Исследование основных механизмов швейной машины на базе синтеза точности

Исследование основных механизмов швейных машин на основе точностного синтеза для выбора рациональных приёмов проектирования и изготовления. Объект исследования:

Объектом исследования являются кривошипно-ползунный механизм иглы, кривошипно-коромысловый механизм нитепритягивателя, механизм челнока и механизм транспортирования материала. Актуальность работы:

Снижение себестоимости изготовления предметов народного потребления, в том числе и швейных машин, является актуальной проблемой, так как швейные машины широко применяются в быту, в швейном, трикотажном, обувном, кожгалантерейном, мебельном и других предприятиях. Снижение стоимости швейного оборудования, в условиях всё более широкого развития рыночных отношений, приобретает особую актуальность, так как позволяет увеличить объём продаж и расширить товарный рынок сбыта.

Совершенствование методов проектирования механизмов швейных машин, рациональное распределение первичных ошибок позволит снизить затраты как на проектирование, так и на изготовление производственного технологического оборудования и конечный продукт. Задачи исследования:

1. Разработка метода проектирования основных механизмов челночных швейных машин, совершенствование процесса проектирования.

2. Решение прямой точностной распределительной задачи с учётом ограничительных условий в определении рациональных полей рассеяния для первичных ошибок механизма.

3. Составление целевой функции, выражающей зависимость технологической себестоимости изготовления деталей механизмов от их стоимости в пределах рассеяния первичных ошибок.

4. Расчёт рациональных полей рассеяния первичных ошибок, обеспечивающих минимальную себестоимость при проектировании и изготовлении деталей механизмов швейных машин.

5. Определение передаточных отношений первичных ошибок на основе теоретико-вероятностного отсюда использованием метода статистических испытаний.

6. Выполнение типовых расчётов при проектировании механизмов швейных машин на основе программного обеспечения, используя новый подход к проектированию механизмов швейной машины.

Методы исследования:

В работе сочетаются детерминированные и стохастические методы исследования. При проведении теоретических исследований использовались положения теории механизмов и машин, математического анализа, метод оптимизации, метод программирования. При проведении исследования и обработке результатов использовались методы теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна и практическая полезность работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны стохастические методы определения передаточных отношений первичных ошибок для основных механизмов швейных машин.

2. Разработано программное обеспечение, выполняющее анализ основных механизмов челночных швейных машин на базе синтеза точности на основе метода статистических испытаний.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Предложенная для использования методика проектирования основных механизмов челночных швейных машин, позволяет обеспечить возможность изготовления детали с минимальными затратами, при этом рассматриваются вопросы оптимального проектирования с учетом стоимости изготовления оборудования.

2. Предложено программное обеспечение, позволяющие оперативно проводить точности проектируемых звеньев основных механизмов челночных швейных машин.

3. Определены оптимальные по кинематическим и динамическим критериям параметры звеньев механизмов швейных машин.

4. Результаты работы могут быть использованы в конструкторской практике при стохастическом анализе основных механизмов челночных швейных машин с помощью ЭВМ и в учебном процессе машиностроительных ВУЗов.

Реализация результатов работы:

При разработке технических, решений, разработанное программное обеспечение стохастического анализа основных механизмов швейных машин. Разработанное программное обеспечение используется в учебном процессе, а также для выполнения курсовых, дипломных работ и решения задач проектирования различных механизмов в машиностроении. Апробация работы:

Основные результаты и рекомендации диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на кафедре МАЛП МГУДТ на Международном симпозиуме «Индустрия моды» (Россия, Москва, 31 марта — 7апреля 2007г) в сообщении в Московском государственном университете дизайна и технологии на тему: «Новый подход к проектированию механизмов швейных машин». Получен сертификат соответствия № 554 339 на программный продукт расчёт точности механизмов «конструктор v.0.1». Программный продукт разработан и завершён в 2008 г.

По теме данной работы в различных печатных изданиях опубликовано 3 статьи (одна из них в сборнике научных трудов МГУДТ, 2 — в журнале, рекомендованном ВАК).

Структура и объем работы:

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения по работе, библиографии и приложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, включая 39 рисунков и 1 таблицы. Библиография содержит 92 наименований, приложение представлено на 11 страницах.

выводы.

1'. Отладка и тестирование программы показали работоспособность всех режимов программы. Тем самым задачи, поставленные в теоретическом задании, выполнены. Программа может использоваться в учебном процессе, а также для выполнения курсовых, дипломных работ и решения задач проектирования различных механизмов в 1 машиностроении.

