Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Повышение стабильности параметров зоны чесания шляпочных кардочесальных машин

Диссертация: Повышение стабильности параметров зоны чесания шляпочных кардочесальных машин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались аналитическими и современными экспериментальными методами исследований. В теоретических исследованиях использовались методы математического моделирования на ЭВМ. При решении задач теории упругости и динамики использовались пакеты Ansys, Elcut, Zenit. Для построения геометрии рассчитываемых объектов в полном объеме использовалась САПР… Читать ещё >

Содержание

  • 3. 1. Производственная методика установки разводок в шляпочном полотне
  • 3. 2. Прочностной расчет регулировочных шпилек для установки разводок в шляпочном полотне
  • 3. 3. Исследования деформаций и напряжений в гибких дугах при регулировке разводок
    • 3. 3. 1. Расчет деформаций гибких дуг с помощью уравнения упругой линии
    • 3. 3. 2. Расчет статического напряженно-деформированного состояния гибких дуг методом конечных элементов
    • 3. 3. 3. Экспериментальная проверка деформаций гибкий дуги
  • 3. 4. Контактная задача в основных сопряжениях шляпочного полотна
    • 3. 4. 1. Моделирование контакта опорных платиков шляпки с рабочей поверхностью гибкой дуги
  • ЗА.2. Моделирование напряженно-деформированного состояния в шарнире шляпочной цепи
    • 3. 4. 3. Определение напряжений в зоне контакта головки колосника с зубом приводной звездочки
  • Выводы по главе
    • ГЛАВА IV. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ШЛЯПКА — ВОЛОКНИСТЫЙ ПРОДУКТ"
    • 4. 1. Теоретические предпосылки определения динамических свойств волокнистых материалов при чесании
    • 4. 2. Разработка методики и экспериментального стенда для определения вязкоупругих свойств волокна
    • 4. 3. Стендовые экспериментальные исследования и обработка полученных результатов
    • 4. 4. Частная динамическая модель «шляпка — волокнистый продукт»
    • 4. 5. Экспериментальная проверка вынужденных колебаний шляпки при взаимодействии с продуктом
    • 4. 6. Моделирование динамики шляпки в пакете ANSYS
    • 4. 6. 1. Модальный анализ шляпки
    • 4. 6.2. Моделирование вынужденных колебаний шляпки
  • Выводы по главе
    • ГЛАВА V. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЗОНЫ ЧЕСАНИЯ
    • 5. 1. Разработка конструкции гибкой дуги, исключающей искажение её рабочей поверхности
    • 5. 2. Обеспечение стабильности параметров зоны чесания шляпочного полотна за счет устранения износа платиков шляпок и гибких дуг
    • 5. 2. 1. Разработка направляющего узла качения шляпочного полотна
    • 5. 2. 2. Технология сборки, обкатка и проверка работоспособности узла качения
  • ВВЕДЕНИЕ
  • И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

    • Введение. Качество пряжи при одинаковых свойствах сырья, в основном, зависит от качества обработки хлопка в прядении (в первую очередь от очистки хлопка на разрыхлительно-трепальных агрегатах и главным образом от пороков волокна на чесальных машинах). Разрыхлительно-очистительное оборудование, установленное на большинстве хлопчатобумажных предприятий России, не отвечает современным требованиям. Даже после обработки хлопка на современных агрегатах в волокне остается некоторое количество сорных примесей. Задача удаления примесей и пороков осложняется тем, что они находятся в волокнах, соединенных в виде клочков или узелков. Разъединение таких пучков на отдельные волокна необходимо не только для очищения, но и для последующих процессов: утонения продукта, распрямления и параллелизации волокон. В силу этого повышение эффективности технологии чесания является одним из актуальных мероприятий в свете современных требований по улучшению качества пряжи и увеличению производительности труда в прядении.

    Для повышения эффективности и надёжности процесса чесания, возможности контроля качества выходного продукта, оптимизации параметров, характеризующих процесс в целом и его отдельные этапы, необходимо стабилизировать техническое состояние (ТС) основного узла чесальной машины — шляпочного полотна, от которого в определяющей степени зависит качество вырабатываемой ленты. Под ТС шляпочного полотна понимают соответствие параметров, определяющих стабильность основной зоны чесания, нормам, установленным технической документацией на этот узел.

    Известны различные методы контроля и регистрации ряда настроечных параметров шляпочного полотна. Вместе с тем, задача стабилизации всего перечня параметров основной зоны чесания является многофакторной и требует проведения широкого спектра теоретических и экспериментальных исследований.

    В данной работе сделано обобщение и дана классификация параметров зоны чесания шляпочных кардочесальных машин, намечены пути и разработаны методы повышения стабильности этих параметров.

