Введение к работе
Актуальность работы.
В связи с существующей тенденцией к значительному повышению скоростного режима ткацких машин, становится актуальным проектирование их рабочих органов, оказывающих функциональную нагрузку на систему ткань-основа заправки с допускаемым уровнем обрывности нитей основы.
Цель работы.
Целью работы является разработка методик расчета функциональной нагрузки и натяжения основы в результате действия на систему ткань-основа основных механизмов пневматической ткацкой машины: зевообразовательного, батанного механизмов, регуляторов отпуска и натяжения основы и определения оптимальных параметров указанных механизмов и заправки.
Задачами исследования являются:
разработка методик и динамических моделей расчета функциональной нагрузки на систему ткань-основа заправки в результате действия зевообразовательного, батанного механизмов, основного и товарного регуляторов пневматической ткацкой машины;
определение математических зависимостей между технологическими, конструктивными, кинематическими и динамическими параметрами заправки и основных механизмов ткацкой машины для автоматизированной реализации указанных методик с помощью разработанного пакета прикладных программ для ПЭВМ.
расчет функциональной нагрузки, действующей на систему ткань-основа заправки и натяжения основы в результате действия основных механизмов ткацкой машины;
классификация механизмов образования зева с гибкими звеньями современных пневматических и гидравлических ткацких машин, которая позволит обоснованно с помощью разработанных критериев подойти к выбору конструкции данного механизма;
план и содержание этапов системного проектирования зевообразовательного механизма с гибкими звеньями для пневматической ткацкой машины;
- оптимизация технологических, конструктивных, кинематических и динами
ческих параметров заправки и основных механизмов пневматической ткац
кой машины при скоростном режиме 400-550 об/мин главного вала;
- сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований
натяжения основы для проверки соответствия разработанных моделей ре
альному процессу ткачества на скоростной пневматической ткацкой маши
не.
Методы и средства исследования.
Методика данного научного исследования содержит проведение теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования проводились с применением методов теории механических колебаний, теории механизмов и машин, дифференциальной геометрии, численных методов решения дифференциальных уравнений, метода оптимизации Нельдера-Мида.
Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры проектирования текстильных машин Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина, а также совместно кафедрой ПТМ и сотрудниками испытательной лаборатории СКБТО (г. Климовск, Московская область) на опытном образце пневматической ткацкой машины СТП-190.
При обработке экспериментальных данных применялись современные методы анализа и планирования эксперимента, использовалась современная вычислительная техника и программное обеспечение с использованием системы MathCad 2000 Professional, Microsoft Office Excel 2007, методов математической статистики, стандартных и специально разработанных программ.
Проводился сравнительный анализ экспериментальных данных с теоретическими результатами.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика и динамические модели расчета функциональной нагрузки на систему ткань-основа заправки в результате действия зевообразо-вательного, батанного механизмов, основного и товарного регуляторов с использованием пакета прикладных программ на ЭВМ;
разработаны этапы системного проектирования и установлены функциональная зависимости между технологическими параметрами заправки и конструктивными, кинематическими и динамическими параметрами механизмов образования зева пневматических ткацких машин;
определены оптимальные параметры механизма образования зева пневматической ткацкой машины СТП-190 на скоростном режиме 450об/мин главного вала;
разработана классификация механизмов образования зева пневматических и гидравлических ткацких машин.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
предложенная методика расчета функциональной нагрузки на систему ткань-основа в результате действия зевообразовательного, батанного механизмов и основного и товарного регуляторов позволяет определить скоростной режим ткацкой машины, при котором натяжение основы не вызывает превышения допустимого уровня обрывности нитей основы;
методика системного проектирования зевообразовательного механизма с использованием метода оптимизации Нельдера-Мида позволяет определить оптимальные параметры механизма при заданном скоростном режиме;
классификация механизмов образования зева с гибкими звеньями способствует обоснованному с помощью разработанных критериев выбору конструкции данного механизма для струйных ткацких машин.
Апробация работы.
Основные положения работы были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры «Проектирование текстильных машин» Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина (2006 - 2009 гг.) и на Международной научно-технической конференции «Текстиль-2005», «Тек-стиль-2007», «Текстиль-2008» (г. Москва), научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» в 2009 году (г. Москва).
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, из них 3 работы в журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объем диссертационной работы.
Диссертационная работа изложена на 170 страницах, содержит 15 таблиц, 37 рисунков и состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 45 наименований и приложения.
