автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка конструкции и методов проектирования ремизных рам повышенной надежности для бесчелночных ткацких станков

КОСТРОМСКОЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Разработка конструкции и методов проектирования ремизных рам повышенной надежности для бесчелночных ткацких станков

Специальность 05.02.13 — Машины и агрегаты легкой

промышленности

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

КУЛЕМКИН Юрий Васильевич ^

УДК 677.051.838.23

Кострома, 1992

Работа выполнена в Костромском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте и ЦНИИМашдеталь.

Научный руководитель —

доктор технических наук, профессор ХУДЫХ М. И.

Официальные оппоненты —

доктор технических наук, профессор КУЗНЕЦОВ Г. К., кандидат технических наук, доцент РУТКЕВИЧ 3. Я-

Ведущее предприятие —

Московский экспериментальный завод Л"» 1 (МЭЗ № 1). Москва, ул. Иркутская, 3.

Защита состоится « (О/ » _1992 г.

п /V часов на заседании специализированного совета в Костромском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте по адресу: 156021, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор

БЕЛОВ Ю. В.

ОП^Ал ЬШ^ТЖСТШ РАБОТы

Актуаль?тг.. Ре/лзиая рома является одкш из основных узлов тг-влхого станка и слузкт каркасом для гадов,через которые пе;«даетсл движение н::?ям основы ¡три зевообразо-

ВЗЛЛ!!.

От нпдс:л!ости и долговечности ремизных рам з значительно!: степью; зависит производительность ткацких станков и качество вирабатцваа.»;; ткани. Особенно резко эта зависимость возросла б связи с ос)едс-;шем текстильной промышленности ВЫСОКОСКОРОСТНЫМИ ббСЧСЛИОЧИНМИ ткацкими станками.

Пзучоше работ ремизных рам на гокотильных предприятиях показало, что срок их слуг.йы ле превышай? 10 месяцев, а при выработке тяжелых Т!;гней - из более 4 месяцев. Еесткость ремизных рам недостаточна м вызывает повылошгуя обрывность галев я нитей основы,и тикгв одерживает внедрение в ткачост-ео автоматически основопроборных шшн.

Согласно данным объединения "КлшлоБСКтектш" и рада текстильных предприятий греш простоев сгалгов А7ПР-120—1 по ликвидации обрывов галев к основы при выработке хлопчатобумажных тканей составляет окаю 7% от" общих технологических простоев.

Исследованиями ВНШШХВ установлено, 'что 75-90$? всех обрывов осковных нитей при выработке пелкозкх тканей происходит ь зоне реглнзкых рам и берда, Кроме того,ремизная рама является дополнительным источником сувдизлучвння.

Вопросы, связанные с созданием ремизных рам повышенной надежности и долговечности изучена недостаточно и, кроме того, отсутствует истоды ех проектирования. Имеются лишь отдельные статьи, посвященные упрощенным методам проектирования ремизных рам, кз которых следует выделить статический расчет с использованием метода Кастильяно, выполненный болгарскими уче'шми К.Трифоновым и К.Д;з1вановым, л методику определения собственных частот колебаний рал:, предлокенную К.Талозшеком (ЧОФР). .ааопскиш в чехословацкими инженерами исследованы жесткости пропилен планок ремизных рам.

Цель п задачи работц. Диссертация посзяцека разработке конструкций к методов проектирования ремизных рам повы-

шенной надежности, с поювсвтшын шуьювыда характеристиками для бесчелночных ткацких -станков.

Решенле этой задачи позволит повысить прокзюдательность ткацких станков за счет удучаения срочно ст них и гесткостных характеристик ремизной раыы, что обеспечит снааениё обрывности нитей основы. Кроме того, уменьшатся простои стажа прл замене вышедиих нз строя ремизных рам. Таким образом, соврешнные .рэ-иизнио раглс долзны быть долговечны, ведер:а1вагь больше дина-гагчессте нагрузка при эксплуатации, обладать мишапльной массой и потаенной металлоемкостью, ткшагюгЕЧНостыз, удобны и просты в обе узизанки, безопасны, не ограничивать технологических воз-иояюстей станка п иыоть высокие зргокоыпческие показатели. Все это додгло привести к улучшению рабом зезообразоьательного механизма, уменьшению простоев ткшрэго станка, енгзнть уровень цуыа, а также улучшению условий труда обсяухивапцето персонала.

Для достижения поставленной цвда необходимо:

- теоретически и экспериментально определять дефоршцш и напряжения, возникайте в .реуиаша рааах, с цздыз выявления причин ¡а поломок;

- определить методы оцешш хестаостных характеристик решз-нше рам;

- изучить :вдаяннв конструктивен* параметров реааэЪых рам и некоторые кинематические факторы зевообразоватедьного мехакиз-т на надежность и долговечность реьизша рам;

- разработат ь ызтодш^- олредагеная срока слухбы релиз ню: рам;

- разработать рекомендации по усовершенствовании конструкций ремизных.рагл с целью повышения их надегиостии долговечности;

- дать оцеждг влияния разработанных конструкций рецазных рам на 1ьу'иювые хара1<тер1ст1Ш1 ткадшго станка.

На этой основе разработать -м .внедрять конструкции рамиа-ных рам для бесчелночных ткацких станков СТБ, АТОРВ, АТПР 2 др. повышенно« надежности и долговечности.

рхпулчекид игегстдащА. -Досг^.энные в работе задачи решались теоретическими в эг-периглеетш'ысаи методами.Зкс-пергаентальные хссяедованга зли геометрических 2 кинематических параметров ьг.д-фзраадаа и ¿апрягеяия в реинэнух рамах

с различно;! нссткостън соединения боковины с планкой проводд-лись на специально созданном для этой цели стенде. При их выполнении использовались глатематические методы планирования экспериментов.

Ьксперилентальше исследования влияния динамических л технологических,нагрузок, депствунцих в процессе работа на ремизные рамы, проводились на стендах и ткацком станке АИ1Р-120 с применением современной тензометрической и осцпл-лограсическоЯ аппаратуры и специально изготовленных высокочастотных акселерометров.

Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики. -

Для решения теоретических задач примзнялись известные закономерности математики и механики. Исследования проводились истодом математического моделирования ремизной раш при статическом и динамическом ре;зшах кагруяения и реализованы на ЗШ б среде МБ Д02 на языке "СЦ-н-".

