автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование питающих устройств кольцепрядильных машин

На правах рукописи

Соркин Борис Аркадьевич ' ^^^

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПИТАЮЩИХ УСТРОЙСТВ КОЛЬЦЕПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН

05.02.13 — машины, агрегаты и процессы (легкая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома - 2005 г.

Работа выполнена в Костромском государственном технологическом университете и лаборатории Ташкентского СКБТМ.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Палочкин Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Телицын Анатолий Алексеевич

кандидат технических наук, Безденежных Алла Германовна

Ведущая организация: ОАО Костромской научно-

исследовательский институт льняной промышленности (КНИИЛП г. Кострома)

Защита состоится 23 июня 2005 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.093.01 в Костромском государственном технологическом университете по адресу: 156005 г. Кострома, ул. Дзержинского, 17, ауд. Б-106

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ.

Автореферат разослан « 20 » мая 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, ,,

доктор технических наук, профессор С^Н^—, ГТ.Н. Рудовский

Актуальность темы. Кольцевая система прядения существует уже длительное время. При выработке пряжи средней линейной плотности её успешно заменила пневмомеханическая система прядения, имеющая более высокую производительность. Однако при производстве пряжи малой линейной плотности и при переработке длинных волокон, кольцевая система прядения прочно сохраняет свои позиции. На сегодняшний день во всем мире до 80% всей пряжи вырабатывается кольцевым способом. Это объясняется, отчасти, тем, что пряжа, производимая кольцевым способом имеет на 15 - 18% более высокую прочность, по сравнению с пневмомеханической.

Питающие устройства служат для обеспечения питания вытяжного прибора прядильной машины полуфабрикатом в виде ровницы или ленты. Наибольшее распространение среди питающих устройств кольцепрядильных машин имеют питающие рамки с установкой ровничных катушек на подвесках. Основным требованием к питающим устройствам является обеспечение бесперебойного питания без скрытой вытяжки питающего продукта. Невыполнение этого условия ведет к повышению неровноты вырабатываемой пряжи и обрывности в зоне питания. По данным ряда исследователей обрывность в этой зоне может достигать 43,3% от общего уровня обрывности на прядильной машине. Особо жесткие требования предъявляются к питающим устройствам прядильных машин для хлопка и смеси его с искусственными или синтетическими волокнами, т.к. ровница имеет на значительной свободной длине в зоне питания незначительную прочность. В связи с этим решение вопросов стабилизации натяжения ровницы и снижения его уровня при сматывании с катушек в питающей рамке кольцепрядильной машины является актуальной задачей

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методик и рекомендаций по проектированию питающих устройств кольцепрядильных машин, обеспечивающих снижение уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании ее с ровничных катушек, для исключения скрытой вытяжки ровницы и повышения за счет этого качества вырабатываемой из неё пряжи и уменьшения обрывности на машине.

Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:

• Создать математическую модель движения подвески с ровничной катушкой.

• Разработать теоретические основы выбора рационального, с точки зрения обеспечения минимальности уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании с катушки, положения направляющего прутка в питающей рамке прядильной машины.

• Разработать методики и экспериментальные установки для исследования влияния различных конструктивных параметров элементов питающих устройств на натяжение сматываенрй- с—кавдж^Еовницы и момент трения в опорном узле подвески кату

1#к6?с- НАЦИОНАЛЬНАЯ |

7 БИБЛИОТЕКА I

! ¿"Т&гМ

1 •> лЛ

• Провести экспериментальную проверку эффективности рекомендуемых конструктивных мероприятий по совершенствованию элементов питающих устройств.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Разработана математическая модель движения подвески с ровничной катушкой в питающей рамке прядильной машины, позволяющая рассчитать значение силы, необходимой для сматывания ровницы с катушки и положение точки сматывания на поверхности катушки, с учетом момента трения в подшипниковом узле, трения ровницы о направляющий пруток, сил сцепления между сматываемым и остающимися на катушке витками, а также положения подвески в пространстве.

2. Разработана и реализована в виде программы для ЭВМ методика расчета положения направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей, обеспечивающего минимальные уровни среднего значения натяжения ровницы и его колебаний при сматывании.

3. Предложена методика расчета суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески с учетом отклонения формы или волнистости поверхности дорожки подшипника.

4. Предложены методики и устройства для исследования: процесса сматывания ровницы с катушки, моделирующие сматывание ровницы в любых вариантах питающих устройств; момента трения в опорном узле подвески; силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке; отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек колец упорного подшипника подвески.

Практическая ценность работы. Разработанные модели и алгоритмы могут быть положены в основу проектирования рациональных конструкций питающих рамок кольцепрядильных машин.

Предложенные в работе математические модели для расчета рациональной конструкции питающей рамки кольцепрядильной машины, реализованные в разработанном программном обеспечении, а также рекомендации по совершенствованию конструкции подвесок ровничных катушек приняты к использованию в ООО «Союз-4» при ОАО «Костроматекстильмаш» для проектирования новых кольцепрядильных машин и модернизации существующих.

Публикации. Основные положения данной работы изложены в четырех статьях, трех тезисах докладов международных и одном всероссийской научно-технических конференций, одном патенте РФ на изобретение и одном патенте РФ на полезную модель.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку:

• на международной-научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льнй в современных условиях» (Лен-98, Лен-2002), Костромской государственный Технологический университет, 1998, 2002 г.;

• на Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2004): Московский государственный текстильный университет им. А.Н.Косыгина, 2004г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав с выводами, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 123 страницах, имеет 44 рисунка и 11 таблиц.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена ее направленность и представлена общая характеристика работы.

В первой главе проведен анализ конструкций питающих устройств прядильных машин и работ, связанных с их исследованием, предложена классификация питающих устройств.

Питающие устройства для питания прядильных машин ровницей выполняются в виде питающих (ровничных) рамок. Они предназначены для установки катушек с ровницей, хранения запасной ровницы и для выкладывания на полке катушек после срабатывания ровницы.

Конструкция рамок должна обеспечивать: возможность регулирования ее габаритов; возможно меньшую высоту для удобства обслуживания; достаточную освещенность рабочего места; доступ к любой катушке для ее смены; удобство для обмахивания и автоматической чистки самой рамки и других внешних частей машины; меньшую поверхность, на которой возможно накопление пуха; легкое вращение катушек для сматывания ровницы без излишнего натяжения и без скрытой вытяжки.

Рядом фирм разработаны автоматизированные устройства для смены катушек в питающей рамке прядильной машины. Использование таких устройств налагает дополнительные требования на конструкцию питающих рамок в связи с необходимостью перемещения вдоль них сработанных и полных катушек и размещения пневматических устройств, осуществляющих проводку

ровницы через направляющие прутки и подачу ее в уплотнитель перед вытяжным прибором.

Ровница разматывается с катушки вследствие натяжения, создаваемого за счет вращения питающей пары вытяжного прибора, в зажим которой ровница подается. Опорой катушки при ее вращении в устаревших конструкциях питающих рамок являлись деревянные шпильки, которые вставлялись в катушку. Шпилька опиралась своей пяточкой на фарфоровую чашечку, закрепленную на уголках, установленных вдоль рамки, верхней опорой шпильки служило отверстие в таком же верхнем уголке. Достоинством подобной конструкции являлся довольно стабильный и малый момент трения шпильки в опорах, что обеспечивало небольшое усилие сматывания ровницы, порядка 2...4 сН при незначительных колебаниях его уровня. При каждой смене катушки происходило удаление пуха с пяточки шпильки, из фарфоровой чашечки и верхней части шпильки, что также способствовало стабильности момента трения в опоре.