    Повышение стабильности параметров зоны чесания шляпочных кардочесальных машин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

    Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались аналитическими и современными экспериментальными методами исследований. В теоретических исследованиях использовались методы математического моделирования на ЭВМ. При решении задач теории упругости и динамики использовались пакеты Ansys, Elcut, Zenit. Для построения геометрии рассчитываемых объектов в полном объеме использовалась САПР AutoCad 14. Методы расчета и их приложение, в первую очередь, направлены на использование компьютерных технологий.

    Математический анализ и частные расчеты, а также статистическая обработка результатов теоретических и экспериментальных исследований проводилась в среде MathCad, Excel. Разработка программной части проводилась на языке Turbo Pascal.

    Экспериментальные исследования выполнялись с использованием современной тензо и виброизмерительной аппаратуры СИИТ-3, ВИ6−6ТН как на специальных стендах, так и непосредственно на чесальных машинах ЧМ-50, ЧММ-450−4М.

    Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

    1) разработана подробная классификация параметров, определяющих стабильность зоны чесания, и введено понятие интегрального комплексного параметра стабильности зоны чесания как разности объемов идеального и действительного клина разводок;

    2) предложено использовать понятие объема основной зоны чесани в качестве интегрального параметра для оценки технического состояния узла шляпочного полотна кардочесальной машины;

    3) произведен расчет деформаций гибких дуг как малогабаритных машин, так и машин нормального габарита, и доказано существенное искажение их рабочей поверхности;

    4) экспериментально подтверждено существенное изменение динамических свойств волокна от основных механико-технологических параметров процесса чесания (разводок и скоростей рабочих органов);

    5) разработан автоматизированный комплекс на базе тензоизмерительной станции СИИТ-3 — ЭВМ для исследования зоны чесания.

    Практическая значимость. Разработана технологичная конструкция гибкой дуги, защищенная патентом РФ № 2 147 326, кл. D 01 G 15/30, исключающая её деформации при установлении клина разводок, пригодная как при изготовлении новых машин, так и при их модернизации в условиях текстильного производства.

    Разработан узел качения шляпочного полотна, подтвержденный свидетельством на полезную модель РФ (решение о выдаче № 2 001 100 912/20(840), кл. D 01 G 15/30), обеспечивающий стабильность зоны чесания за счет устранения износа платиков шляпок и гибких дуг и искажения направляющей рабочей поверхности дуги.

    Разработана методика расчета напряженно-деформированного состояния гибкой дуги машины ЧМ-50, внедренная на заводе-изготовителе ОАО «Ивчес-маш» .

    Разработан механизм равномерного натяжения холостой ветви шляпочного полотна.

    Предложенный способ описания зоны чесания за счет введения параметра объема этой зоны позволяет расширить понятие механико-технологического параметра — разводка.

    Разработанная методика определения жесткостных и демпфирующих свойств волокна позволяет оценивать влияние продукта на динамическое поведение рабочих органов на стадии проектирования и эксплуатации чесального оборудования, а также может быть использована при проведении материаловед-ческих сертификационных испытаний комбинированных волокнистых продуктов.

    Апробация работы. Результаты работы были доложены и получили положительную оценку на:

    • -заседании технического совета и совета НТО ОАО «Ивчесмаш» и АО «Карда-текс» (г. Иваново) в 2001 г.

    • -международной конференции пользователей CAD-FEM GmbH в СНГ (г. Москва) в 2001 г.

    • -семинаре по теории механизмов и машин Академии наук Российской Федерации (Костромской филиал) в 2000 г.;

    • -республиканской научно-технической конференции «ЛЕН-98, 2000», Костромской государственный технологический университет;

    • -международной научно-технической конференции «ПРОГРЕСС-99, 2000», Ивановская государственная текстильная академия;

    • -заседаниях кафедры ТХОМ и ТС Костромского государственного технологического университета;

    Публикации. Основное содержание диссертационной работы представлено в десяти публикациях, в том числе в пяти статьях, в одном патенте, на изобретение Российской Федерации, авторстве на полезную модель и трех тезисах докладов на всероссийских и международных научно-технических конференциях.

    Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, изложенных на 178 страницах машинописного текста, включающих 113 рисунков, 15 таблиц, 17 приложений на 73 страницах и списка литературы из 82 наименования на 7 страницах.

    ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

    1. Анализ факторов, оказывающих влияние на стабильность основной зоны чесания шляпочной кардочесальной машины, позволил провести классификацию и определить предельные диапазоны их изменения от различных воздействий.