Научнад новизна. 'В представленной работе новыми научными результатам, полученными автором, являются:

- разработка метода и алгоритма расчета перемещений я деформаций в ремизной раме с учетом хесткости соединений;

- экспериментальные исследования влияния основных конструктивных и геометрических параметров на жесткость ремизной раш с использованием четирех^акторного эксперимента (план В^);

- создание динамической модели ремизной раш для оценки ее надежности и посяедувдего прогнозирования срока слуабы;

- создание программы по оценке лесткоста п прогости ремизной раш при динамическом рекымв наг руления;

- определение закона рассеивания срока службы ремизных рам ка основании произБодственных испытаний.

Практическая ценность и реализация результатер работу.

Разработаны методики статического и длшамкчеенсге расчетов ремизных рам и созданы программы по оценка их прочности и несткости. Определён закон рассеивания срока службы ремизных рам.

На основании проведенных теоретических к,экспериментальных исследований разработаны конструкции ремизных рам повышенной надежности и с поикаенными. шумошми характеристиками для'

"бесчелночных ткацких'станков. Конструкции ремизных рал; зэдкзценн а.с. 528361, 759632, 821553, I05II43.

Производство.ремизных ран новых конструкций начато с 1985 года на Московском экспериментальном заводе Л>' I к заводе "Тек-стилькаццеталь". К 1992 год/ завода?® выпущено 930 тыс. реилзных рам различных конструкций. Внедрение ремизных рам на текстильных предприятиях отрасли начато с I9SS года. Зконоиическкй эффект от внедрения ремизных рати на станках типа АТПР составил (в ценах. 1983 г.) в среднем 25,2 руб. на одну ремизную раду в год.

Апробация к публикация результатов исследований. Основные результаты диссертационной работы доложены л получили положительную оценку:

- на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ЦЯИИМавдеталь "Вопросы повышения качества технологической оснастки текстильного оборудования" в 1975, 1977 г.г.,г.Москва;

. - на заседании секции технологической оснастки текстильного оборудования научног-техшческсго Совета ШШ СССР, 1975 г., г.Москва;

- на Ученом Совете ЩШЛавдеталь, 1977, 1979, IS8I, 1983, 1987 г.г., г.Москва;

- на ЕСИХ СССР награждены главным комитетом - бронзовой медалью в 1983 г., г.Москва;

~ на семинаре по качеству, Московский экспериментальный завод £ I в 1983 г., г.к&ква;

- ча УЗУ, ХХУП, XX7ÏÏ, ХХХП научной конференции профессорски- . преподаштельского коллектива, научных сотрудников и аспирантов Костромского технологического института в 1982, 1984, Г985, 1989 г.г., г.Кострома;

- на конкурсе молоди:: ученых за лучшую разработку в области механической и химической технологии в 1987 году награждены дипломом Центрального правления НТО легкой прогшшяенности, г.Уосрва;

- на семинаре в Московском Доме научно-технической пропаган-дк "Повышение эксплуатационной надежности текстильных машин",

20.05.IS9I г.; о

- на расширенном заседании кафедры технологии конструирования ¿материалов и ремонта текстильных машин 13.01.1992г.,г.Кост-

- на семинаре по теории машя к механизмов АН СССР (Костромской С.::л::ал семинара), 15.01.1992 г. ,г.Костром~.

Основное, содер^чие проведенных исследований опубликовано в 28 печатных работах, в том число в 14 статьях и 14 авторских свидетельствах.

Структура и объем .рабдтц. Диссертационная работа состоит • . из введения, пяти глав, шводоп и пргдло~ени;>, сш:ска использованной литературы и приложений. В приложениях приведены тексты программ для решения к;- ЭШ основных уравнении по определению коэффициентов жесткости узла соединения ботошаш с планкой; расчеты дипамэтесксй /.гадели ры.?;; акты я расчет экономической эС^октизностл по гкедрешшм результатам работы. Всего 21 ^ стр„, из них машинописного текста ¿¿.к стр., рисунков 82. , приложений 5~0 стр., список литературы включает 186 название.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

13 первой ¡гуудве рассматриваются конструктинныо разновидности ремизних рам, при-меняемшс ъ настоящее время в качестве основного рабочего элемента зе;;ообразогатачьнсго механизма.

Ремизная рама предстанляет собой плоскую, прямоугольную стер-тлевуи конструкцию, которая служит каршсом для галев, посредством которых передается движение нитям основы при образовании зева на ткацком станке.

В зависимости от типа ткацкого станка, его заправочной сирины, размера зева, конструкции приводных замков, способа крепления к передаточное механкзг.у, ремизные рамы имеют большое количество псшлиений.Б процессе ткачества ремизная рама испытывает большие технологические нагрузка от нитей основы и повышенные динамические ;1агрузки от скоростных реяимоЕ ткацкого станка. Поэтому прочность и кесткость деталей ремизных рам и элементов их соединений определяют, в известной степени, уровп!п> обрызности нитей основы, качество вырабатываемой ткани, простои ткацкого станка и, следовательно, его производительность, а так-2:е точность передачи закона движения нитям основы при зевообра-зованш. Кроме того, в процессе движения ремизная рама является, дополшггельнш источником ^тюизлучения, что оказывает вредное влияние VI '¿«экологическое состояние лвдей.

Ремизные рамы относятся и .массовым водам технологической

оснастка ткацких станкоз. В текстильно Г: прсАЗДиешюети в настоящее время на 393,5 тис. ткацких станках различных типов эксплуатируется 2664,0 тыс.ремизных ран разных конструкции, из то: Свайка бесчелночных ткацких станках. Ео время эксплуатации ткацкого станка появляются отказы ремизных ран, которые приводят к его длительный простоял:.

Статистическая обработка данных, полученных с текстильных предприятий, показала, что средни* срок службы ранее выпускаемых конструкции ремизных рам но прэвышаетЮ месяцев, а при выработке тяжелых тканей - 4 месяца. Анализ причин выхода рам из строя поз-.ллкл провести классификацию отказов ремизных рам а показал, что основными ввдаш отказов являются поломки деталей и соединении, износ замков к ггшевоносителей, перетирание планок, коррозия. Поломки боковин, планок, винтов, вырыв приводных замков приводит к перекосу и заклинивании ремизной раны, к, как следствие, к износу приводных рычагоз зевообразовательяого механизма,- массовому обрыву галев и нитей основы.■ Кроме того, поломки ремизной рады требуют ее замены, что вызывает длительные простои ткацкого станка.