Вместе с тем, горизонтально расположенные вдоль всей рамки уголки, а

также необходимость использования шпилек, затрудняло обслуживание рамки. Установка каждой катушки на шпильку занимало обе руки работницы, вызывало необходимость иметь на фабриках значительное количество шпилек. Кроме того, при случайном падении заостренная пяточка шпильки деформировалась и шпильку приходилось выбрасывать. Для повышения долговечности шпилек ее опорную часть стали изготавливать из полиамида, однако это не устраняло их принципиальных недостатков.

В Ташкентском СКБТМ была разработана конструкция питающей рамки с оригинальным опорным узлом катушки в виде грибка, исключающим применение шпильки. Конструкция опоры катушек позволила исключить деревянные шпильки, улучшить условия труда работниц. Вместе с тем эксплуатация питающих рамок с такими опорными узлами выявила и их серьезный недостаток. В процессе работы машины пух и оборвавшиеся концы ровницы постепенно наматывались на опору, что, в конечном итоге, приводило к значительному увеличению момента трения на опоре и соответственно к повышению натяжения сматываемой ровницы, увеличению скрытой вытяжки ровницы и повышению неровноты пряжи, а также обрывности в рамке. В результате, данная конструкция не получила широкого распространения.

Анализ литературных источников показывает, что в настоящее время прядильные машины отечественных и зарубежных фирм выпускаются только с питающими рамками, с установкой катушек на вращающихся держателях (подвесках) различных типов.

Катушки с ровницей подвешены на вращающихся подвесках, опорный узел которых представляет собой подшипник качения. Смотанная с катушек ровница огибает направляющий пруток, и направляется в вытяжной прибор. Направляющий пруток может быть выставлен относительно катушки по вертикали и горизонтали.

В питающих рамках с подвесками катушки имеет лишь верхние опоры, поэтому отпадает необходимость в продольных элементах (уголках, досках) для нижних опОр, что облегчает условия труда работниц, обеспечивая им более легкий доступ к катушкам, особенно в многорядных рамках. Ввиду того, что работница может устанавливать полные катушки и снимать сработанные одной рукой, сокращается время на обслуживание питающей рамки. За счет исключения в рамке продольных элементов уменьшается ее запушаемость, обеспечивается лучшая работа пухообдувателей, появляется возможность использования механизмов автоматизированной замены катушек. В работе приводится анализ патентной литературы по таким механизмам.

Одним из направлений повышения производительности прядильного производства является сокращение числа переходов машин при выработке пряжи и, в частности, за счет исключения ровничного перехода. Производительность труда при переходе на безровничное прядение может возрастать на 12...20 %. Однако в безровничном прядении возникают значительные трудности при питании прядильных машин лентой.

В разные годы многие фирмы, такие как СагпШ (Италия), Pfennigsberg (ФРГ), Басо-ЬохуеН (США), МаггоШ (Италия) и др. выпускали прядильные машины со

сверхвысокими вытяжками с питанием лентой, уложенной либо в обычные тазы, либо в тазы малых размеров. Безровничная система прядения не получила широкого распространения и, во многом, это объяснялось тем, что при питании из тазов происходила скрытая вытяжка ленты, что в, конечном итоге, с учетом сверхвысокой вытяжки в вытяжном приборе машины (до 500) приводило к значительной неровноте пряжи. Тем не менее, фирма Suessen, используя многолетний опыт, накопленный в области прядения, и современные материалы в конструкции питающего устройства наладила серийное производство кольцепрядильных машин марки Ring Can с питанием вытяжного прибора лентой из тазов. Отличительной особенностью питающих устройств этих машин является проходящие от тазов к вытяжному прибору тонкие транспортерные лентьг, на которых имеются широкие полозья. Между ними проводятся по две волокнистые ленты. Ленты достигают вытяжного прибора приглаженными и слегка сплющенными, т.е. хорошо подготовленные к вытягиванию. Приводится анализ патентной литературы по механизмам питания лентой.

Ввиду того, что доминирующее место среди питающих устройств кольцепрядильных машин занимают питающие устройства с питанием ровницей и установкой катушек на подвесках, анализ таких устройств представляет наибольший интерес.

Несмотря на то, что питающие устройства прядильных машин оказывают существенное влияние на качественные показатели пряжи и ее обрывность, исследованиям и оптимизации этих устройств уделялось недостаточно внимания. Влияние уровня натяжения ровницы его стабильности на качественные показатели пряжи и ее обрывность показано в работах С.С. Белова, В.Г Козлова, В.Н. Хлебниковой . В работах В.Г Козлова, Ш.Р. Алиева, Г.Г. Гусейнова , James R. Wright, D. Günter, отмечается существенное изменение натяжения ровницы по мере перемещения точки сматывания по высоте катушки, и делаются попытки поиска такого положения направляющего прутка по высоте, при котором разница в натяжении была бы наименьшей. Однако при любом положении прутка по высоте имеет место изменение натяжения при сматывании ровницы как по высоте намотки, так и по мере изменения диаметра сматывания. James R. Wright и D. Günter . зафиксировали также значительные колебания натяжения ровницы при сматывании ее с катушки на подвеске, однако причин колебаний не выявили.

В работах Выскварко В.Г., Телицина A.A., Филатовой Н.И рассматривается влияние на изменение натяжения ровницы при сматывании с катушки в ровничной рамке времени пуска высокоскоростной самокруточной прядильной машины. Отмечается, что за счет значительного ускорения катушки натяжение ровницы может достигать больших значений и приводить к скрытой вытяжке ровницы. Предлагается методика расчета минимально допустимого времени пуска, при котором исключается появление скрытой вытяжки ровницы. Натяжение ровницы в питающей рамке этих машин в пусковой период исследовалось также Кузнецовым Г.К и Румянцевым М.А. Для самокруточных прядильных машин ПСК этот вопрос весьма важен, т.к. при обрыве продукта приходится останавливать и затем вновь пускать всю машину. Причем скорость

выпуска пряжи на этих машинах может достигать 300 м/мин, а подачи ровницы в вытяжной прибор составлять 3.. .30 м/мин.

Однако для кольцепрядильных машин, йа которых ликвидация обрыва продукта происходит на ходу машины, вопрос изменения натяжения ровницы в питающей рамке при ее пуске не актуален, т.к. машина в течение наработки всего съема пускается лишь один раз и скорость подачи ровницы в вытяжной прибор составляет порядка 0,27... 1,2 м/мин.

Анализ работ, посвященных исследованию питающих рамок, показал, что проблема стабилизации и снижения уровня натяжения ровницы при сматывании ее с катушек в питающих рамках является весьма актуальной, т.к. от этого зависят качественные показатели пряжи. Вместе с тем, поиск оптимального (с точки зрения минимальной разницы в натяжении ровницы, сматываемой с верха и низа катушки) положения прутка лишь по высоте катушки, не способен кардинально решить эту проблему. Натяжение ровницы при сматывании сверху и снизу намотки отличается более чем в 1,5 раза. В частности, и потому, что в процессе сматывания ровницы. происходит изменение положения точки сматывания не только по высоте катушки, но и по ее радиусу. В связи с этим встает вопрос о рациональном размещении направляющего прутка не только по высоте катушки, но и в пространстве относительно нее.

