Введение к работе
Актуальность темы. Трикотажные изделия занимают одно из ведущих мест среди товаров широкого спроса, они отличаются разнообразием, удобством в носке, гигиеничностью и красивым внешним видом. Ассортимент трикотажных изделий очень широк - это белье и одежда, полотна медицинского и технического назначения, обивочные и др. Всегда актуальными являются вопросы расширения ассортимента трикотажных изделий, повышения их качества и объемов выпуска. В настоящее время доля трикотажных изделий в общем объеме продукции данного назначения составляет (40-50)%, в том числе 20 % приходится на кругловязальные изделия1.
Одной из проблем, стоящих перед производителями трикотажа является неудовлетворительное качество сырья. При переработке на кругловязаль-ных машинах нитей низкого и среднего качества существенно повышается их обрывность. Для решения указанных задач на однофонтурных кругловязаль-ных машинах применяется техника петлеобразования с переменной отбойной плоскостью, которая предполагает встречное движение игл и платан. Техника вязания с переменной отбойной плоскостью известна достаточно давно, но в последние 20 лет появились новые конструктивные решения. Тем не менее в отечественной и зарубежной литературе машины с переменной отбойной плоскостью изучены недостаточно. Поэтому актуален анализ техники вязания с переменной отбойной плоскостью. Техника вязания с переменной отбойной плоскостью требует усложнения конструкции вязального механизма, так как платина совершает сложное движение, замки имеют мо-ноблочігую структуру. Поэтому актуальными вопросами являются исследование движения игл и платин в замках с точки зрения динамики, а также синтез законов их движения. Данная задача актуальна и для вязальных механизмов
1 по данным Заседания специалистов трикотажной промышленности Германии. 1FWS - Fruhjahrstagung, Melliand Textilber. -1997. - 78, № 7-8. - с. 505
однофонтурных кругловязальных машин с традициошюй техникой петлеобразования.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является выдача инженерных рекомендаций по выбору: рациональной циююграммы движения петлеобразующих органов в вязальном механизме с переменной отбойной плоскостью, профилей клиньев игольного и платинного замков на основе математического моделирования динамики игл и платин; исследование натяжения, движения и продольных колебаний нити в процессе вязания; разработка алгоритмического и программного обеспечения для указанных целей.
Методы исследования. При выполнении работы применялись методы математического моделирования. Теоретические исследования базировались на основных законах математики и механики.
Научная новизна. Выполнен сравнительный анализ процессов петлеобразования однофонтурных кругловязальных машин с постоянной и переменной отбойными плоскостями. Получена рациональная циклограмма движения петлеобразующих органов в вязальном механизме с переменной отбойной плоскостью.
Разработаны динамические и математические модели движения игл и платин в замках вязального механизма, учитывающие: неудерживающий характер связи между иглой (платиной) и клином, податливость иглы (платины) в зоне контакта с клином, зазор в паре игла (платина) - клин, а также нелинейность сил, действующих на иглу (платину) со стороны нити и паза игольницы.
Разработано алгоритмическое и программное обеспечение на языке СИ для : определения натяжения нити и силы полезного сопротивления, преодолеваемого иглой при кэшировании; моделирования движения иглы в замке
вязального механизма; моделирования движения платины в замке вязального механизма с переменной отбойной плоскостью;
Выполнено моделирование движения петлеобразующих органов в замках вязального механизма. По результатам математического моделирования на ЭВМ выбран компромиссный вариант профиля игольного замка, путем сравнения различных вариантов профилей по минимальным значениям: максимальных ускорений игл, протяженности вязальной системы. Даны инженерные рекомендации для проектироваїшя клиньев замков вязального механизма.
Практическая ценность. Разработанные динамические и математические модели, алгоритмическое и программное обеспечение к ним могут быть использованы для анализа движения язычковых игл в замках других трикотажных машин, например, чулочных автоматов, двухфонтурных кругловя-зальных машин и т.д. Рациональная циклограмма движения петлеобразующих органов в вязальном механизме может быть применена в промышленности при проектировании отечественных машин с переменной отбойной плоскостью.
Материалы диссертации будут использованы АО "Вулкан" при модернизации вязального механизма машин типа КЛК. Разработанное программное обеспечение используется в учебном процессе кафедры проектирования машин текстильной и легкой промышленности СПГУТД при подготовке инженеров - механиков спец. 170700 и бакалавров направления 551800 по дисциплине "Математические модели узлов машин и механизмов", в процессе курсового и дипломного проектирования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на конференции по машинам и аппаратам текстильной и легкой промышленности, посвященной 60-летию механического факультета
СПГУТД (1998 г.), научных семинарах кафедры "Проектирование машин текстильной и легкой промышленности", научном семинаре АО "Вулкан".
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 статей и тезисы доклада.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержание изложено на 190 страницах машинописного текста, включающего 40 рисунков, 16 таблиц, 5 приложений, список использованных источников.