В результате износа элементов ремизной раиы увеличивается зазоры в соединениях, что приводит к возрастанию динамические нагрузок, ускоренному износу и .разрушению упок галев и обрыву нитей, основы. Увеличение зазоров повышает шумовые характеристики ремизной рамы.'

В процессе ткачества продукты износа и коррозии деталей рамы попадают на кити основы и зарабатываться в ткакь. Это снижает сортность ткан?, особенно светлых тонов.:

Время простоев станков АТПР-100-4 по причине отказов решз-енх раы серийного производства в зависимости от ассортимента вырабатываемой ткани составляет от 4,82 до 16$. В основном это время, затрачивается на зашну ремизных рам из-за поломок ее деталей и ремонт рам на станке по устранения перекосов фиксаторов 2 замену оборванных галев.

Вопросы, связанные с всследоэанйямй надеаскости работы ремиз-пых рам и их долговечности* являются ?.■:■. сяозншй и шлоизу-ченшйш-. ...

Комплексное решение зада*»' чонструированая надежных ремнз-шх рам в литературе практичс- • ю освещено* Имеются лишь отдельные стать;!; опубликованные ^ иностранной литературе, посвя-

ценные упрощенным методам расчета ремизных рам, из которых следует выделить статически;', расчет решзных рам с использованием метода Кастилышо, выполненный К.Трифоновым и К.Дживановкм. Японскими и чехословацким! пклпнераш исследованы жесткости пропилеи планок ремизных рам, а инженер К.Таловашек (ЧСФР) предложил методику расчета собственных частот колебаний ремизных рам.

Имеется ряд работ, посвященных силовому анализу и проектировании загонов движения ремизоподъемного механизма, метода?,! обслуживания ремизных рам п др. "

Проблеме обеспечения элективного функционирования современных ткацкие станков посвящены работы Е.Д.Ефремова, Я.Н.Кори-тысского, Н.Б.Лустгартен, П.А.Мартынова, M.¿í.Худых и др.

Во птопо"! главе работы выполнены теоретические и экспериментальные исследования причин отказов ремизных рам. Проведен анализ нагрузок, действующа: на ремизную раму в процессе ткачества, который показал, что наибольшую нагрузку ремизная рама испытывает, когда находится при движении вверх после перехода линии заступа.

Предложена методигл расчета деформаций и напряжений, воз-( никакцих в ремизной раме, с учетом жесткости соединений, бокови— ш с планкой. При расчете использован метод угзювых пвреизцншйГ.

Получены уравнении для концевых моментов:

где -ширина por¿¿, -расстояние 'от края par,и до привод-

ного замка, ¿í; ¿«; ¿s - погонная жесткость боковчни, низкеи и верхней планок-, Я -¿неиняя сила, Mi) ti г к J¿,;J4¿ -концевые моменты и коэффициенты жесткости в узлах соединения бокоппш с верхней и mcrjiei; планками ,

- для коэффициентов гесткости соединения:

_Ь¿1

N

р/ Ь Пг- Си___(Ь)

ц "»(-¿5 -V "¿и

6 Не •

Экспериментальные исследования зависимости деформаций рамы от нагрузют подтвердили корректность данной методики (погрешность расчета не превышает 1В%, в то время как по методичке К.Трифонова и К.Дйивакоза - 40$).

Для практического использования теоретического анализа на-пряненно-деформированного состояния ремизной рамы в процессе зевообразования ткацкого стан]са разработан и реализован алгоритм идентификации.ремизной рамы и расчета ее конструкции с учетом кесткости узла- соединения боковины с планкой в виде программы на языке программирования " Ти1& о Си "в среде Н$Цй& для использования на У6М -подобных ЭШ.

Динамическая модель ремизной рамы представлена как искусственно расчл'ененнаа на конечное число абсолютно кестких эле-@ектоа верхней и нижней планок (см.рисунок). Взаимодействие манду. этими элементами осуществляется через дополнительные упругие связи- с заданными нагрузочными характеристиками. Собствен-. • нне икервдонные параметры податливых звеньев планок учитываются ехприведением по методу редуцирования масс и сил.

Математичесря модель ремизной рамы представлена совокупностью зависимостей (5-10).

т(-д! ^и-, (*)

где гп{ - масса ¿-го элемента верхней планки; ¡& -перемещение центра масс с -го элемента верхней планки относительно его центра масс;' - угол поворота • I -го элеме^а верхней планки вокруг его центра масс; -сила упругого взан - .. • бездействия ке .ду (I -1)-ым и г -м элементом^ верхне-планки;

_ сила упругого взаимодействия медцу ¿-на { С+1)-и элементом верхней планки; - С1!ла УОДТОГО взаимодействия между -I -и элементом верхней планки к галевом ; ~

- -

Схемь аинг-А'ниеской -опели реуиэной рамы

- ширинй ремизной рачч, Н - высоте ремизной рамы,

(1,6 - расстояние до пригодных замков,

жесткость соответственно планки верхней, нижней и галевз, Сое - честность основы,

- массе соответственно верхнего и нижнего ¿-го элемента гшнок и галевл,

/пгг - мессе боковой стойки, И - реямер глазке гь-певв, § - величине свободного хода гвлевв.

uqmcht упругого взаимодействия между С L -1)-м и 4 -¡л элементом ве;;:иой плата; _ fa's - момент упругого взаимодействия медду I -м и ( I +1)-м элементом верхней планки; д -ускорение свободного падения ;.л - число элементов; li -длина 1-го элемента.

° ci у» [1ч1< - ч1М-< - Ш

' й № - ч1Ж<*Ы - yi)}] '

- т]

- Ш - $ цп[(ч>1 - - <PL}}]

(6)

где С* г Су , ЬА I В? - соответственно линейная и угловая ."эстпости верхней планки, лкне:1ние и угловые кэзсйициенты лилейного гистерезксного демпфирования.