На основе выполненного в главе анализа результатов проведенных ранее исследований сформулированы цель и задачи диссертационной работы Во второй главе решены задачи создания математических моделей движения подвески, поиска рационального положения направляющего прутка в питающей рамке прядильной машины и расчета момента трения в опорном узле подвески. При разработке математических моделей приняты следующие основные допущения: деформацию ровницы, сматываемой с катушки, при движении ее в рамке считаем упругой; система «подвеска - катушка с ровницей» (далее будем называть эту систему «подвеской») является абсолютно твердым телом с постоянной в некотором промежутке времени массой (изменением массы ровницы на катушке пренебрегаем из-за малых скоростей разматывания); значения кинематических параметров движения (угловая скорость и перемещение свободного конца оси подвески) принимаются известными и задаются периодическими функциями, полученными на основе экспериментов.

Для определения силы натяжения ровницы, необходимой для сматывания ровницы с катушки, висящей на подвеске в питающей рамке прядильной машины, и положения точки сматывания на поверхности катушки, движение подвески с катушкой рассматривается как движение симметричного твердого тела вокруг неподвижной точки О, лежащей на оси симметрии подвески. Для задания ориентации подвески введены пространственные системы координат с началом в точке О (см. рис. 1):

— система координат, жестко связанная с подвеской, причем ось О^ совпадает с осью материальной симметрии подвески; оси О£, и О г] образуют с ней правостороннюю систему осей координат, а выбор их направления соответствует выбору начальных условий задачи;

ОХУХ - жестко связанная с рамой машины и представляющая собой основную систему ориентировки, в которой будут заданы положение питающего прутка и точка входа ровницы в заднюю пару вытяжного прибора. ОК- линия пересечения плоскостей О^Г] и ОХУ

Для определения положения подвески в пространстве в каждый момент времени введены три независимые обобщенные координаты (углы Эйлера) (р.щб, определяющие положение подвижной системы относительно неподвижной системы ОХ, ¥,2. Математическая модель движения подвески с катушкой вокруг точки О составлялась на основе уравнения Лагранжа в форме динамических уравнений Эйлера (1) с использованием кинематических уравнений Эйлера (2).

Рис. 1.

/„ • ¿д/Ж -1?)гр = М

1'

1д ■ йШ/ = Мг,

0)

где 1Ц, 1д - моменты инерции подвески с катушкой относительно соответствующих осей координат.

(2)

проекции скорости на оси координат

Ц=у/ъ\п6с05(р -выхир г=ЦГсоъв + ф,

где р, <7, г вектора угловой подвески с катушкой подвижной системы

В правых частях системы (1) стоят проекции на оси главного момента от действующих на подвеску внешних сил относительно неподвижной точки О, куда входят момент трения в упорном подшипнике; момент силы тяжести подвески с

катушкой; момент от сил сцепления сматываемого витка ровницы с остающейся намоткой, а также момент от силы натяжения ровницы.

В результате преобразований получены выражения для расчета величины силы Р и положения точки С(хс,ус,2с) ее приложения. Значения ряда

параметров, необходимых для расчета определяются экспериментально. Методика их определения приведена в гл. 3.

Существенное влияние, как на уровень силы натяжения ровницы, так и на характер его изменения по мере сматывания ровницы с катушки по ее высоте и по диаметру, оказывает положение направляющего прутка относительно катушки с ровницей. Для нахождения такого положения прутка, при котором как уровень силы натяжения, так и амплитуда его изменения в процессе размотки всей катушки были бы минимальны, введена пространственная система прямоугольных координат, связанных с питающей рамкой, и с началом в неподвижной точке О подвески (этой точкой является точка подвеса, см. рис. 2). Уравнение оси прутка задается линией пересечения двух плоскостей Р и Q, параллельных осям координат ОХ и 02 и выражающих соответственно углы наклона прутка к плоскостям ОХУ и OYZ. Положение плоскостей Р и () в пространстве ОХУХ задаются их расстояниями ри и от начала координат и углами наклона а та (5 этих прямых, соответственно к осям координат ОХ и ОУ.

Рис. 2. Положение основных точек питающего устройства в пространстве

Поиск положения прутка в пространстве, обеспечивающего наименьшую силу натяжения ровницы на сходе с прутка, ведется из следующих соображений. Рассматривая точки схода ровницы с катушки, касания прутка и входа в вытяжной прибор и соединяя их прямыми, получаем треугольник, минимальная площадь которого соответствует положению ровницы на прутке, при котором отсутствует скольжение ровницы вдоль оси прутка и, следовательно, отсутствует составляющая силы трения, направленная вдоль прутка. Длина ровницы в этом

г

случае будет наименьшей. Площадь указанного треугольника зависит от положения прутка в системе координат OXYZ. Уравнение оси прутка как общих точек плоскостей Р и Q (рис. 2.),

х cos а + у sina -ph = О у cos/? + z sin/? - qh =0.

Из (3) для любой плоскости, проходящей через ось прутка,

л; cosa +у (sinа + к, cosß)+ z k¡ sin/? -ph + k¡ qh = 0, (4) где кг параметр плоскости.

k¡ =( Ph - x¡cosa + y¡ sina) / (y, cosß + z, sinß - qh). (5) Для плоскостей, проходящих через точки С и В схода с разматываемой паковки и входа в заднюю пару вытяжного прибора, соответственно - кс, кв. Естественно, названные плоскости проходят и через точку П, лежащую на оси прутка. Получены выражения для расчета угла 5 между этими плоскостями, а также длины ровницы между точками С и В и силы F натяжения ровницы на участке между прутком и вытяжным прибором.

Задача поиска положения прутка в пространстве, обеспечивающего минимальное натяжение ровницы на сходе с него, решалась с помощью ЭВМ по разработанной программе. Для различных прядильных машин исходные данные для расчета различны, что связано с размерами устанавливаемых в питающую рамку паковок. Для питающей рамки прядильной машины П-66-56, рассчитанные по описанной методике параметры, определяющие положение направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей составили: ¿>¿=115мм, <?а=95мм, a =35°,/?=300о (см. рис. 2.).

Конструкция питающей рамки с приведенными выше параметрами направляющего прутка, защищена патентом РФ№ 42533 на полезную модель.

Одним из основных требований к подшипниковому узлу подвески ровничной катушки является стабильность в нем момента трения при ее вращении. Нестабильность момента трения приводит к динамическим нагрузкам на ровницу, что может сказываться на ее неровноте и обрывности, а также к неравномерности вращения катушки и ее раскачиванию, что, в свою очередь, может стать причиной сползания и слета витков ровницы.

Одной из причин возникновения нестабильности момента трения в подшипниковом узле, на наш взгляд, может являться макронеровность или волнистость поверхности беговых дорожек упорных шайб подшипника, что приводит к осевому перемещению вращающихся частей подвески. При S/R >1000, где S шаг неровности, а R ее высота, геометрическая характеристика качества поверхности определяется как отклонение формы (или макронеровность), при S/R=50... 1000 - как волнистость.

Дно беговой дорожки упорной шайбы подшипника представляется как замкнутая криволинейная поверхность вдоль оси симметрии шайбы. Для преодоления отклонения формы или волнистости поверхности дорожки

необходимо приложить дополнительную силу () (составляющую силы натяжения ровницы). Получено выражение, представляющее собой закон изменения силы Q, под действием которой шарик катится без скольжения с постоянной скоростью, задаваемой с технологической точки зрения. При этом считали, что известна (на основе эксперимента) периодическая функция У = /(х), отражающая отклонение формы или волнистость поверхности нижней дорожки шарикового подшипника, причем х - координата, заданная вдоль дорожки. Суммарный момент трения м"тр в подшипнике подвески с радиусом дорожки определяется из выражения

(6)

При этом нагрузка считается равномерно распределенной на каждый из трех шариков.

