Введение к работе
Актуальность темы. В текстильном производстве одной из наиболее распространенных и важных является опер'ация наматывания нити на паковки различной формы и размеров. С ростом скоростей приема нити, а к настоящему времени в промышленности химических волокон они достигают 5000-6000 м/мин, качество намотки становится существенно зависимым не только от конструкции наматывающего механизма, но и от механических характеристик нити при ее движении в зоне подачи к нитераскладчику.,
В ряде конструкций современных высокоскоростных нитераскла-дочных механизмов, например, крыльчатого типа, точка раскладки нити перемещается па плоской или 'пространственной кривой,' что делает актуальной: задачу исследования динамики пространственного баллонирования нити в зоне подачи с целью определения параметров продольных и поперечных колебаний нити и их влияния на изменение натяжения.
В области механики нити выполнены многочисленные теоретические исследования, однако, использование имеющегося общего уравнения движения гибкой растяжимой нити сопряжено со значительными практическими затруднениями математического характера.
В настоящей работе анализ уравнений деижения нити в зоне подачи производится' методами возмущений и малого параметра" с последовательным нахождением аналитических выражений для нулевого и первого приближений, что позволило получить ряд практических результатов, представляющих интерес ' для специалистов, работающих в области проектирования механизмов приема нити.
Актуальность выполненных исследований подтверждается также тем, что разработанные методики могут быть использованы для анализа процессов сматывания нити с паковок на прядильных, мотальт ных' машинах, ткацких станках и другом текстильном оборудовании.
Дели а задачи исследования. Основной цэлъю настоящей работы является совершенствование инженерных методик анализа динамических характеристик движения нити в зоне подачи к нитераскладчику.
В соответствии с данной целью в работе были поставлены следующие задачи:
-
Сформулировать'начальные и граничные условия для уравнений движения нити в зоне подачи с учетом того, что начало этой зоны совпадает с неподвижным глазком, а конец - с нитеводителем, движущимся по заданной произвольной пространственной кривой.
-
Исходя' из конкретных условий движения нити в зоне подачи к нитераркладчику выбрать параметры нулевого приближения решения уравнений движения и на его базе построить решение последующих приближений.
-
Определить характер взаимного влияния продольных и поперечных колебаний нити в зоне подачи.
-
Получить приближенные зависимости для инженерных расчетов натяжения нити в.зоне подачи к нитераскладчику.
Методы усслодованкй. Поставленные в диссертационной работе задачи решались на основе современной теории механики нити, теоретической механики и прикладной математики. Для приближенного решения уравнений движения нити в частных производных использовались методы возмущений и малого параметра. Расчетная часть выполнена с помощью вычислительной техники.
Научная новизна.
-
Разработана методика анализа движения гибкой растяжимой нити в зоне ее подачи к нитераскладчику, базирующаяся на использовании методов возмущений и малого параметра для последовательного нахождения приближений различных порядков.
-
Для поперечных колебаний нити получено решение в виде наложения трех бегущих волн: прямой и обратной.с скоростями, за-
висящими от физических параметров нити, и волны, скорость кото-, рой определяется скоростью протягивания нити.
-
Получена зависимость для определения продольной скорости протягивания нити с учетом ее растяжимости.
-
При определении резонансных частот движения нитеводителя обобщены известные формули за счет, дополнительного учета продольного периодического движения нитераскладчика.
-
Получена приближенная формула для определения натяжения
нити в зоне раскладки, рекомендуемая для выполнения проектных расчетов.
Практическая ценность работы. Предложенные в диссертации методики расчета дают возможность обоснованного выбора конструктивных параметров нитераскладчиков, обеспечивающих стабилизацию условий движения нити.
Разделы, посвященные анализу поперечных и продольных колебаний нити, рекомендованы для использования в учебном процессе при подготовке инженеров-механиков по специальности 17.07. "Машины и аппараты текстильной, легкой промышленности и бытового, обслуживания". В курсе "Динамика текстильных машин".'
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: - на заседаниях кафедры проектирования машин текстильной и легкой промышленности СПГУТиД в 1992, 1993 гг. t
Публикации. По материалам диссертации опубликованы три научных статьи.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, списка использованной литературы из 55-и наименований и приложения. Содержит 132 страницы, машинописного текста, 40 рисунков. ..