ГО при У'с-Ус'-Sco ^

■ (41- 41 д<)] при у*. 4t-S 70

при fs)

(3)

[Ч^бгИ)

где 6i{t) и Ог (i ) - заданные функции зреиени соответствующие законам движения приводных механизмов.

rt-cf.. ti-о (i0)

Выражение (5) опиливает дзпхеше элементов верхней планки; заражение (3) - силы п момента упругого взаимодействия мезду элементами; выражение (7) - сплу упругого взаимодействия галева с нитям:; основы; выражения (8,3) - движение элементов кинематического возбугдонкя К -го и / -го элементов нижней планки; выражение (10) - движение лево;! и право Г. боковой стойки ремизной рамы.

Д,тя расчета деформаций и напряжений, возникающих з ремизной раме в процессе роботы ткацкого станка, Зыла составлена программа -зализа динамики ремизное рам на алгоритмическом языке Срортран-й' п "Ти?6о "> 'Тункдионнрутощая в операционной системе ОС РВ ( РЬХ • Ц/Ч ) версии ¿0 и МЬЛОЗ. Число участков расчленения верхней и шсглей. планок П 4 1000. Интегрирование велось с помощью стандартной программы интегрирования систем обыкновенных ди^/Т-еренциальных уравнении..

Программа позволяет исс.т?довать влияние изменен:« различных проектных параметров на характер функционирования ремизных рам.

Проведены экспериментальные исследования ускорений, де^ор-ыапяЛ и напряжений, возникающих в ремизной раме в процессе работы ткащюго станка АТП?-120. Исследования показали, что предлагаемая динамическая модель позволяет воспроизвести процессы,возникающие в. ремизной раме при ее работе на ткацком станке, с погрешностью, не превышающей 13$.

Третья глаза пссвяцека исследованию влияния основных конструктивных и кинематически -¡акторов на деформацию н напряжения в ра!лпзнс1: раме. • „

До густимая де^орыэдм ремизной роли определяется "'агрой'* га-лев, которая находится как разнос?* величии маха г ал аз _ и рамы.

При исследовании ашгянзи осно:=ных конструктивных и геометрических характеристик ремкзнса раш использовалось пданированае эксперимента (план В^К 3 качестве основных •шкторов выбраны: отношение погонных :::ес.ткостей ьорхпей и шанец планок к боковике (-'•г, Х^), нагрузка (Х^), рче положение замков по' аирпне ремизной ра(Х4). ^

В качестве г/атематичосюмодели была принята ?вадра«ичяаа »одаль. Величина до$орааия :г .р-зшэлоЛ раме V = / ( ^ ) оцс-н:г.:.'и::ась су?гяриим прогибом герхпз:. и. поией планок в середино рем;гз:;оЛ рамы, которая не должна превышать "'Д-ру^гйлев.

I.. следования осуществлялись на специально разработанном

стезде. Б результате обработки экспериментальных данных получена регрессионная зависимость факторов:

У" г^96-0,€29ХгО,И€/гН5^ ' 0.М5Х«* 0,508Х^-ЦМ*!' -о,нгх<хг-о.ьиха.-о,тхгхл -о,о5зхгхк-о,оЕХг х¥

Данная зависимость позволяет выявить влияние линейных, квадратичны* Факторов и их взаимное влияние на прогиб ремизной рама. Это влияние подч1шено гиперболической зависимости. При это« особо значимыш факторами являются Х2 и Хд. Для достижения эс]>-фекта уменьшения прогиба необходимо учитывать взаимное влияние факторов "¿2» 1!

Построены графические зависимости двухмерных поверхностен откликов, которые дозволяют наглядно проследить влияние основных конструктивных и геометрических параметров ремизкой рамы на величину ее деформации от действия нагрузки. Установлено, что оптимальным с точки зрения надежной работы ремизной рамы является расположение замков от края рамы на расстоянии, равном 1/16+1/8 длины планки. При этом кесткость верхней планки по сравнению с шгней планкой додана быть выше в 1,2-:- 1,3 раза. Смещение приводного замка до Х^=0,3 уменьшает суммарный прогиб рамы на 33^.

Практическая значимость подученной аналитической зашсшлос-ти состоит в том, что ока позволяет оценивать кесткостные и прочностные параметры ремизной рамы на стадии проектирования. Ка-дехнос-ть работа ремизной рамы зависит от действия технологической нагрузки, передаваемой на планки через фиксаторы, а такке от жесткости соединения боковины с планкой.

Харастер распределения нагрузки по ширине рамы определяется шагом фиксаторов. •

Проведены исследования влияния шага фиксаторов и кесткости соединения боковины с планкой на деформацию и напряжения в ремизной раме.

Установлено, что с увеличением шага фиксаторов дефорглация возрастает и наибольшую доформапг "•пктиваот реасзиая рагла-яри сосредоточенной нагрузке. Так, пр ге фиксаторов, равном 200+210 мм, деформация ремизной рамы уменьшается на 2%,а напря-з жеяне - более, чей на 5053. С увеличением коэффициента ."есткости деформация в ремизной раме уменьшается, а напряжение ка краях верхней и нижней гланок и боковик увеличивает^:.

Лл-ч практического ¡¡¿пользования результатов исследования по-ст]юенк üo.'.rarjxr.v.'H заь;:с;^юсте;: лсЗо; .'.;ацпь и налдчгашК в ремизной раме от оснс.-.-ных :• геомотмгчисых характеристик.

Л;ш.::!ю номограммы лозголяу? ¡^Срать wnapjiziiia ремизной рамп с опт;:;.:а1;,т;мл э пеплу,,;?;щ::оШ|'нмл показателями.

Прл;с"ени исследованил ииьии'я уасоретй: и зазороп ь зсм-jx креппаш ромпзад.: рамы ¡: зеь^ >б;ч!зо!зц?йЛьно;.^ мохллизгдг на напря-ме-сш в рем;;: :ю:. рамс. исслсдо!?.':!-::»; проводились на специально изготовленном стеоде, для чего исследовались адпуска'омыо сорШаго ро-мизнио рами Тип I исполнение Л с упругим узлом соединения боковины с планкой {¿J -2,2 "I0J 11м) л Тип П исполнение I с жестким узлом соединения (jj =3* 10** IL'.;). Ускорения измерялись акселерометром,а напряжения - тензометричеекпм методом. В связи с тем, что болыашетво поломок ремизных рам происходит в зона замка и в узлах сосдпие;п:= боковины с iukhiko;;, напряжения замориг/.сь на краях верхнеГ, ц нижней планок. 'Кроме того, для выявления характера распределен:^ нагрузки по рама замерялись напряжения в середине верхней :: inline:': планок к в зоне замков. Напряжения в ремизной раме определялись при ускорении о? 50 м/с2 до 600 м/с^. Волнчгла зазоров ь замках задавглась в диапазоне от 0,2 до 1,2 мм»'

Лселедовалия лобзали, что с увеличением ускорений напряжения в ремизной раме возрастает. При ускорения 550 м/с" напряжения достигают кристического значения, вследствие чего происходит поломка ремизной рамы.