В третьей главе приводятся описание разработанных методик и установок для проведения экспериментальных исследований, и результаты этих исследований.

Задачами экспериментальных исследований являлось:

• определение некоторых коэффициентов, закономерностей и физических величин, необходимых для расчета по полученным во второй главе математическим моделям;

• экспериментальная проверка адекватности предложенных математических моделей;

• сравнительный анализ различных конструкций подвесок ровничных катушек.

В связи с отсутствием в литературе данных о значениях сил сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке, необходимых для проведения расчета величины натяжении ровницы при сматывании с катушки на подвеске по предложенным математическим моделям, были разработаны методика измерения и специальное устройство, позволившее зафиксировать значения этих сил. Эти силы определялись при сматывании ровницы с различных диаметров и уровнях положения точки сматывания по высоте катушки, со скоростями, имеющими место на реальной машине. Как показали эксперименты, сила сцепления между сматываемым витком и витками, остающимися на катушке, для хлопковой ровницы практически не зависит от диаметра катушки и положения точки сматывания по высоте намотки и составляет порядка 0,25 сН.

Как показано во второй главе, момент трения в подшипниковой опоре при постоянстве радиуса дорожки может определяться, наряду с другими факторами, параметрами отклонения от формы или волнистостью ее поверхности. Для экспериментального определения этих параметров, необходимых для расчета момента трения в оцоре по предлагаемой математической модели, были разработаны методика и специальное приспособление. В результате экспериментов было установлено, что отклонение формы или волнистость поверхности дорожек опорных колец подшипников могут быть, с достаточной для практических расчетов точностью, представлены в виде периодической

функции - трехчленным рядом Фурье. Для исследованных опорных колец подшипников подвески были определены коэффициенты этого ряда.

Для экспериментального определения момента трения в подшипниковом узле подвески катушек разработаны методика исследования и устройство, оснащенное датчиком, позволяющим непрерывно фиксировать на осциллограмме значение момента в процессе вращения катушки с ровницей с частотой, соответствующей той, которая имеет место на прядильной машине. Экспериментально подтверждена правомерность предложенной методики теоретического расчета момента трения в опорном узле подвески с учетом отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорного кольца. Показана существенность влияния отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорного кольца как на величину момента трения в опорном узле подвески, так и на коэффициент вариации этого момента. С уменьшением величины отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек коэффициент вариации момента трения снижается. Исследование момента трения в опорах подвесок различных типов (П-01, П-02, П-610, П-10-1) производства завода Таштекстильмаш и выпущенных фирмами БсЫитЬе^ег (Франция) и БАМРИЕ (Италия) показали, что зависимость изменения момента трения в опорном узле подвесок катушек от величины прилагаемой осевой нагрузки для ровничных катушек с массой до 2 кг, наиболее используемых в отечественной промышленности, имеет линейный характер. Установлено снижение коэффициента вариации момента трения в опорных узлах с ростом осевой нагрузки. На основании проведенных экспериментов по исследованию влияния материала опорных поверхностей на значения коэффициента вариации момента трения в подшипниковом узле подвески, предлагается эти поверхности изготавливать из пластмассы, что приводит к снижению названного показателя,

В связи со сложностью регистрации процессов, происходящих при сматывании ровницы, а также экономической нецелесообразности проведения экспериментов непосредственно на прядильной машине, разработаны методика и устройство для изучения процесса сматывания ровницы с катушки. С помощью датчиков, которыми оснащено устройство, на осциллограмме синхронно регистрируются усилие натяжения ровницы, амплитуда колебаний подвески с катушкой и равномерность ее вращения. Устройство позволяет моделировать процесс сматывания со скоростями, соответствующими реальным на машине, при различных взаимных положениях элементов питающего устройства для любых ровничных рамок кольцепрядильных машин. Проведены экспериментальные исследования влияния расположения направляющего прутка питающей рамки на натяжение сматываемой с катушки ровницы. Целью исследований являлась проверка теоретических положений по определению рационального положения направляющего прутка питающей рамки прядильной машины, изложенных во второй главе. Эксперименты проводились по двум вариантам. В первом, пруток устанавливался в таком же положении, как в питающей рамке серийно выпускаемых прядильных машин. В этом случае его ось перпендикулярна оси разматываемой катушки, находится от нее на

определенном расстоянии и расположена на 1/3 полной высоты намотки Н, считая от ее нижнего края, (такое положение назовем «стандартным»). Во втором варианте, ось прутка находилась в определенном пространственном положении относительно катушки, с параметрами этого расположения, рассчитанными на ЭВМ по предложенной методике и приведенными выше (см. стр.11), из условия обеспечения минимального изменения натяжения ровницы в процессе размотки (такое положение прутка назовем «рациональным»).

Эксперименты проводились при использовании подвески П-01 производства завода «Таштекстильмаш» с известным моментом трения ее подшипникового узла, значения которого принимались по результатам экспериментов, описанных выше. Разматывались катушки с хлопковой ровницей линейной плотности 500 текс, намотанные на машине Р-192-5. Полная высота намотки Н =250 мм, диаметр пустой катушки <1к =47мм. При «стандартном» расположении прутка он устанавливался в горизонтальном положении на расстоянии 115 мм от оси подвески, и по высоте на расстоянии 83 мм (~1/ЗН) от нижней части намотки (т.е. как в питающей рамке прядильной машины П-66-5М6). В процессе экспериментальных исследований фиксировались сила натяжения ровницы и изменение угловой скорости вращения катушки. В результате предварительных экспериментов было установлено, что наибольшая нестабильность вращения катушки наблюдается в конце сматывания, т.е. при малом диаметре намотки. Поэтому эксперименты проводились при сматывании ровницы с предварительно размотанных до диаметра, равного 50 мм, катушек. На рис. 3. приведены результаты исследований уровня натяжения ровницы в зависимости от положения точки сматывания по высоте намотки.

1

ir—- Т к _А

о- f\ 1

\

0 50 100 150 200 Н, мм

Рис. 3. Зависимость силы натяжения ровницы от положения точки сматывания по высоте намотки

За нулевое значение положения точки сматывания принято крайнее нижнее положение на катушке. Кривая 1 соответствует изменению натяжения при использовании «стандартного» прутка, кривая 2 - «рационального». Каждое

14

значение силы натяжения является средним из 5 повторностей. Как видно из графиков, при использовании «стандартного» прутка натяжение ровницы при сматывании ее с нижней части катушки примерно в 1,5 раза выше, чем когда точка сматывания находится на расстоянии 150 мм от начала отсчета. Использование «рационального» прутка позволяет обеспечить практически постоянный уровень натяжения ровницы в процессе изменения положения точки сматывания по высоте намотки и, кроме того, снизить уровень натяжения ровницы по сравнению со «стандартным» прутком, что подтверждает правомерность предложенной математической модели поиска рационального положения прутка в пространстве.

На рис. 4. приведены построенные по результатам экспериментов графики зависимости натяжения ровницы от изменения диаметра сматывания. При этом точка сматывания по высоте намотки находилось в нижнем, для каждого из диаметров намотки положении, когда условия сматывания наихудшие. Также как и на рис. 3, кривая 1 соответствует случаю использования «стандартного» прутка, кривая 2 - «рационального».