    2. Введенные понятия объема зоны чесания в шляпочном полотне и интегрального параметра стабильности указанной зоны, наиболее полно отражают техническое состояние узла.

    3. Полученная обобщенная формула для определения натяжения в рабочей ветви шляпочного полотна позволяет получить предельные значения параметра стабильности зоны чесания с учетом деформации шляпок.

    4. Разработанный автоматизированный диагностический стенд и методика определения технического состояния механической части узла шляпочного полотна, позволяет выявить влияние его дифференциальных параметров на изменение интегральных показателей ТС — объема зоны чесания и энергоемкости данного узла.

    5. Проведенный конечно-элементный расчет деформаций гибких дуг чесальных машин, подтвержденный экспериментальной проверкой, показал, что при выставленных разводках дуги имеют значительные прогибы между точками регулировочных опор, соизмеримые с величиной разводки.

    6. Проведенный анализ контактного взаимодействия в сопряжениях: «гибкая дуга — опорные полоски платиков», «шарнир шляпочной цепи», «зуб приводной звездочки — головка шляпки», позволил определить величины и характер распределения контактных напряжений и контактных давлений, что может быть использовано при расчете износостойкости указанных узлов трения.

    7. Разработанная теоретическая и экспериментальная методика определения вязкоупругих свойств волокна при чесании позволяет оценить его воздействие на рабочие органы машин. Доказано, что волокно является возмущающим фактором и служит дополнительным источником колебаний шляпок.

    8. Полученная расчетная методика проведения модального и гармонического анализа в пакете ANSYS, позволяет определить достоверные значения параметров колебательного процесса шляпки.

    9. Разработаны конструктивные решения по обеспечению стабильности параметров зоны чесания в пространстве и во времени.