Интенсивность роста напряжений при нестюа соединения з исследуемом диапазоне ускорении одинакова: как на так а в середине планок ремизной pai-щ. Яри. упругом узле соединения имеется две стадии роста напряжений. В первой стадии интенсивность роста напряжений аналогична росту напряжений при местком соединешш.Во второй стадии при изменении ускорений от 350 м/с^ до 550 м/с2 напряжения в серед;ше планок растут в два раза интенсивнее, чем при жестком соединении,а на крав гланки напряжение падает и стреимтся

к irvjiij.

Установлено, что зависимость капрянети; в ремизной раме от величины зазора носит лшеГлнП характер. С увеличением зазороз {5 замке интенсивность роста напряжений в планках ремизной рамы зависит г основном от зпда соединений боковины с планкой г их жесткости. Интенсивность роста напряжений в ремизной раме при упругом соединении б 1,5 раза вьгше, чал при гыгстком. Бри зазоре

- к -

■в заыкэ 0,2 ¡.и напряжения в середине планки ремизной рамы с упругим узлом соединения.меаьие, чем с жестким на 50;*. С увеличением зазора в замке до 0,6 гл.! напряжения в гранкеремизной рамы при упругом и местком соединении выравниваются и при дальнейшем росте зазора до 1,2 мм напряжения в планке ремизкой рамы с уп-р-^тим соединением превышают напряжения з планке с псестким соединен;:.:.: на 70£. ото объясняется тем, чте нагрузки, везникаицие з упругем узле сосдинашя =2,2,1С~ 11м), при ускорении свыше' о5и ."Ус- и зазора в замке более 0,8 мм достигают предельного сначо гл. Конструкция узла соединения теряет несу^ух способность. Мсмент, действующий в узле соединения, уменьсается, б связи с чем »¿_г.р/1.ле}С!Я в замках и середине планок уваличлнаэтея.

Сценлпалссь ья:£якие амшглтудно-частоткых характеристик на напряжение в ремизной раме. Исследования проводились на ЕИбро--стсще -60 в диапазоне колебаний от 20 до 35 Гц и амплитуды ос 0,2 до 2,2 мм. Частота натекший измерялась строботахсметром ТС г ГС1 СТ. 21359-82, а напряжения - тензометрическим методом.

Установлено,- что зависимость напряжений в ремизной раме от частоты и амплитуды ее колебаний носит лпно;1ный характер. С увеличением частоты колебаний от 20 до 35 Гц напряжения в ремизной раме в зависимости от жесткости узла соединения боковшш с глан-кой увеличиваются в 1,5-2,2 раза. ■• •

При- установке галев на галезоносители масса ремизной рамы возрастает на 30£, следствием чего является увеличение напряжений в планках рамы на 10-20£ независимо от яесткгсти соединения.

Четвертая глава посвящена разработке конструкций ремизных рам, обладающих повышенной надежностью, а такяе сравнительным испытаниям ремизных рам на динамическую прочность.

Данная работа проводилась поэтапно, путем создания отдельных узлов и деталей; ремизной рамы. При разработке конструкции • узлов п деталей ставилось целью создать надк^ную и технологичную конструкцию ремизной рамы, обсс.пе-чнващутэ оптимальши процесс золообразования применительно к .».¡ассовоцу ассортименту вы-рмбаткаагьясс тканей и вцдераизаицую бел*.....динамические нагрузки к" станке.

3 основу ;с.зраЗотяи р»2мпз??.~* руа попиленной надозиоста нами плозоии : зср^тич&с1с1с и эх ментальные ичслазсъашм по оцзнке кглря'шнноги состояния ионной рамы, лзучонле и иласси-факацяя отказов и яналиь развития и создания конструкций основ-

пых узлоз и деталей ремизных рати, выпускаемых ведущими зарубежными фирмами.

При разработке юнст.ругаип'; ремизных ;>ам ставилась задача создать унифицированный рщ узлоз и деталей с применением легких сплавов и полжерных материалов, обеспечшзаицих массовый выпуск рал при ыинимадьных трудозатратах.

Узел соединения боковины с планкой представляет сборно-разборную конструкцию. Для боковины выбран стальной П-образный профиль, .-.-есткооть которого на 70^ Еыше, а погонная масса - на 2СЙ меньсе, чем у серийно выпускаемого продля прямоугольного сечения. На краях боковины предусмотрены специальные а^мировочные "усы", обеспечиванию надатлое крепление шипа,отлитого из полимерного материала мирки ПА6-2Ю/ЗП-14 по форме внутреннего окна шгаики. Для фнксац:и: сппа в полости планки разработано упругое соединение, пош-олякцее разглплать вставву двойным клином, как в плоскости наибольшей, так и в плоскости наименьшей жесткости планки. Данное соединений предназначено для ремизных рам, применяемых при выработке легких тканей. Для реш:зных рагл, применяемых при выработке средних и тл:-елих тканей, удертлние шипа в полости планки осуществляется винтом, который закраивается в гайку, запрессованную в пластмассовую обойму и вклепанную в полость планки. Предохранение от самоотвинчиванш винта осуществляется в данных соединениях за счет его посадки в пластмассовую обойму с натягом.

Узел фиксатора должен налегло крепить галевоноситель к планке и обеспечивать быстрый съем или установку галев на ремизную раму. В результате разработана конструкция клинового крепления галевоноситаля.

Для зубчатого соединения ремизной рамы с приводными тягами тзгщкого станка разработан замок с клиновым подпружиненным элементом, позволяющим -оыбирать зазор в соединении.