Рис.4. Зависимость силы натяжения ровницы от диаметра катушки

Из сопоставления графиков видно, что при использовании «рационального» прутка натяжение ровницы оказывается примерно в 1,3 раза меньше, чем с применением «стандартного».

В результате исследования зависимости коэффициентов вариации угловой скорости катушки от положения точки схода ровницы по высоте катушки и от диаметра сматывания установлено, что использование «рационального» прутка приводит к снижению и этих показателей, а, следовательно, и динамических нагрузок на ровницу

При эксплуатации питающих рамок с подвесками катушек выявились некоторые недостатки подвесок, один из которых является следствием важного достоинства - малого момента трения в подшипниковом узле. Даже при незначительном рывке ровницы при ее сматывании, катушка, под действием сил инерции, продолжает вращаться. При этом образуется провис ровницы и падение ее натяжения до нуля, а иногда и захлест уже смотанной ровницы на

вращающуюся по инерции катушку с последующим обрывом ровницы. В дальнейшем, после выбора провиса, возникает скачок силы натяжения ровницы, т.к. ей приходится преодолевать момент трения покоя в подшипниковом узле и момент инерционных сил всех вращающихся в нормальном режиме размотки катушки деталей. Из-за конструктивных особенностей подшипниковых узлов большинства подвесок, колебания натяжения вызывают раскачивание катушки с подвеской, что, в свою очередь, негативно сказывается на стабильности натяжения ровницы при сматывании с катушки.

Для стабилизации вращения подвески с катушкой используются различные методы. Наиболее распространенным является использование тормозков подвесок. С помощью описанного выше устройства для изучения процесса сматывания ровницы с катушки, проведены исследования влияния различных типов тормозков на раскачивание подвески с катушкой, колебание угловой скорости ее вращения и изменение натяжения ровницы. В результате установлено, что тормозок подвески с торможением на постоянном диаметре обеспечивает более стабильное вращение катушки и меньшее изменения силы натяжения ровницы в процессе ее сматывания с катушки, чем тормозок опирающийся на ровницу (торможение на переменном диаметре), в связи с чем такая конструкция тормозка является предпочтительней и может быть рекомендована для использования производителям подвесок.

Общие выводы

1. Анализ конструкций питающих устройств кольцепрядильных машин и работ по их исследованию показал, что питающие рамки, оснащенные подвесками катушек, имеют ряд преимуществ по сравнению с рамками других типов. Это удобство обслуживания, меньшая запушаемость, обеспечение эффективной работы пухообдувателей, хорошая совместимость с устройствами для автоматической смены катушек.

2. По результатам анализа установлено, что стабильность и уровень натяжения ровницы при сматывании с катушек в питающих рамках оказывает существенное влияние на качество вырабатываемой пряжи и уровень обрывности на кольцепрядильной машине.

3. Предложена математическая модель движения подвески с ровничной катушкой в питающей рамке прядильной машины, позволяющая рассчитать значение силы, необходимой для сматывания ровницы с катушки и положение точки сматывания на поверхности катушки, с учетом момента трения в подшипниковом узле, трения ровницы о направляющий пруток, сил сцепления между сматываемым и остающимися на катушке витками, а также положения подвески в пространстве.

4. Разработана и реализована в виде программы для ЭВМ методика расчета положения направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей, обеспечивающего минимальные уровни среднего значения натяжения ровницы и его колебаний при сматывании.

5. Предложена методика расчета суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески с учетом отклонения формы или волнистости поверхности дорожки подшипника.

6. Разработаны методики и устройства для исследования:

• процесса сматывания ровницы с катушки, моделирующие сматывание ровницы в любых вариантах питающих устройств с регистрацией натяжения ровницы в зоне между вытяжным прибором и питающим устройством, амплитуды колебаний катушки с ровницей на подвеске и изменения угловой скорости ее вращения;

• силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке;

► • момента трения в подшипниковом узле подвески;

• отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек колец упорного подшипника подвески.

7. Экспериментально определена взаимосвязь силы натяжения ровницы при сматывании с катушки, установленной на подвеске, с угловой скоростью вращения и колебанием катушки. Установлено, что тормозок подвески с торможением на постоянном диаметре обеспечивает более стабильное вращение катушки и меньшие изменения силы натяжения ровницы в процессе ее сматывания, чем тормозок опирающийся на ровницу (торможение на переменном диаметре), в связи с чем такая конструкция тормозка является предпочтительней и может быть рекомендована для использования производителям подвесок.

8. Экспериментально подтверждена правомерность предложенной методики теоретического расчета момента трения в опорном узле подвески с учетом отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорного кольца, которые могут быть, с достаточной для практических расчетов точностью, представлены в виде периодической функции - трехчленным рядом Фурье.

9. Показана существенность влияния отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорных колец на величину момента трения в опорном узле подвески и его коэффициент вариации. С уменьшением величины отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек коэффициент вариации момента трения снижается. Для снижения коэффициента вариации момента трения в подшипниковом узле подвески целесообразно в качестве материала для его опорных поверхностей использовать пластмассу.

10. Экспериментальные исследования подтвердили правильность выбора параметров направляющего прутка с определенно ориентированной пространственной формой, рассчитанных по предложенной математической модели. Использование в питающей рамке прядильной машины типа П-66-5М6 направляющего прутка предлагаемой конструкции позволяет:

' • снизить примерно в 1,3 раза силу натяжения ровницы в зоне

направляющий пруток - вытяжной прибор;

• практически исключить изменение силы натяжения при перемещении точки схода ровницы по высоте катушки во всем диапазоне диаметров разматывания (для существующего прутка натяжение ровницы при этом меняется примерно в 1,5 раза);

• снизить динамические нагрузки на ровницу в питающем устройстве кольцепрядильной машины.

11. Предложенная по результатам исследования конструкция питающей рамки

прядильной машины, защищена патентом РФ № 42533 на полезную модель.

По результатам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Соркин Б.А., Бутовский М.М. . Оптимизация конструкции направляющего прутка питающей рамки прядильной машины. Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (Лен-98): Тезисы докладов. Кострома: Изд-во КГТУ, 1998, с.40.

2. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Оптимизация положения направляющего прутка питающей рамки прядильной машины. Вестник КГТУ. 1999, №1, с. 61-64.

3. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Математическая модель подвески с ровничной катушкой. Вестник КГТУ. 2001, №3, с. 60-63.

4. Соркин Б.А. Экспериментальное исследование силы сцепления между витками ровницы при сматывании ее с катушки. Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (Лен-2002): Тезисы докладов. Кострома: Изд-во КГТУ, 2002, с.48.

5. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Экспериментальные исследования натяжения ровницы при сматывании ее с катушки в питающей рамке прядильной машины. Вестник КГТУ. 2002, №5, с.65-68.

6. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Влияние типа тормозка подвески на величину натяжения ровницы при сматывании ее с катушки в питающей рамке прядильной машины. Вестник КГТУ. 2003, №7, с.21-23.

7. Соркин Б.А., Палочкин C.B. Влияние неплоскостности беговых дорожек подшипниковых узлов подвесок катушек на натяжение сматываемой ровницы. Всероссийская научно-техническая конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2004): Тезисы докладов. Москва: Изд-во МГТУ, 2004, с. 109-110.

8. Соркин Б.А. Исследование момента трения в подшипниковых узлах подвесок ровничных катушек Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (Лен-2004): Тезисы докладов. Кострома: Изд-во КГТУ, 2004, с.36-37.

