обеспечения требуемого натяжения ремня.

Ьнедрение в промышленность ровничных ыашж г-1й-5 и Р-230-5 ■рехциливдровым вытяжным прибором позволило за счет повышения ■изЕодительности машин и качества вырабатываемой розницы к ггея-из нее педууяь годоьо*. экономический эс^ект- на I игаагу 4Сг18

и 24835 руб. соответственно. Экономический эффект от. использования реализованных в конструкции мшин изобретений составляет 818350 руб. в год (в ценах 1990 г.).

ОСНОШЫь РЕЗУЛЬТАТЫ .и ШВОДаПО РАБОЕ

1. Работа содеркит научно-обоснованные технические к технологические решения, внедрение которых в конструкцию, ровничных машин Р-192-5 и Р-250-5 позволило повысить их технический уровень, производительность, качество вырабатываемой продукции, уровень автоматизации и механизации вспомогательных операций, снизить материалоемкость и затраты, труда на изготовление.

2. На основе анализа и перспектив-развития ровничного оборудования разработана его. классификация. ...

3. На основе исследований предложены и реализованы технические решения элементов конструкции двухремешкового трехцилмвдро-вого вытяеного прибора, позволившие обеспечить высокое качество вырабатываемой ровницы. ...

4. В результате исследований ремешковой пары вытяжного прибора установлены условия, при которых возможна затягка ремешка

в зазор меаду направляющей планкой и вытягным цилиндром и предложено устройство, исключающее возможность возникновения такого явления.

5. Разработаны методики определения. зависимости диаметра ровничной паковки от числа, наматываемых слоев и ее реализации при профилировании.коновдов вариатора, обеспечивающих постоянное намоточное натякение ровницы. Предложена, и реализована в условиях серийного производства ПО • "Узбектексттъиаш" технология обработки коноидов на станках с...ЧПУ. -

6. На-основе анализа работы коноццного вариатора ровничной ышины определены условия, при которых обеспечивается регим са-монатякения ремня при-работе- машины. Предложена конструкция механизма подъема и опускания нижнего коноада, реализующая выполнение этих условий. --.-•- •.-..,...

7. Оптико-фотографичеснш методом исследовано движение ровницы в канале рабочей ветви рогульки. Предлокена конструкция к . организовано серийное производство литых из алюминиевого сплава рогулек, исключающих возможность вылета ровницы из канала и значительно менее трудоемких при изготовлении, чем стальные.

8. Разработана методика расчета силы прижима лапни рогульки телу намотки с учетом влияний конструктивных, технологических скоростных параметров. Показано, что неучет при определении лы прижима натяжения-ровницы и силы трения лапки о паковку цет к погрешности, достигающей

9. Предлоаена схема рогульки с вынесенной осью поворота лад. Реализация предлагаемой схемы в конструкции литых из алюми- ■ веемого сплава-рогулек позволяет снизить материалоемкость каа-й из них на 18,8/6 по сравнению с серииной. Модернизация сталь-х рогулек по предлагаемой схеме позволяет повысить частоту их ащения без увеличения деформации ветЕей на 19%.

10. Разработаны и внедрены в конструкции машин механизмы, ключакщие ручной труд при подготовке к наработке нового съема: дьема и опускания ниннего коноида, заводки замка и перемеще-

я ремня на коноидах в.исходное полонение.

пушшцрги, по тс. ^ссзртацщ

1. А.с.Ii- 739I4I (СССР). Приспособление для нагрузки наким-х валиков (Ю.а.Пакгин, Б.Г.1лазов, А.П.Соркин и др. ) Опубл. в И. ,1980, №21.

2. A.c.Ii= 753944 (СССР). Приспособление для подъема и опус-ния нижнего"'коноида (Ю.Ф.Пайгин, А.П.Соркин, А.Г.Арутюнов и .).-Опубл. в В.й., 1980, -11- 13.