    Показать весь текст

    Список литературы

    1. И.Г. Теория и практика кардочесания хлопка.- М., Легкая индустрия, 1969, 120с.
    2. Н.Н., Ермилов Г. А. Чесальные машины для хлопчатобумажного производства.-М., Легкая индустрия, 1966, 284с.
    3. К.М. Надежность малогабаритных чесальных машин. -М., Легкая индустрия, 1976, 208с.
    4. А.И. Расчет и конструирование машин прядильного производства. -М., Машиностроение, 1969, 512с.
    5. И.Г. Теория и практика кардочесания хлопка.-М., Легкая индустрия, 1971, 176с.
    6. А.И. Основы проектирования текстильных машин. -М., Машиностроение, 1976,416с.
    7. А.И. Расчет и конструирование машин прядильного производства. -М., Машиностроение, 1981, 464с.
    8. Текстильное оборудование на ИТМА-95 (обзор). Текстильная промышленность, № 1, 1996,12с.
    9. Эффективность использования двухбарабанной кардочесальной машины «Марк-4». Текстильная промышленность, № 4, 1996, 20с.
    10. В.В. Технология и оборудование процесса чесания хлопка и химических волокон., -М., Легкая промышленность, т.1., 1975, 101−168с.
    11. Новая концепция кардочесальных машин. Текстильная промышленность, № 5, 1998, 28с.
    12. Г. Н. О работе шляпочного полотна чесальной машины. Научно-исследовательские труды Ленинградского НИИ текстильной промышленности, сб. З, 1972, 26−33с.
    13. В.И. Работа шляпочного полотна чесальной машины типа БК-40. Текстильная промышленность, 1956, № 6, 37−39с.
    14. Патент 52−1013 (Япония). Шляпочное полотно чесальной машины для хлопка. Мариваки Акира., 1977 г.
    15. Заявка 2 741 089 (ФРГ). Wanderdeckel Leifeld Pistre W., 1979 г.
    16. Заявка 2 742 015 (ФРГ). Wanderdeckel Leifeld Pistre W., 1979 г.
    17. Патент 3 601 906 (ФРГ). Установочное устройство разводок, 1988 г.
    18. Г. И. Выравнивающее действие чесальной машины, оснащенной цельнометаллической пильчатой лентой. Текстильная промышленность, 1954 г., № 3, с.21−24.
    19. Kaufmann D. Untersuchungen an der Wanderdeckelkarde. Textile-Praxis, 1962, № 8,s.760
    20. Singh A., Swani N., Quantitative analysis of the carding action by the flats and doffer in a revolving card, Textile institute, № 3, 1973, p. 115−123
    21. Г. В. Рациональное использование шляпок чесальных машин. Текстильная промышленность, 1966, № 12, 20с.
    22. И.Г. О путях производительности чесальной машин. Текстильная промышленность, 1953 г., № 6 с. 11−15
    23. Е.К., Юдин В. М., Коряковцева А. И. Влияние скорости шляпочных полотен чесальной машины ЧМД-4 на качество прочеса и обрывность пряжи. В кн. Совершенствование технологий текстильной промышленности, М., 1978 г., с.10−14
    24. Т.Д. Исследование динамических и технологических аспектов узла шляпочного полотна чесальной машины. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Л, ЛИТЛП им. Кирова, 1978 г.
    25. Т.Л. Исследование динамических и технологических аспектов узла шляпочного полотна чесальной машины. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Л, ЛИТЛП им. Кирова, 1978г
    26. Н.А., Кофман Э. Д., Добровольский П. П. О проектировании равножестких барабанов кардочесальных аппаратов Сб. научных трудов ЛИТЛП им. Кирова. Л., вып. XIX, 1975, с.49−55
    27. Н.И. Исследование эксплуатационной надежности шляпок хлопкочесальных машин. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Кострома, 1972 г
    28. В.А. Повышение работоспособности шляпочного полотна чесальных машин хлопкопрядильного производства. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Кострома, 1982 г.
    29. В.В. Повышение ремонтопригодности шляпочного полотна и точности его функционирования в хлопкочесальной машине. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Кострома, 1986 г.
    30. Современный словарь иностранных слов. Санкт-Петербург, Дуэт, 1994 г., стр. 722.
    31. Н.М. Кардочесание волокнистых материалов. М., Легпромбытиздат, 1985 г.
    32. С.В. Разработка метода контроля зоны чесания валичной чесальной машины, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Кострома, 1998 г.
    33. С.Б. Оренбах, Э. Д. Кофман, М. И. Худых Повышение эффективности работы чесальных машин. Москва, Легкая индустрия, 1980, с. 42.
    34. М.И. Худых Эксплуатационная надежность и долговечность оборудования текстильных предприятий. М., Легкая индустрия, 1980 г., с. 71.
    35. Н.А., Ашнин Н. М., Кофман Э. Д. Исследование влияния нестабильности разводок на неравноту чесаной ленты.Сб.научных трудов ЛИТЛП им. С. М. Кирова. Л., выпуск XIX, 1975, с.49−55.
    36. П.П., Бычкова Т. Л. Влияние вибрации на разводку в зоне «главный барабан -шляпки». Оборудование для придильного производства ипроизводства химических волокон. Реферат информ. ЦНИИТЭИлегпищмаш, 1977, № 7, с.3−6.
    37. М.И., Столбушкин Н. М., Гусев В. А. Определение нагрузок в сопряжениях шляпочного полотна чесальных машин. Технология текстильной промышленности, 1980, № 4, с.79
    38. В.А., Архипов А. В., Сигачева В.В АСУП в текстильной и легкой промышленности. М., Наука, 1986 г.
    39. Р.А., Гаврилов Е. Б., Контрольно-диагностический комплекс качества сборки, отделки и подналадки станков СТБ. М., Текстильная промышленность, 1987 г.