9. Соркин Б.А., Иезуитова Г.Я., Хавкин В.П. и др. Автоматизированная разрывная машина для текстильных материалов. Патент на изобретение № 93025234 опубл. 20.02.96.

10. Соркин Б.А.., Палочкин C.B. и др. Питающее устройство прядильной машины. Патент на полезную модель № 42533 опубл. 10.12.04 Бюл. №34

Соркин Борис Аркадьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПИТАЮЩИХ УСТРОЙСТВ КОЛЬЦЕПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 13.05.05. Формат бумаги 60x84 1/16. Печать трафаретная. Печ.л. 1,2. Заказ 304. Тираж 100 экз.

Костромской государственный технологический университет. Редакционно-издательский отдел. Кострома, ул. Дзержинского, 17.

РНБ Русский фонд

2006-4 7043

Содержание.

Введение. у/ Актуальность темы.

Цель и задачи исследования.

Научная новизна.

Практическая ценность работы.

Публикации.

Апробация работы.

Структура и объем работы.

1. Аналитический обзор и постановка задач исследования.

1.1. Питающие устройства прядильных машин.

1.1.1. Питающие устройства для питания ровницей.

1.1.2. Питающие устройства для питания лентой.

1 1.2.Расчет усилий, действующих на ровницу при сматывании ее с катушки в питающем устройстве прядильной машины.

Выводы по главе и постановка цели и задач исследования.

2. Математические модели движения подвески с ровничной катушкой и ровницы в питающей рамке прядильной машины.

2.1.Математическая модель движения подвески.

2.2.Определение рационального положения направляющего прутка питающей рамки прядильной машины.

2.3.Вычисление суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески.

Выводы по главе 2.

4 3. Экспериментальные исследования элементов питающей рамки и процесса сматывания ровницы с катушки в ней.

3.1.Устройство для исследования процесса сматывания ровницы с катушки.

3.2.Устройство для измерения силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке.

3.3.Устройство для определения момента трения в подшипниковом узле подвески.

3.4.Приспособление для замера отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек упорного подшипника подвески.

3.5.Экспериментальное определение момента трения в подшипниковых узлах подвесок различных типов.

3.6. Исследование влияние типа тормозка подвески на величину натяжения ровницы при сматывании ее с катушки.

Л 3.7. Определение величины силы сцепления между витками ровницы.

3.8. Определение отклонений формы или волнистости поверхности дорожек упорного подшипника подвесок.

3.9. Определение момента трения в подшипниковом узле подвески с опорными кольцами, имеющими известные отклонения формы или волнистости поверхности дорожек.

3.10. Экспериментальное исследование влияния расположения направляющего прутка питающей рамки на натяжение сматываемой с катушки ровницы.

Выводы по главе 3.

Актуальность темы

Кольцевая система прядения существует уже длительное время. При выработке пряжи средней линейной плотности её успешно заменила пневмомеханическая система прядения, имеющая более высокую производительность. Однако при производстве пряжи малой линейной плотности и при переработке длинных волокон, кольцевая система прядения прочно сохраняет свои позиции. На сегодняшний день во всем мире до 80% всей пряжи вырабатывается кольцевым способом. Это объясняется, отчасти, тем, что пряжа, производимая кольцевым способом имеет на 15 - 18% более высокую прочность, по сравнению с пневмомеханической.

Питающие устройства служат для обеспечения питания вытяжного прибора прядильной машины полуфабрикатом в виде ровницы или ленты. Наибольшее распространение среди питающих устройств кольцепрядильных машин имеют питающие рамки с установкой ровничных катушек на подвесках. Основным требованием к питающим устройствам является обеспечение бесперебойного питания без скрытой вытяжки питающего продукта. Невыполнение этого условия ведет к повышению неровноты вырабатываемой пряжи и обрывности в зоне питания. По данным ряда исследователей обрывность в этой зоне может достигать 43,3% от общего уровня обрывности на прядильной машине. Особо жесткие требования предъявляются к питающим устройствам прядильных машин для хлопка и смеси его с искусственными или синтетическими волокнами, т.к. ровница имеет на значительной свободной длине в зоне питания незначительную прочность. В связи с этим решение вопросов стабилизации натяжения ровницы и снижения его уровня при сматывании с катушек в питающей рамке кольцепрядильной машины является актуальной задачей

Цель и задачи исследования

Целью работы является разработка методик и рекомендаций по проектированию питающих устройств колыдепрядильных машин, обеспечивающих снижение уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании ее с ровничных катушек, для исключения скрытой вытяжки ровницы и повышения за счет этого качества вырабатываемой из неё пряжи и уменьшения обрывности на машине.

Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:

• Создать математическую модель движения подвески с ровничной катушкой.

• Разработать теоретические основы выбора рационального, с точки зрения обеспечения минимальности уровня и колебаний натяжения ровницы при сматывании с катушки, положения направляющего.прутка в питающей рамке прядильной машины.

• Разработать методики и экспериментальные установки для исследования влияния различных конструктивных параметров элементов питающих устройств на натяжение сматываемой с катушки ровницы и момент трения в опорном узле подвески катушки.

• Провести экспериментальную проверку эффективности рекомендуемых конструктивных мероприятий по совершенствованию элементов питающих устройств.

Научная новизна

1. Разработана математическая модель движения подвески с ровничной катушкой в питающей рамке прядильной машины, позволяющая рассчитать значение силы, необходимой для сматывания ровницы с катушки и положение точки сматывания на поверхности катушки, с учетом момента трения в подшипниковом узле, трения ровницы о направляющий пруток, сил сцепления между сматываемым и остающимися на катушке витками, а также положения подвески в пространстве.

2. Разработана и реализована в виде программы для ЭВМ методика расчета положения направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей, обеспечивающего минимальные уровни среднего значения натяжения ровницы и его колебаний при сматывании.

3. Предложена методика расчета суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески с учетом отклонения формы или волнистости поверхности дорожки подшипника.

4. Предложены методики и устройства для исследования: процесса сматывания ровницы с катушки, моделирующие сматывание ровницы в любых вариантах питающих устройств; момента трения в опорном узле подвески; силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке; отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек колец упорного подшипника подвески.

Практическая ценность работы

Разработанные модели и алгоритмы могут быть положены в основу проектирования рациональных конструкций питающих рамок кольцепрядильных машин.

Предложенные в работе математические модели для расчета рациональной конструкции питающей рамки кольцепрядильной машины, реализованные в разработанном программном обеспечении, а также рекомендации по совершенствованию конструкции подвесок ровничных катушек приняты к использованию в ООО «Союз-4» при ОАО «Костроматекстильмаш» для проектирования новых кольцепрядильных машин и модернизации существующих.

Публикации

Основные положения данной работы изложены в четырех статьях, трех тезисах докладов международных и одном всероссийской научно-технических конференций, одном патенте РФ на изобретение и одном патенте РФ на полезную модель.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку:

• на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Лен-98, Лен-2002), Костромской государственный технологический университет, 1998, 2002 г.;

• на Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2004): Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, 2004г.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав с выводами, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 123 страницах, имеет 44 рисунка и 11 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ конструкций питающих устройств прядильных машин и работ по их исследованию показал, что питающие рамки, оснащенные подвесками катушек имеют ряд преимуществ по сравнению с рамками других типов. Это удобство обслуживания, меньшая запушаемость, обеспечение эффективной работы пухообдувателей, хорошая совместимость с устройствами для автоматической смены катушек

2. По результатам анализа установлено, что стабильность и уровень натяжения ровницы при сматывании с катушек в питающих рамках оказывает существенное влияние на качество вырабатываемой пряжи и уровень обрывности на кольцепрядильной машине.

