Введение к работе
Актуальность темы. Кольцевые прядильные и крутильные машины составляют в настоящее время основу парка оборудования отечественных и зарубежных текстильных фабрик по выпуску высококачественной пряжи из натуральных и химических волокон. Производительность и качество продукции этих машин во многом зависят от работы их крутильно-мотальных механизмов, совершенствование конструкций которых немыслимо без глубоких исследований, протекающих в них динамических процессов.
Для построения динамических моделей данных механизмов необходимо знать не только инерционные и упругие, но и диссипативные характеристики их элементов и узлов, а также учитывать влияние нарабатываемой текстильной паковки на общую динамику механизма. В связи с этим настоящая работа, посвященная исследованию и определению количественных характеристик рассеяния энергии колебаний в узле веретена крутильно-мотального механизма, является актуальной и обоснованной с точки зрения практической значимости поставленной проблемы.
Цель работы. Определение особенностей и количественных характеристик рассеяния энергии колебаний в сопряжениях элементов узла веретена крутильно-мотального механизма текстильной машины и в формируемых текстильных паковках пряжи различного состава.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
создание расчётной модели и теоретическое определение количественных характеристик демпфирования колебаний в соединениях деталей веретена крутильно-мотального механизма;
создание расчётной модели и теоретическое определение количественных характеристик рассеяния энергии колебаний в текстильной паковке;
разработка методики проведения экспериментов по определению демпфирования колебаний в веретене;
разработка и изготовление экспериментального стенда;
экспериментальное определение количественных характеристик рассеяния энергии колебаний в сопряжениях элементов веретена и в формируемых текстильных паковках.
Методы исследований. В теоретическом исследовании использованы методы теоретической механики и сопротивления материалов, численные методы математических расчётов и методы определения рассеяния энергии колебаний в местах контакта сопрягаемых деталей, основанные на анализе потерь энергии колебаний при относительном проскальзывании сопряженных поверхностей в стыках деталей машин.
При выполнении экспериментальных исследований демпфирования колебаний использованы известные методы «затухающих колебаний» и «статической петли гистерезиса», а также оригинальная методика проведения испыта-
ний, основанная на корректном применении методов планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики.
Научная новизна. В ходе выполнения диссертационной работы впервые:
решены теоретические задачи по определению рассеянной за цикл энергии колебаний в соединении шпули с насадкой шпинделя веретена крутильно-мотального механизма и в текстильной паковке цилиндрической формы с параллельной намоткой;
разработаны экспериментальный стенд и методика проведения испытаний по исследованию демпфирования колебаний в стыках элементов веретена и в текстильных паковках пряжи различного состава;
определены экспериментальным путём количественные характеристики рассеяния энергии колебаний в соединении шпули с насадкой шпинделя веретена крутильно-мотального механизма и в текстильных паковках, различных по составу пряжи и массе.
Практическая значимость результатов работы. Определённые в результате проведения работы количественные характеристики демпфирования колебаний (коэффициенты поглощения) в соединении шпули с насадкой шпинделя веретена и в формируемых текстильных паковках позволяют дать реальную оценку рассеяния энергии колебаний в узле веретена крутильно-мотального механизма и уточнить коэффициенты демпфирования, непосредственно используемые в уравнениях, моделирующих динамику этого механизма.
Полученные экспериментальные значения коэффициентов поглощения приняты к использованию в системе расчётно-конструкторских работ ОАО «ЦНИИмащдеталь», г. Москва.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на заседаниях кафедры прикладной механики МГТУ им. А.Н. Косыгина. Результаты работы доложены на Международных научно - технических конференциях: «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», ПРОГРЕСС-2007 (г. Иваново -2007 г.), «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», ТЕКСТИЛЬ-2007, ТЕКСТИЛЬ-2008, ТЕКСТИЛЬ-2010 (г. Москва - 2007 г., 2008 г. и 2010 г.), «Современные наукоёмкие инновационные технологии развития промышленности региона», Лен - 2008 (г. Кострома - 2008 г.), на Всероссийской научно-технической конференции с участием зарубежных представителей «Машиноведение и детали машин» в МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва - 2008 г.).
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 печатных работах, 3 из которых опубликованы в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», входящем в список, утверждённый Высшей аттестационной комиссией.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав с выводами, общих выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Объём диссертации составляет 127 страниц машинописного
текста, включает 46 рисунков и 7 таблиц. Список использованной литературы содержит 102 наименования работ отечественных и зарубежных авторов. Приложения представлены на 20 страницах.
