Введение к работе
Актуальность темы. Применяемые в механизме торможения прокладчиков станка СТБ тормозные текстолитовые пластины не удовлетворяют современным требованиям текстильного производства по следующим причинам:
тормозные пластины вследствие низких фрикционно-износных характеристик текстолита обладают низким сроком службы. По статистическим данным собранным на ряде текстильных предприятий, срок службы нижних текстолитовых пластин составляет около 65-80 смен, а верхних — 40-50 смен;
быстрая изнашиваемость тормозных пластин, в свою очередь, приводит к преждевременному выходу из строя прокладчиков утка из-за сминания мыска при ударе о возвратное устройство, а также простоя станков при регулировке механизма торможения прокладчиков утка и замене изношенных пластин.
К недостаткам текстолитовых тормозных пластин следует отнести также большую трудоемкость их изготовления путем механического вырезания пластин из листов текстолита. На изготовление одного комплекта тормозных пластин, включающего в себя три пластины различной конфигурации, затрачивается в среднем 30 мин.
Таким образом, анализ работ по совершенствованию тормозного устройства прокладчиков утка станков СТБ, а также опыт эксплуатации тормозных пластин на текстильных предприятиях показал, что надежного торможения прокладчиков утка не обеспечивает ни одна из существующих конструкций тормозных пластин.
Проектирование тормозных пластин в настоящее время проводится практическими методами подбора материала, дальнейшего изготовления и производственной проверки работоспособности в условиях текстильных предприятий. Это, во-первых, требует больших материальных затрат и времени, а, во-вторых, не всегда позволяет получить объективные показатели из-за низкой организации испытаний на текстильных предприятиях.
Современные методы проектирования, базируются на применении компьютерных технологий, которые повышают качество проектирования и сокращают сроки получения принципиально новых решений. Эти приемы должны, в полной мере, относится и к технологии проектирования тормозных пластин. Существующие методы расчета и проектирования тормозных пластин не отвечают современным требованиям и нуждаются в существенной доработке и обновлении.
Таким образом, вопросы совершенствования оснастки механизма торможения станков СТБ, методов их расчета и инструментальной наладки, решаемые в данной работе, приобретают в настоящее время особую актуальность.
Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение работоспособности тормозного устройства прокладчиков утка станка СТБ за счет совершенствования конструкции тормозных пластин, разработки методики их расчета и инструментального контроля качества наладки тормозного устройства
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
разработана классификация и проведено исследование эксплуатационных факторов и стадий разрушения тормозных пластин механизма торможения;
исследована кинематика движения прокладчика в процессе торможения;
разработана методика анализа силового взаимодействия прокладчика с тормозными пластинами;
разработана методика расчета напряженно-деформированного состояния тор-
БИВЛИОТЕК\
С.-Петербург
ОЭ >Q0^an5S.S>
мозных пластин в процессе торможения прокладчика;
разработана динамическая модель тормозного устройства и методика расчета динамики тормозных клапанов;
разработаны и исследованы полимерные материалы взамен текстолитовых для изготовления тормозных пластин;
разработана технология изготовления тормозных пластин повышенной работоспособности для станка ГТБ и обеспечено их внедрение в текстильной промышленности;
разработано устройство для инструментальной оценки качества наладки тормозного устройства.
Методы исследования. Задачи, поставленные в диссертации, решаются теоретическими методами математического анализа с использованием аппарата теоретической механики, механики деформируемого твердого тела, механики контактного взаимодействия твердых тел и теории надежности.
Методы расчета и их приложение, в первую очередь, направлены на использование компьютерных технологий.
Математический анализ и частные расчеты, а также статистическая обработка результатов экспериментальных исследований проводилась с использованием прикладных компьютерных программ.
Экспериментальные исследования проводились с применением методов физического моделирования с использованием современной электронной и механической измерительной аппаратуры на специальных стендах.
Основные теоретические положения диссертационной работы апробированы непосредственно на ткацких станках в условиях текстильных производств
Научная новизна В результате выполнения диссертационной работы получены следующие новые научные результаты:
!. На основе анализа эксплуатационных факторов, влияющих на работоспособность тормозных пластин, получена классификация эксплуатационных факторов и качественная оценка отказов, которая позволяет определить дальнейшие пути совершенствования конструкции тормозных пластин.
2 Разработана математическая модель и методика расчета напряженно-деформированного состояния тормозных пластин при взаимодействии с прокладчиком утка.
3. Разработана динамическая модель тормозного устройства и проведен динамический анализ реакции клапанов на в пет прокладчика под тормозные пластины
4 Предложена методика и устройство для инструментальной оценки качества наладки тормозного устройства
Практическая значимость работы. Разработан новый композиционный литьевой полиуретановый материал взамен текстолита, позволяющий повысить работоспособность тормозного устройства прокладчиков утка и повысить производительность ткацкого станка СТБ Разработанные технология производства полиуреіа-новых тормозных пластин, методика и устройство для инструментальной наладки тормозного устройства используются на текстильных предприятиях России
Испытания указанных тормозных пластин на ряде текстильных предприятий показали, чго пластины обеспечивают плавное и стабильное торможение прокладчи-
ков утка в приемной коробке.
На устройство для инструментальной наладки тормозного устройства приемной коробки получен патент на полезную модель.
Теоретические разработки и экспериментальные стенды используются в учебном процессе на кафедре теории механизмов и машин и проектирования текстильных машин КГТУ.
Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку:
на всероссийском семинаре по теории машин и механизмов Российской академии наук (Костромской филиал, 2005).
на международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности". (Прогресс-2005), Иваново, 2005.
на международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (Лен - 2004), Костромской государственный технологический университет, 2004 г.
на всероссийской научно-технической конференции «Лен на пороге XXI века», Вологда, 2000.
на расширенном заседании кафедры теории механизмов и машин и проектирования текстильных машин Костромского государственного технологического университета, 2006 г.
Публикации. Основные результаты работы отражены в 6 работах, из них: 2 статьи, 1 патент (входит в перечень рекомендованных ВАК), 3 тезиса докладов на международных научно-технических конференциях.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Основное содержание работы изложено на 136 страницах, содержит 35 рисунков и 8 таблиц. Библиографический список включает 76 источников.