3. Предложена математическая модель движения подвески с ровничной катушкой в питающей рамке прядильной машины, позволяющая рассчитать значение силы, необходимой для сматывания ровницы с катушки и положение точки сматывания на поверхности катушки, с учетом момента трения в подшипниковом узле, трения ровницы о направляющий пруток, сил сцепления между сматываемым и остающимися на катушке витками, а также положения подвески в пространстве.

4. Разработана и реализована в виде программы для ЭВМ методика расчета положения направляющего прутка в пространстве относительно катушки с ровницей, обеспечивающего минимальные уровни среднего значения натяжения ровницы и его колебаний при сматывании.

5. Предложена методика расчета суммарного момента трения в подшипниковом узле подвески с учетом отклонения формы или волнистости поверхности дорожки подшипника.

6. Разработаны методики и устройства для исследования:

• процесса сматывания ровницы с катушки, моделирующие сматывание ровницы в любых вариантах питающих устройств с регистрацией натяжения ровницы в зоне между вытяжным прибором и питающим устройством, амплитуды колебании катушки с ровницей на подвеске и изменения угловой скорости ее вращения;

• силы сцепления между сматываемым с катушки витком и витками, остающимися на катушке;

• момента трения в подшипниковом узле подвески:

• отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек колец упорного подшипника подвески.

7. Экспериментально определена взаимосвязь силы натяжения ровницы при сматывании с катушки, установленной на подвеске, с угловой скоростью вращения и колебанием катушки. Установлено, что тормозок подвески с торможением на постоянном диаметре обеспечивает более стабильное вращение катушки и меньшие изменения силы натяжения ровницы в процессе ее сматывания, чем тормозок опирающийся на ровницу (торможение на переменном диаметре), в связи с чем такая конструкция тормозка является предпочтительней и может быть рекомендована для использования производителям подвесок.

8. Экспериментально подтверждена правомерность предложенной методики теоретического расчета момента трения в опорном узле подвески с учетом отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорного кольца, которые могут быть, с достаточной для практических расчетов точностью, представлены в виде периодической функции - трехчленным рядом Фурье.

9. Показана существенность влияния отклонения от формы или волнистости поверхности дорожки опорных колец на величину момента трения в опорном узле подвески и его коэффициент вариации. С уменьшением величины отклонения от формы или волнистости поверхности дорожек коэффициент вариации момента трения снижается. Для снижения коэффициента вариации момента трения в подшипниковом узле подвески целесообразно в качестве материала для его опорных поверхностей использовать пластмассу.

10. Экспериментальные исследования подтвердили правильность выбора параметров направляющего прутка с определенно ориентированной пространственной формой, рассчитанных по предложенной математической модели. Использование в питающей рамке прядильной машины типа П-66-5М6 направляющего прутка предлагаемой конструкции позволяет:

• снизить примерно в 1,3 раза силу натяжения ровницы в зоне направляющий пруток - вытяжной прибор;

• практически исключить изменение силы натяжения при перемещении точки схода ровницы по высоте катушки во всем диапазоне диаметров разматывания (для существующего прутка натяжение ровницы при этом меняется примерно в 1,5 раза)

• снизить динамические нагрузки на ровницу в питающем устройстве кольцепрядильной машины.

11. Предложенная по результатам исследования конструкция питающей рамки прядильной машины, защищена патентом РФ № 42533 на полезную модель.

1. Анбидер С.У. Исследование растяжения хлопковой ленты. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1970. №1, с.31 - 35.

2. Аппель П. Теоретическая механика: В 2-х т. -М.: Физматгиз, 1960.

3. Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л.Я. Перель. Подшипники качения. (Справочник) -М.: Машиностроение. 1967, 563 с.

4. Бородин Н.А. Ложные вытяжки в прядении. // Текстильные новости. -1928. №7.

5. Белов С.С. Влияние рамки экскаватора на ровноту пряжи. //Опыт текстильщика- 1936. №9.

6. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и ее применение к исследованиям в текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия. 1964, 320 с.

7. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник.-Л: Машиностроение. 1984, 464 с.

8. Я.Б. Зельдович, А.Д. Мышкис. Элементы прикладной математики. М.: Наука. 1972.-648 с.

9. Козлов В.Г. О выравнивании натяжения ровницы при ее сматывании с катушки. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1978. — №5.- С.49-51.

10. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine. Заявка 4122463 ФРГ, МКИ5 D 01 Н 13/04, D 01 Н 5/28 /Stahlecker Gerd; Stahlecker Fritz, Stahleckeer Hans :—№ 4122463.9 ;3аявл. 06.07.91 ; Опубл. 07.01.93

11. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine :3аявка 4110449 ФРГ, МКИ5 D 01 Н 13/04 /Braxmeier Hans ; Spindelfabrik Siifien, Schurr, Stahlecker & Grill GmbH, 7334 Stifien, DE.—№ 4110449.8; Заявл. 29.03.91; Опубл. 01.10.92

12. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine mit jeweils ein Streckwerk enthaltenden Spinnstellen :3аявка 4201575 ФРГ, МКИ5 D 01 H 13/18 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4201575.8; Заявл. 22.01.92; Опубл. 29.07.93

13. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine :3аявка 4123823 ФРГ, МКИ D 01 Н 13/04, D 01 Н 1/18 /Stahlecker, Fritz, Stahlecker, Hans .—№ 4123823.0 ;3аявл. 18.07.91 ,-Опубл. 21.01.93

14. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine. Заявка 4123451 ФРГ, МКИ5 D 01 Н 13/30 /Stahlecker Gerd ; Stahlecker, Eritz, Stahlecker, Hans ; Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4123451.Q; Заявл. 16.07.91 ;Опубл. 21.01.93

15. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine: Заявка 4140669 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 13/18 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Gerd ;Stah!ecker Fritz, Stahlecker Hans.—№4140669.9 ;3аявл. 10.12.91 ;Опубл. 17.06.93

16. Кольцевая прядильная машина. Spinnmaschine .-Заявка 4118379 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 13/04 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4118379.7 ;3аявл. 05.06.91 ;Опубл. 10.12.92

17. Кориковский П.К., Моисеенко М.М., Острогожский О.Г. Прядильно-крутильные машины. М. Легкая индустрия, 1969, 192 с.

18. Маркеев А.П. Теоретическая механика. М.: Наука, 1990.—416 с.

19. Машины для прядения хлопка и химических волокон из подкрученной ленты. М. «Легкая индустрия», 1972, 280 с. Авт.: Л.М. Журавский, В.В. Жоховский, Л.Г. Беккер и др.

20. Методика расчета минимального допустимого времени пуска высокоскоростной прядильной машины с питанием ровницей / Выскварко В. Г., Филатова Н. И., Кузнецов Г. К., Телицын А. А. // Изв. вузов. Технол. текстил. пром-сти.— 1997.— № 6.— С. 95-98.— Рус.

21. Минаков А.П. Основы механики нити. В сб. Научно-исследовательские труды МТИ. -М., 1941, т. IX, вып.1, с. 1-88.