Для-шарнирного соединения разработан выносной зауок.Узат -замка состоит из стальной штампованной проушипк трапецевидной формы с отверстием под псыоц приводно:: тяги. Проушина заливается полг_'.;ср:;ы:.; материалом марки ПА6-210/311-14. С помощью винтов замок кропится к "лляке ремизной рамы. --

Разрабогщ^ ког.с-.мукци:: ст&дышэс и алюминиевых П-образных премией бог.овик, плавок из спешзл:-::ого тонкостенного коробчатого профит из олзх'ляпевого сплава и стплышх галевоносителей для оспоыпг. ыи;ов ремизных рам. Использование таких профилей

дает возможность изготавливать ремизные рамы с'необходимой точностью, механизировать процесс изготовления рам, использовать вы с о ко п;; о из вод кт ель ни е способы для изготовления пройкдей Спрессовали е , непрерывное формование, прокатка к др.).

Разработанные профили планок имеют жесткость на 25$ нлзе, а погонную массу '- на 10-15$ меньше, чем сершшо выпускаемые плачки. Проведена подготовительная работа по освоению выпуска новых конструкции профилей планок, боковик и галевоносителей на заводах отечественной промышленности.

Использование полимерного материала парю; ПА6-210/311-14 в основных узлах ремизной раш и применение конструкции клинового Фиксатора, обеспечивающего беззазорное крепление галевоносите-лл, уменьшает гаумоизлучекие раш на С,2+ 2,2 дБ.

На осноЕе разработанного унифицированного ряда узлов и деталей созданы инструкции ремизник .ром для станков тина АИР, А7ПРВ, СТБ, Р и др. Разработанные конструкции залздены авторскими свидетельствами 528361, 753632, 821553, 669756, 1С5ШЗ.

Нозко конструкции ремизных рам позволяют использовать гале-ва с У и С -образными ушками, что дает возможность применения основопробор1шх автоматов.

Проведенные на специальном стенде испытания ремизных рам на динамическую проч)¡ость показали, что при числе циклов нагру-аенкя 2*104 у новых конструкций ремизных рам кесткость ше на 20+ 35$ по сравнению» с серийно выпускаемнми и на 15$ - по сравнена с рамами бирмы я

В г.ятоп глазе представлены результаты производственный испытаний новых конструкций ремизных рам с целью определения их сроков службу и пумовше характеристик, а также сравнительных испытании суцсствушцих ремизных рам: серийных отечественных, новых

Е ИМПОРТНЫХ.

Производственные испытания ремизных рам проводились на Иванове!».^ предклько-ткацкой фабрике км.С.П.Балашова, Щелковском хлопчато-бумыяном комбинате ик.Ы.П.Калинкна, Изма?:ловской пря-дюпьно-гкахгсоИ фабрике, "Тверской шну^аггуре" ХЕК.

• - Лчя определения сроков службы ремизных ¿рам была разработа-

' на специальная методика, г. основу которой положены работу М.ИЯ5 дах, К.Е.Дегасово£ и др. по ■ определению сроков службы деталей и углов текстхжыяос машин. •

На ооновани: данных производственных испытании по выбранит

эмш:р!:ческнм зависимостям бил проведен расчет ' ;>еднего срока слуг-бы ремизных ртм. Согласие закономерности рассеиьагпк времени безотказно]! работы сцешгвилн по критерия Колмогорова, Расчетным ц>гтем было установлено, что »Тактический срок службы ремизных рал подчиняется иорм^но-логарп'Тмическоф' зчкону.Адекватность распределения которого проверяли графически методом.

икспср:иленталы!'л npoi-enioi результатов расчета среднего срока службы рсмнзыгзс рам различных конструкций подтвердила достоверность расчетов (расхождение ¡лк^ду расчетной! и ¿кспориментцль-ккми значенными срока слу:-:би не превышает 10£).

Сравнительные иснытаялн новых, отечественных серийных и импортных ремизных рам пр^-л-Ш-лись по методике контрольных испыта-шв: ткацких станков, разработанной ЩПБИаздитаяь, объединением "Климовсктокмлп", 12ПЗ'Лтекмаа и 1Ди21ХБ«1. Испытания показали, что новые конструкции ремизах, рам по сравнение с серийными ремизными рамами позволяют повысить сортность ткани в суровье на í,5-1,6*, снизить обрывность основных датей до I8J5 и повысить производительность труда h.'í 5"1. Срок службы новых ремизных рам в 1,6-3 раза выне, чем отечественных серийно выпускаемых рам и в 1,2 раза вязе, чем рам i'apua п E¿¿

Определение кумовых характеристик разработанных конструкций ремизных рам осуществлялось на стенде и непосредственно на ткацком станке АТПР-Г00-5 при частоте вращения главного вала 400,450 и 500 мйп""^ при холостом ходе и под заправкой.

В результате испытаний установлено, что значительный вклад в шумоизлучение станка ремизные рамы вносят па частоте от 100 до 1000 Гц. Сравнение ампдптудио-частотпых характеристик серийных и. новой ремизных рам показало,. что виброускорение на верхней и нижней планках новой рамы на 4-6 дЕ кида, чем на еерийной (а на боковине соответственно на 3-12 дБ нижэ).

Максимальный о-Т.ект по уровни звука в исследуемом диапазоне частот 63-8000 Гц наблндается при установке на станок разработанной ремизной piw при частоте главного вала 450 мил"1: уровень пут снйгяется пг 0,2-2,2 дБ.

. шаду и т^оэддики

1. Крит:гчески изучены научно-техническая и патентная иыТ.орма-ция, а также опыт работы ремизных рам ¡ia предприятиях, что позволило определить перспективные направления в совершенствовании конструкций ремизных рам.

2. Установлено, что срок службы ремзтзных рам для пневморагшр-ных ткацких станков низкий и не превышает 10 мес. При выработке тяжелых артикулов тканей при частоте вргщен::я главного вала свыше 300 мгл-^ срок службы ремизных рам на станках ЛТПР - не бблее 4 i.ooiuob,

'3. Проыщена классификация а адов отказов ремизных рам, которые подразделяются ка три основные группы: поломки деталей и со-единени;';; износ детален ; перетирание планок, ослабление в узлах соединения.крепежных аяементоз, коррозия.

