LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Наукові основи проектування пристроїв стабілізації натягу ниток основи в'язальних машин

основі аналізу відомих програмних комплексів, систем моделювання, пакетів прикладних програм (ППП) зроблено висновок, що для систем пружних заправок ниток основи ВМ, як динамічних систем, найбільш прийнятною формою представлення є ланцюг. В цьому випадку ССННО, СДННО, петлетворні органи, механізм відтяжки полотна та інші елементи можна представити як окремі ланцюги, які взаємодіють з нитками основи, створюючи разом загальний ланцюг.

В якості ППП вибрана вітчизняна система ПРАНС-ПК, що розроблена в Національному технічному університеті України. Суттєвою перевагою системи є можливість автоматизованого виконання всього комплексу робіт схемотехнічного проектування та дослідження динамічних систем з різнорідними за фізичним складом елементами. ППП ПРАНС-ПК дає можливість розглядати об'єкт, що проектується, з врахуванням всієї його складності і різноманітності внутрішніх та зовнішніх зв'язків. При цьому пакет побудовано таким чином, що проектується або досліджується безпосередньо динамічна система, а не його математична або інша модель. Пакет дозволяє на схемотехнічному етапі виконувати розрахунки часових, статичних та частотних характеристик, оцінку гіршого випадку, розрахунок коефіцієнтів чутливості, параметричну оптимізацію, розрахунок оптимальних допусків, статистичний аналіз, спектральний аналіз, моделювання типових режимів роботи об'єкта, багатоваріантний аналіз та інші операції.

Для оцінки достовірності результатів проектування і дослідження СННО в системі ПРАНС-ПК було виконано цикл експериментально-аналітичних досліджень. Об'єктом досліджень вибрано складові пружних систем заправки ОВМ - активна подача ниток основи при відсутності СННО та система: пасивний СДННО - нитки основи.

В результаті досліджень системи активної подачі ниток основи при відсутності СННО з використанням ППП ПРАНС-ПК визначені значення натягу ниток основи в сталому режимі. При порівнянні одержаних результатів з результатами аналітичних досліджень В.А.Радзієвського, В.М.Бондаря, А.Я.Мільмана встановлено, що максимальна відносна різниця між одержаними результатами при однакових початкових умовах не перевищує 0,29%.

При дослідженні системи: пасивний СДННО - нитки основи з використанням ППП ПРАНС-ПК визначені значення максимальних розмахів коливань натягу ниток основи в сталому режимі роботи ОВМ. При порівнянні одержаних результатів з результатами експериментальних досліджень встановлено, що максимальна відносна різниця між одержаними результатами при однакових початкових умовах не перевищує 3,57%.

На основі результатів досліджень зроблено висновок про доцільність використання ППП ПРАНС-ПК при проектуванні і дослідженні СННО.

В четвертому розділі наведено дослідження щодо підвищення ефективності роботи пасивних СННО. Метою дослідження є створення наукових основ та інженерних методів проектування пасивних СННО, що широко використовуються на сучасних ОВМ та ВПМ.

Враховуючи, що на ОВМ і ВПМ використовують пасивні СННО з одним і двома ступенями вільності, при відсутності доказів їх переваги, в роботі було поставлено і вирішено завдання одержання універсальної моделі пасивних СДННО з одним і двома ступенями вільності, яка б враховувала перехідний і сталий режим роботи ВМ. При розробці моделі були прийняті припущення: в нитках виникають тільки пружні деформації, маса ниток не впливає на їх деформацію, нитки однорідні і ідеально гнучкі.

Розрахункова схема пасивного СННО з двома ступенями вільності представлена на рис.2. Особливістю схеми є те, що в ній виділено високочастотну і низькочастотну складові, які виконують функції СДННО та ССННО відповідно. У випадку, коли приведена жорсткість низькочастотної складової на кілька порядків більша приведеної жорсткості ниток основи , запропоновану схему можна розглядати як систему з одним ступенем вільності.


Рис.2. Розрахункова схема пасивного СННО: і - приведені маси високочастотної і низькочастотної складових СННО; ,- приведені жорсткості ниток основи, пружних елементів високочастотної і низькочастотної складових СННО відповідно; - коефіцієнти в'язкого тертя, що характеризують демпферні процеси у високочастотній і низькочастотній складових СННО; - переміщення приведених мас високочастотної і низькочастотної складових СННО; - переміщення кінця ниток основи, викликане технологічним процесом


Рівняння руху мас і представлено в вигляді системи двох диференціальних рівнянь другого порядку з постійними коефіцієнтами:


(8)


Початкові умови:


(9)

Функція збурення , що задається таблично, в аналітичному представленні має вигляд:


(10)

де

В результаті розв'язку системи диференціальних рівнянь (8) при початкових умовах (9) одержано:

. (11)

Диференціюючи двічі вираз (11), і підставивши результати в перше рівняння системи (8), одержимо диференціальне рівняння відносно :


(12)

де


Загальний розв'язок рівняння (12) для одного з варіантів співвідношення дискримінант набуває вигляду:


. (13)


Продиференціювавши два рази за часом вираз (13) і підставивши одержані результати у вираз (11) знайдемо закон руху маси високочастотної складової:


(14)


Методики визначення сталих та інших невідомих наведені в дисертаційній роботі.

Одержана математична модель і розроблена на її основі програма розрахунків дозволяють проводити дослідження пасивних СННО з одним і двома ступенями вільності.

Виконаний аналіз впливу основних робочих параметрів пасивних СННО на ефективність стабілізації середнього і динамічного натягу ниток основи показав можливості пасивних СННО з одним і двома ступенями вільності та напрямки їх удосконалення. При цьому зроблено такі висновки:

- в більшості варіантах степінь стабілізації динамічного натягу ниток основи пасивного СННО з двома ступенями вільності на 2-3% менша степеня стабілізації динамічного натягу ниток основи пасивного СННО з одним ступенем вільності і при швидкості в'язання 3000 петельних рядів за хвилину може досягати рівня 30%;

- значення приведеної до скала маси рухомих елементів високочастотної складової пасивних СННО з двома ступенями вільності суттєво впливає на степінь стабілізації динамічного натягу ниток основи; так, з її зменшенням степінь стабілізації динамічного натягу ниток основи збільшується, однак при умові, коли кг/нитку<<кг/нитку спостерігаються випадки зворотної залежності;

- суттєвий вплив на ефективність роботи СННО як СДННО має величина коефіцієнта в'язкого тертя в системі високочастотної складової СННО, при цьому визначено бажані границі його значень - 5 Нс/м<<20 Нс/м;

- встановлені можливі робочі параметри пасивних СННО з двома ступенями вільності, що забезпечують вибірковість їх роботи - високочастотна складова виконує функції СДННО та ССННО, а низькочастотна тільки функції ССННО;

- пасивні СННО з двома ступенями вільності забезпечують степінь стабілізації середнього натягу ниток основи на рівні 66-67%, що на 15-16% більше в порівнянні з СННО з одним ступенем вільності, при цьому для досягнення максимально можливого 100% рівня існує суттєвий резерв.

В п'ятому розділі наведено дослідження