22. Направитель ровницы. Luntenfuhrer :Пат. 680595 Швейцария, МКИ5 D 01 Н 13/04 /Wetter Kurt /Maschinenfabrik Rieter AG .—№4158/89; Заявл. 20.11.89 ; Опубл. 30.09.92

23. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики. М.: Высш. шк., 1990. -607с.

24. Питающая рамка прядильной машины. Machine de retordage ou cablage en continu: Заявка 2794136 Франция, МПК7 D 01 H 1/18. ICBT Yarn SA, Matas Gabalda Carlos (Cabinet Laurent et Charras). № 9907027; Заявл. 31.05.1999; Опубл. 01.12.2000. Фр.

25. Питающее устройство прядильной машины. Spinnmaschine. Заявка 4123453 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 13/04, D 01 Н 1/18 /Stahlecker, Fritz, Stahlecker, Hans .— №4123453.7 ;3аявл. 16.07.91 ;Опубл. 21.01.93

26. Питающее устройство кольцевой прядильной машины. Spinnmaschine : Заявка 4124313 ФРГ ,МКИ5 D 01 H 13/04, D 01 Н 1/18 /Stahlecker Fritz, Zott Werner ;Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4124313.7 ;3аявл. 23.07.91 ;Опубл. 28.01.93

27. Питающее устройство кольцевой прядильной машины. Spinnmaschine .'Заявка 4124314 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 13/04, D 01 Н 1/18 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4124314.5 ;3аявл. 23.07.91 ;Опубл. 28.01.93

28. Питающее устройство прядильной машины.

29. Verfahren und Vorrichtung zum Ansetzen eines Faserbandes .Заявка4121980 ФРГ ,МКИ5 D 01 H 15/00, D 01 H 13/04 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4121980.5; Заявл. 03.07.91; Опубл. 07.01.93

30. Питающее устройство кольцевой прядильной машины. Spinnmaschine :3аявка 4124312 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 13/04, D 01 Н 13/18 /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans .—№ 4124312.9 ;3аявл. 23.07.91 ;Опубл. 04.02.93

31. Подвеска для ровничных катушек. Bobbin holder: Пат. 5439185 США, МКИ6 В 65 Н 49/02 / Tsukumo Zenzaburo, Tsukumo Shinsuke; Zen Giken Co., Ltd.—№ 266316; Заявл. 27.6.94; Опубл. 8.8.95; Приор. 21.5.91, № 3-145353 (Япония); НКИ 242/130.2

32. Подвеска для ровничных катушек. Porte-bobine universel chez Sampre // Ind. Text.(Fr)- 1999 №1305/ -С.32.-Фр.

33. Подвеска для ровничных катушек. Coupling and support device for a tube: Пат. 5472149 США, МКИ6 D 03 J 5/08 / Bosch Luis В.; Texplast Acessorios Texteis LTDA.—№ 160658; Заявл. 2.12.93; Опубл. 5.12.95; НКИ 242/130.2

34. Подвеска для катушек текстильной машины А.с. СССР № 759440 МКИ 3 D . 01 Н1/18 опубл. 30.08.80 Бюл. №32 , М.М. Бутовский, М.П. Владимирцев идр.

35. Проспект фирмы Xowa (Япония) на выставке ИТМА -89.

36. Прядение хлопка и химических волокон (изготовление ровницы, суровой и меланжевой пряжи, крученых нитей и ниточных изделий) /И.Г. Борзунов, К.И. Бадалов, В.Г. Гончаров и др. М.: Легпромбытиздат, 1986. 392 с.

37. Прядильная машина. Spinnmaschine mit mehreren Spinnstellen /Stahlecker Fritz, Stahlecker Hans—№ 4117418.6; Заявл. 28.05.91 ;Опубл. 03.12.92

38. Прядильная машина. Spinnmaschine Заявка 4118957 ФРГ ,МКИ5 D 01 Н 1/02 /Stahlecker Fritz, Stahfecker Hans .—№4118957.4 ;3аявл. 08.06.91 ;Опубл. 10.12.92

39. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1980.-392с.

40. Соловьев А.Н. Измерение и оценка свойств текстильных материалов. М. : Легкая индустрия, 1966, 211 с.

41. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Оптимизация положения направляющего прутка питающей рамки прядильной машины. Вестник КГТУ. 1999, №1, с. 61-64.

42. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Математическая модель подвески с ровничной катушкой. Вестник КГТУ. 2001, №3, с. 60-63.

43. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Экспериментальные исследования натяжения ровницы при сматывании ее с катушки в питающей рамке прядильной машины. Вестник КГТУ. 2002, №5, с.65-68.

44. Соркин Б.А., Бутовский М.М. Влияние типа тормозка подвески на величину натяжения ровницы при сматывании ее с катушки в питающей рамке прядильной машины. Вестник КГТУ. 2003, №7, с.21-23.

45. Соркин Б.А., Иезуитова Г.Я., Хавкин В.П. и др. Автоматизированнаяразрывная машина для текстильных материалов Патент РФ № 93025234 на изобретение опубл. 20.02.96

46. Соркин Б.А., Палочкин С.В. и др. Питающее устройство прядильной машины. Патент РФ № 42533 на полезную модель опубл. 10.12.04 Бюл. №34

47. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) Г. Корн, Т. Корн М.: Наука, 1977, - 832с.

48. Справочник по хлопкопрядению. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1985,-472 с.

49. Теоретические и экспериментальные исследования по созданию и совершенствованию питающей системы ряда прядильных самокруточных машин ПСК-225-ШГ2 ПСК-225-ШГ - КТИ, отчет по НИР, рук. темы Кузнецов Г.К., отв. исп. Румянцев М.А., Кострома, 1986, 80 с.

50. Техническая информация фирмы Suessen S07/1013 RU 02.92

51. Техническая информация фирмы Suessen SGT/1015 DA 10.93

52. Устройство для смены ровничных катушек в питающей рамке. Кавасаки Иосно, Харибэ Тацутакэ, Ямада Кадзуо; Хова коге к.к.,Ниссан босэкки к.к. Заявка 62-53425.Япония. заявл. 31.08.85 №0-190908, опубл.09.03.87.МКИ5 D 01 Н 9/00, В 65 Н 67/04

53. Устройство для смены ровничных катушек/ Roving США МКИ6 D 01 Н9/60 Asao bobbin method and apparition for spinning machine Пат. 5586928 Isao и др. к.к. Toyoda № 277894 заявл.2.07.94, опубл. 26.12.96

54. Устройство для замены катушек в ровничной рамке кольцевой прядильной ManiHHbi.Verfahren zur Wechseln von vorgan spulen . заявка 19518091, Германия МКИ Д01 H 9/10, заяв. 17.05.95, опубл.21.11.96

55. Хлебникова В.Н. Исследование и разработка путей снижения скрытой вытяжки ленты и ровницы в зоне питания машин прядильного производства. Дис. . канд. техн. наук. — Иваново, 1973. — 246 с.

56. James R. Wright. Yarn Tension and Its problems //Textile Bulletin, 1957.vol.83, №12, p59-61.

57. Gunther D. Der Abzug von Vorgarn bei Aufhangung der Vorgarnspule. // Dtsh. Textile-Texn., 1965, № 10,526-530.

58. Gunther D. Iesetzmasigkeit des Vorgarnablaufes ouf der Ringspinnmaschine// Dtsh. Textile-Texn., 1966, № 8

59. Walther E.N. Verhatten der auf zugbeauspruchten Faserbander und Vorgan.-Textilbetrieb, № 1,2, 1982 p. 26-32.