4. Заполнены теоретичесаге и экспериментальные исследования по определении деТормахтин и напряжении, возникаяцнх в ремизных рамах в процессе работы ткацкого станка. Предложена методика расчета деформаций и напряжении, возниканцих в ремизной раме,с учетом жесткости соединения боковины с планкой (погрешность не превышает 1В%).

• 5. Разработан и реализован в виде программы на- языке программирования "CU** " в среде NS 25OS алгоритм идентификации и расчета конструкции ремизных рам с учетом жесткости уз-лоз соединения боковин с планкой под действием технологических негрузок.

6. Разработана динамическая модель ремизной рамы, которая представлена как искусственно расчлененная на конечное число абсолютно жестких параялаяышх элементов верхней и нижней планок.

7; Составлена программа анализа динамики ремизных рам-на ал-горитыэтеском языке iOFIPAH-17 и " TutSo CUnt уунгиионкруэдач в оперативной системе MS DOS » необходимая для расчета деформации и напряжений, возннкаиг.их в ремизных рамах в процессе работы т:сацкого стая'З.-

8. Экспериментальным путем у станс i." т, что предлагаемая динамическая тдель позволяет воспроизвести процессы, зозникакгдпе в ремизной руме при ое рабо" а ткацком станке, -с погрешностью, не превышала ей 13£. Разрабо* . ;й алгоритм,, реализованный в виде программы, позволяет цсследо^.-.гь влияние изменения различных

прозкгяих параметров ремизш.-х рам на характер ах функционирования.

9. Порчена регрессионна:-! зависимость величины суммарного прогиба верхней и низкой планок з сог одино ремизной рамы от азсткост-пих я гоомесрнчсокгх характеристик плгшок и боковин, технологической нагрузхз! и расположения точек кинематического возбуздекот по ширине рамы. Устяьэадено, что вх взаимодействие подчиняется гиперболической зависимости.

10. Проведены исследования влияния шага фиксаторов и зествсс?я соединения боковины с плавкой на дефюрмацшо и напряжение в ремизной раме. Дрп нате упксеторов до 200+210 мл деформация ремизной рамы уменьшается на 25^» а нппрлжение - более чем на 50%. С ували-чонисгл гд.отизотп /зим соединена-!, бокояшш с планкой деформация в ремизной раглэ уменьшается, а напряженно на краях планок и боковин увеличивается.

11. Построены нологракаа зависимостей деформации и напряжений б ремизной раме от основных геометрических и л;есткостных характеристик, которые позволяют оценить эксплуатационные показатели конструкций рогизних рай.

12. Разработали рскомандаппи по усовершенствованию конструкций ремизных рам с целью повышения надежности и долговечное?}

Для паьшаонпи надежности работы ремизной рада оптимальным является расположении замкоз от края рамн на расстоянии, равном Г/16+ 1/8 длины пленок; при этом жесткость верхней планки по сравнению с кижноЛ планкой д'олгда бить вше в 1,2+1,3 раза.

0 с поен выпуск разработанных конструкций тсшсосте^шх коробчатых профилей, имеющих жесткость на 25% вьке, а погонную массу на 10-15?. меньше, чем серийно выпускаемых профилей для планок ре-ыизних рам.

13. Разработана специальна*. методика определения срока слтнбн ремизных рам в производственных условиях.

14. Определен закон рассеивания сроков службы ремизных рам (нормлд ьнс-логариГ .-.цгч ее: "1:1).

15. В результате произетдетвенних испытаний уетаиоымао, что новые конструкции решгшх рам обладают поешвиной 'надеаностъо и лх срок сдузйы по сравнению с ранее выпускаемыми серийными pa.Ma.-si увеличивается более чом в 3 раза.

16. Определены шумовые характеристики разработанных констру^_ . цип ремизных рам на стенде и непосредственно на ткацком станке

АТПР-100-5 при частоте вращения главного вала 400,450 г. 500 мин при холостом ходу и при заправленном основными нитями. Б результате испытаний установлено, что новые разработанные конструкции .реипзицх рам характеризирувтся улучшенными шумовыми . характеристикам:: г при частоте вращения главного вала до 500 мин" cHiizaiTr уровень шума на 0,2-2,2 дБ.

17. Б результате выполнения исследований разработаны конструкция и методы проектирования ремизных рам повышенной на-

..деааости для бесчелночных ткацких, станков типа АТПР, СГБ, Р. Организован промышленный выпуск ремизных рам к массовое внедрение на ткацких фабриках.

18, Общий подтвержденный эффект от внедрения новых ремизных рам составил 26,2 тыс.руб. на I тыс.шт. рам в год. От общего объема выпуск 980 тыс.ремизных рам на 1992 год экономически асгшект (в ценах 1988 г.) составит 25676 тыс.руб.

По теме диссертации опубликованы следувдие работы:

1.-Кулейюш К).В., Хаит М.Б., Худых М.И. Елияние повышения зазоров в соединениях ремизной рамы на нащмжения в ее деталях//

"Сборник ШП? Г 14, ЕУШШХВ, 1976 г.

2. A.c. 52B36I СССР, ДЭЗ С 9/06. Фиксатор галевоносителя/ Ю.Б.Кулемкин, U.U.Худых и др. - 204.1065/12; Заявлено 08.07.74; Опуйл. 15.09.76; Вся. 3 34 - 2 е.: 6 ил.

3. Кулемкин Ю.В., Хаит М.Б. Повышение надежостл ремизных рам для пневматических с5анков// Сборник НИР У<- 16, М. ,ЦШ21ЛБ, 1977 г

4. A.c. 63S288 СССР, ДОЗ С 9/06. Ремизная рама ткацкого станка/ Ю.Б.Кулемкин, Ы.Б.Хаит и др. - 2468445/12 Заявлено 2S.03.77; Опубл. 35.12.78; Бол. Я 45-1 е.: 3 иши

5. Еулешсин Ю.Ь., Фефалов A.B., Хаит U.E. Определение среднего срока службы ремизных рам при ограниченном времени их испытания // Сборник НИР S 17, ЦШШЛБ, IS78 г.

6.' Кулемкин Ю.Б., Хаит М.Б. Модернизированные.ремизные pai.ii для дкевматкчесж станков П-105 и П-125// Р. с. "Текстильная .промышленность", У. 5, M., 1979 г.