2. Целевая функция s[x) составляется с учётом тех операций изготовления I деталей, которые влияют на точность механизма, а т{х) т с учётом вероятностных характеристик, скоростей износа деталей на основе I ошибки положения ведомого звена и технологического-допуска на неё.

3. В процессе разработки проведено составление программы от стадии предварительной, оценки задания на проект до ее конечной реализации. Определены средства и методы решения задачи расчёта точности^ tмеханизмов. Написана и отлажена результирующая программа, а также t s: проведена отладка и тестирование этой программы.

4. В результате разработки созданработоспособный продукт соответствующий техническому заданию. Подтверждена правильность выбора основного алгоритма программы и выбора ее организации.

1 Тестирование подтвердило работоспособность программы.

5. Разработанное программное обеспечение, как показала его апробация, способствует достижению функциональной целесообразности проектирования механизмов швейных машин на базе синтеза точности.

6. В результате теоретического анализа требований, предъявляемых к.

I проектированию основных механизмов швейных малин, i сформулированы основные и дополнительные условия их синтеза, принятые за основу при синтезе новых механизмов. 7. Апробация разработанных программных средств на механизмах иглы показала, что предложенная концепция проектирования может быть v обобщена для других механизмов швейных машин. ч I.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПО РАБОТЕ.

1. Проведённый анализ работ по теме точности и составляющих суммарной обработки изделий швейного производства показал необходимость совершенствования точностных исследований и позволил наметить пути решения задач точности при проектировании и создании технологического оборудования с целью обеспечения требуемого качества обработки.

2. Анализ показывает, что существенную роль играет фактор времени, которое затрачиваетсяна: проектирование, разработку конструкторской и технологической документации, изготовление доводку и внедрение машины, поэтому применение ЭВМ позволяет, сократить, время на разработку. •.

3. Одним изпутей преодоления трудностей в решении задач проектирования* механизмов швейных машин может являться разработка методики проектированиям с применением средств вычислительной техники, обеспечивающейсокращение трудоёмкостипроектированияповышение уровня унификации проектных решений:

4- Для* оптимального функционированияи взаимодействияинструментов машин* требуется определённая точность изготовления и взаимодействия элементов*машины, рациональный выбор точности механизмов, увеличение требований к точности исследуемого механизма, что сопровождается усложнением его изготовления.

5. Сформулирована задача по определениюрациональных полейрассеяния первичных ошибок механизмов швейных машин, разработаны методы составления и условия ограничения целевых функций.

6. Направление и величинареакции при крайних положениях механизма в каждом кинематическом цикле его работы: носит случайный: характер, что необходимо учитывать при расчётах передаточных отношений первичных ошибок и долговечности деталей механизма.

7. Расчёт рациональных полей рассеяния первичных ошибок обеспечивающих уменьшение себестоимость изготовления механизма показывает, что при значительном количестве первичных ошибок детерминированная постановка задачи' приведёт к приближённым результатам. В связи с этим, для получения, более полной картины по точности результатов необходимо решать рассматриваемые задачи в стохастической постановке.

8. Передаточные отношения первичных ошибок, полученные на основе метода статистических испытаний, как правило, малоотличаются от экспериментальных. Поэтому, для получения результатов, более высокой степени, точности рекомендуется применение передаточных отношений первичных ошибок механизмов при исследовании различных типов механизмов.

9. Существующие методы определения передаточных отношений первичных ошибок имеют ряд. недостатков — они недостаточно эффективны и весьма трудоёмки. На современном этапе развитии информационных технологий в области проектирования механизмов швейных машин применение существующих методов не целесообразно с учётом временного фактора.

10.Отладка и тестирование программы показали* работоспособность всех режимов, программы. Тем' самым задачи, поставленные в теоретическом задании, выполнены. Программа может использоваться в учебном процессе, а также включая выполнение курсовых, дипломных работ и решение задач проектирования различных механизмов в машиностроении.

11 .Написано и отлажено результирующее программное обеспечение, а также проведена отладка и тестирование этой программы. Это программное обеспечение способствует достижению функциональной целесообразности проектирования механизмов швейных машин на базе синтеза точности и имеет сертификат соответствия.

12.В результате теоретического анализа требований, предъявляемых к проектированию основных механизмов швейных машин, сформулированы основные и дополнительные условия их синтеза, принятые за основу при синтезе новых механизмов. Апробация разработанных программных средств на механизмах иглы показала, что предложенная концепция проектирования может быть обобщена для других механизмов швейных и других машин. Тестирование подтвердило работоспособность программы.