3. А.с.№ 75S630 (СССР). Приспособление для натяжения нинне-ремешка вытяжного прибора текстильной машины СЮ.&.Пайгин,

Г.Глазов, А.П.Соркин и др.). Опубл.в Б.И., .1980, 32.

4. A.c.îi- 779462 (СССР). Рогулька для текстильной машины .а.Пайгин, А.П.Соркин, А.Г.Арутюнов и др.). Спубл.з Б.И.,1980, 42. -

5. А.с.£ 777093 (СССР). Приспособление .для нагрузки нэеимных ликов Ш.й.Пайгин, В.Г.Глазов, й.Ы.лестков и др.). Спубл.в • И., i960, я- 41.

6. A.c.i.; 8788IÔ (СССР). Рогулька ровничной машины {¿¡.¿.¿ай-н, А.П.Соркин и др.). Опубл.в Б.И., 1981,: iv 41.

7. л. с Л- 678817 (СССР). Устройство-дая перемещения в исход-з-положение ремня иЭ.б.Пайгин, А.Г.Арутюнов и др.). Опубл. в Я., 1981, 41.

rt1

8. A.c.fé 962351 (СССР). Рогулька ровничной машины (Ю. S. Пайгин , В.Г.Глазов и др.). Опубл.в Б.И., 1982, S- 36. .

S. Исследование кинематики и динамики ровничных машин. Отче по НПР (Рук.теш Соркин А.П.). Гос.рег.Б' 75064402, инв.а- S7I75Î Ташкент, 1977 г.

■IG.A.c.i.- I28I5I0 (СССР). Рогулька ровничной машины (Соркш А.П., В.Пайгин, А.Г.Арутанов и-др.). Оцубл.в Б.К.,' 136?, к I.

11. Соркин А.П., Арутюнов А.Г., ^айгин Ю.й. Основные напрэд ления развития ровничного оборудования. Обзор.- Ы. : ЩИШБИлег-пщемаш, 1Э76 г.

12. ГОСТ 9257-79. Иашины ровничные. Технологические условш Разработан Цинлегпищемаш. - Исполнители: Пайгин Ю.Ф.., Данилин JLJ и др. Утвервден Постановлением Госкомитета по стандартам 26.12.79 г. К- 5052.- ..........- -

13.-Соркин А.П., Пайгин D.S., Олексенко В.В., Сабаталли B.I Профилирование коноццов ровничных машин-и технология их изгото! ления на станках с ЧПУ.- Проблемы конструирования и. технологии изготовления текстильных машин. Ыеквузовский .сборник научных т]

ов.- , 1983, с.за-эз. - ■

14. Соркин А.П., • Пайгин Ю.£. К вопросу классификации ровничного оборудования. ДепЛ- 1587, УзНШШ, 1992; 8 с.

15. Соркш А.П., ^айгкн Ю.£>., Бабадяанов С.Х. Анализ влияй на силу прикика лапки рогульки к телу намотки конструктивных, технологических и скоростных параметров. Деп.Г- 1588, УзНыЛТИ, U9Z, 12 с. • - ■ •

IG. Соркин А.П., Пайгин Ю.£г. Анализ и реализация условий, обеспечивающих возможность самонатянения ремня коноидной передачи. ¿en.fi- 1563' УзШхШТй, 1392, 12 с.

17. Соркин А.П., Пайгкк Ю.&. ' Методика определения зависимое си диаметра' ровничной паковки от числа-наматываемых слоев и ее реализация при профилировании коноидов. Деп.£- 1590 УзН2£Б!Ш, 19: II с. -

18. Соркин А.П., пайгин D.Sb. •Анализ конструкций коноидных вариаторов ровничных машин и'методов их профилирования. Деп. !.- 1531-, УзНИШТИ-, 1932, 9 с. - -

19. Соркин А.П., Пайгин iû.it. Повышение технологической над« ности работы коноидной передачи ровничных машин. Тезисы докладе Республиканской научно-технической конференции "¡деханическая те нодогия текстильных материалов".15-16 сентября 1392.- Ташкент, 1932.- с. 63.