    40. В.А., Лавров К. А., Мазин Л.С Техническая диагностика машин текстильной и легкой промышленности. М., Текстильная прмышленность, 1982 г.
    41. О.Ю., Гусев В. А. Интегральная диагностика узла шляпочного полотна хлопкочесальных машин с помощью ЭВМ. Иваново, тезисы докладов НТК Прогресс-2000, 2000 г., с293.
    42. О.Ю., Гусев В. А. Интегральная диагностика узла шляпочного полотна хлопкочесальных машин с помощью ЭВМ. Иваново, Сборник докладов НТК Прогресс-2000, с. 130.
    43. Н.В., Дунин-Барковский Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. -М., Наука, 1969 г., стр. 313.
    44. В.А. Гусев Деформации гибких дуг хлопкочесальных машин при регулировке разводок в шляпочном полотне: Технология текстильной промышленности, № 6, 1999 г.
    45. М.Н., Детали машин.- М., Высшая школа, 1964 г., 64.
    46. И. Г. Чесальные машины хлопчатобумажной промышленности. -М., Легкая индустрия, 1971 г., с. 161
    47. В.А., Волков A.M., Беляев О. Ю. Исследование деформаций и напряжений в гибких дугах чесальных машин. Кострома, Сборник статей к 60-летию Механического факультета, 1999 г.
    48. Г. С. и др. Справочник по сопротивлению материалов- Киев, Наукова думка, 1988г.
    49. А.С. Сахаров, И. Альтенбах Метод конечных элементов в механике твердых тел. Киев, Вища школа, 1982 г., с.9
    50. Р. Галлагер Метод конечных элементов. Основы. М., Мир, 1984 г., с.31
    51. Комплекс STT «Зенит ЕС 3.0м, Описание применения. Ленинград, 1991 г.53. «ELCUT 3.4» Комплекс программ моделирования двумерных физических полей с помощью метода конечных элементов. Санкт-Петербург, 1995 г.
    52. В.А., Беляев О.Ю, Расчет статического напряженно-деформированного состояния гибких дуг хлопкочесальных машин с помощью ПЭВМ. Кострома, Сборник тезисов докладов научной конференции Лен-98, 1998 г., с. 183.
    53. Э.Т., Сидорова Т. М., Сидоров С.Ю. AutoCAD 14. М., ДМК, 1997 г.
    54. Г. К. О моделировании взаимодействия рабочих органов и волокнистого материала. Известия Вузов, Технология текстильной промышленности, № 1, 2000 г.
    55. С.П. Стрелков Введение в теорию колебаний. М, Наука, 1964 г.
    56. В.А. Гусев, Г. К. Кузнецов, С. Н. Титов, О. Ю. Беляев Экспериментальный стенд для исследований динамических свойств волокнистых материалов при чесании. Кострома, Сборник научных трудов молодых ученых КГТУ, 2001 г., с. 79.
    57. Я.И. Коритысский Динамика упругих систем текстильных машин. М., Легкая и пищевая промышленность, 1982 г., с. 11
    58. ANSYS. Basic Analysis Procedures Guide. Rel. 5.З./ ANSYS Inc. Houston, 1994.
    59. ANSYS. Commands Reference. Rel. 5.З./ ANSYS Inc. Houston, 1994.
    60. ANSYS. Elements Reference. Rel. 5.З./ ANSYS Inc. Houston, 1994.
    61. ANSYS. Theory Reference. Rel. 5.3. Ed. P. Kothnke / ANSYS Inc. Houston, 1994.
    62. Т.Л. Исследование вынужденных колебаний дуги малогабаритных чесальных машин для хлопка, деп. рук. № 2363-ЛИ. Курск, 1987 г.
    63. М.Я. Справочник по высшей математике. М., Наука, 1975 г., с.784
    64. Беляев О. Ю, Гусев В. А. Гибкая дуга хлопкочесальной машины. Патент РФ № 2 147 326, кл. D 01 G 15/30, 2000 г.
    65. В.А., Худых М. И. Исследование характера износа шляпочных колосников чесальных машин ЧМД-4. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, № 1, 1982 г.
    66. Инструкция по эксплуатации чесальной машины ЧМД-4.
    67. В.А., Романов В. В. и др. Исследования, разработки и промышленное внедрение эффективных способов повышения эксплуатационной надежности современных высокоскоростных хлопкочесальных машин, диссертации, 1986г.
    68. В.В. и др. Нарушение стабильности разводок в шляпочном полотне вследствие перекосов шляпок. Известия вузов, 1987, № 3,с. 89−91.
    69. С.Б. Оренбах Гарнитура чесальных машин. М., Легпромбытиздат, 1987 г., с. 47.
    70. С.С. Влияние величины разводки между барабаном и шляпками чесальной машины на качество прочеса.-В сб. Научно- исследовательские труды ЦНИХБИ, -Гизлегпром, 1954, с. 65−97
    71. О.Ю., Гусев В. А. Контактная задача в сопряжениях шляпочного полотна хлопкочесальных машин. Кострома, Сборник тезисов докладов НТК Лен-2000г.
    72. В.М., Ромалис Б. Л. Контактные задачи в машиностроении. М., Машиностроение, 1986 г., с.38
    73. Трение изнашивание и смазка: Справочник/ Под редакцией И. В. Крагельского и В. В. Алисина, М., Машиностроение, 1978 г., кн. 1−2.
    74. М.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М., Наука, 1970 г., с.226
    75. М.И. Контактные задачи для областей с круговыми границами. Львов, Вища школа, 1983 г., cl 14
    76. И.П. Прочность шарнирных узлов машин. М., Машиностроение, 1977, с.168
    77. .С., Сороковенко Ф. Ф. Расчет проушин. Вестник машиностроения, 1969, № 10, с.7−10
    78. .Л. К решению контактной задачи о сжатии упругих тел, ограниченных цилиндрическими поверхностями, радиусы которых почти равны -В кн. Труды Челябинского ин-та механизации и электрификации сельск. хоз-ва. Челябинск, № 7, с.432
    79. В.А., Беляев О. Ю. Гибкая дуга хлопкочесальной машины. Свидетельство на полезную модель, решение о выдаче № 2 001 100 912/20(840), кл. D01 G15/30, 2001 г.
    Заполнить форму текущей работой

    Заказал и сдал!