7. Кулемки: Ю.В., Киселев Д.И. ,Хаит "иБ. Определение козфф!- . агента упругости узла соединения элементов ремизной рамы// . Сборник BS5 В 18, ЦШШашдеталь, 1979 г.

8. Кулемкин C.B., Киселев Д.М., Хаыт М.Б. Определение дефор-

мац:£1 и напряжений ü ремизной ¡¿и.ю с у чего ir уг.рутостл соединения, Сборник Б!Р У. IS, 15£:2&эдетаяь, IOßö г.

9. Кулемкпн Ю.В., Хаит М.Е.. ШзеГщср В.П. Отраслево!: стандарт "Рамы ремизное для ткацких сгалг.ов" ОСТ I7-8IO-?9//u¡iJa]TSiUIcr-пром, Ii., IS80 г.

10. A.c. 74СБ75,СССР, ДЗЗ С 2/06. Приспособление для соединения ремизной рамы с приводили стершем на т1:ацком станке ДЗ.В.Ку-

¡Д.Б.Х-üit н др. - 2528140/28-12; Заявлено 07.06.7В; Опубл. 15.0S.80; Вал. У 22 - 3 е.: I шл,

11. A.c. 75SG32 СССР, ¿S3 С S/0G "Ремизная рамка ткацкого станка// В.В.Кулемхин, ;.!.Б.Хаит и др.- 2628141/28-12; Заявлено 07.06.78; Опубл. 30.CS.80; Бал. :.* 32 - 2 е.: 4 илл.

12. Кулемкил D.B., Хаит ¡¿.В. ;: др. Рама ремизная для усовер-иенст^ванных пневмораплрных ткацких станков// Сборник НИР У' 20, ШСИавдсталъ, 1981 г.

13. A.c. 821563 СССР, ДЗЗ С 9/05. Ремизная patata ткацкого станка/ Ю.В.Кулемкин, Д.Г.Бибаян и др,- 2781874/28-12; Заявлено 18.06.73; Опубл. 15.04.81; Еад. ::. 14 - I 0.: 3 ил.

14. A.c. 861423 СССР, ЛОЗ С 9/06. УстроГ:стк> для сообщения ремизной рамки с приводом ткацкого станка/ Ю.В.Кулемган,М.Б.Хаит и др. - 2S58S87/28-I2; Заявлено 25.12.73; Опубл. 07.09.81;

Бил. :: 33 - I е.: 2 пл.

15. A.c. 889758 СССР, ДЗЗ С 9/ОБ. Ремизная pataca ткацкого станка/ Ю.В.Куломккн, И.Б.Хапт и др.- 290IG40/28-I2; Заявлено 28.03.80;.Опубл. 15.12.81; Вал. 46 - 2 е.: 4 кл.

16. A.c. S7I946 СССР, ДЭЗ С 9/06. Рошзная рамка ткащого станка/ Е.В.Кулешшн, Л.Г.Бабаян и др.- 3266574/28-12; Заявлено 27.03.81; Опубл. 07.11.82.; Бая."." 41 - I е.: 5 ил.

17. Кулемкин Е.5., Хаит М.Б., Кис ал en Д.Ы. Исследование зависимости деформации и нллряжешш в ремизной раме от ее упругих и геометрических характеристику/ Сборник НИР J5 21, иВиЩащдетадь, 1982 г.

IS. A.c. IC5II45 <^ССР, ДЭЗ С 9/06, Ремизная рамка ткацкого станка/ Е.Б.Кул&мкин, I .Г. Бабаян и др.- 3447236/28-12; Заявлено 02.05.82; Опубл. 30.10.83; Ейл. У 40 - 2 е.: 5 га.

IS. A.c. II47788 СССР, ЛОЗ С S/06. Ремизная рамка ткацкого станка/ Ю.В.Кулемпик, I,Г.Бабаян и др.- 3654513/28-12; Заявлено 24.10.83; 0публ.30.03.85; Бей. У 12-2 с.:2 ил.

20. A.c. II52C82 СССР, Д) 3 С 9/06. Ремизная рамка ткацкого

.станка/ Б.В.Кулемкнн, Л.Г.Бабаян и др. - Заявлено 17.03.Ь. Опуйл. 30.04*85 ; Бея. ß Гб - 2 е.: 3 ил.

21. Кулемкин Ю.В., Хаит У.Б. и др. Разработка и расчет конструкции фиксатора галевоноспгеля ремизной рамц// Сборник НИР Je 23, ЩИШавдеталь, 1984 Г.

22. A.c. 1172953 СССР, ДОЗ С 9/CS. Ремизная рамка ткацкого станка/ Ю.В.Кулемкпн, Л.Г.Бабаян и др.- 3377S30/28-I2; Заявлено 22,12.83; Опубл. 15.08.85? Ват. ;.■■ 30 - 2 с.:'4 ил.

23. Кулемкин Ю.В«, Хаит U.B. я др. Ремизные рамы для ткацких стан:х>в АТПР-100-4// £."Текстильна! промышленность",Г' 4Д986г,

°4. A.c. 1275595 СССР, ДО С 9/0б. Узел крепления ремизной ра-мц/ Ю.З.Кулсмкин, М.Б.Хаит и др.- 3SI7I24/28-I2; Заявлено 27.06.85; Опубл. 15.12.86; Боя. ]'• 46 - I е.: 3 ил.

25. Кулемкин C.B., Букина С.Б., Хаит М.Е. Использову-ние основных законоа математической статистики для определения среднего срока службы ремизных рам// Сборник НИР й 27, ¡ДьЗйЛаэдеталь,^., 1988 г.

26. Кулемкин Ю.Б..Хаит U.E. Расчет каркаса ремизной рамы. Межвузовски/, сборник научных трудов КШ, Ярославль-, IS69 г,

27. Кулемкин Ю.В., Хаит Ы.Б., Тверитинов Д.И. Протезирование надежности работы ремизных рам с применением регрессионных зависимостей// Сборник научных трудов КТИ, Ярославль, iSSO г.

- — 28. A.c. Д664908 СССР, ДЭЗ С 9/06. Ремизная рамка ткацкого стайка/ Ю.В.Кулемкин, LI.Б.Хаит и др.- 4556995/28-12; Заявлено 27.03.89; Опубл. 23.07.91; Бит. й 27 - 2 е.: 4 ид.