LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ стабілізації натягу пружної системи заправки текстильних машин

заправки перед точкою сходу нитки з навою; – натяг полотна або тканини перед відтяжним валом (вальяном);, – кути поворотів тіл 2 та 3 відповідно; – радіус відтяжного вала (вальяна); – поточний радіус намотки основи на навої.

Система диференціальних рівнянь руху основов'язальної машини та ткацького верстата має вигляд:



(3)

де – приведений момент інерції головного вала ротора електродвигуна і приєднаних мас механізмів гольниці, замикачів, ушковин, гребінок (для ткацького верстата це приведений момент інерції головного вала ротора електродвигуна і приєднаних мас батана, бойового механізму, механізму зівоутворення); – приведений момент інерції навою (навоїв) і механізму подачі основи; – приведений момент інерції механізму відтяжки тканини та полотна; – приведений коефіцієнт жорсткості передачі між навоєм і головним валом машини; – приведений коефіцієнт жорсткості передачі між головним валом машини та відтяжним валом; – рушійний момент (вважаємо його постійним); – приведений момент сил опору, що діють на механізми гольниць, замикачів, ушковин і платин (для ткацького верстата – приведений момент сил опору, що діють на механізми батана, зівоутворення, бою); , – приведені моменти сил опору механізмів подачі основи, відтяжки та накатки полотна; , – додаткові натяги від взаємодії ниток з напрямними поверхнями. За результатами розрахунків отримано рівняння






(4)


рішення якого дозволило визначити значення вільних частот коливань системи:


,

,,


де ,

, , ,



При значеннях ; ; ; ; ; ; ; були отримані графічні залежності для різних значень коефіцієнта (при цьому величина коефіцієнта дорівнювала 1, величина коефіцієнта змінювалась в діапазоні від 10 до 28, а величина коефіцієнта змінювалась в діапазоні від до 26), на яких геометричними просторовими образами апроксимовані точки, що відповідають числу позитивних частот коливань розгалуженої динамічної моделі.

Графічні залежності величини від коефіцієнтів та (при значеннях коефіцієнта та ) подані на рис. 2.

Рішення системи диференційних рівнянь (3) виконувалось шляхом розкладання рішення по нормальних формам коливань, яке може бути подано у вигляді системи рівнянь:


,

(5)


де - відповідні амплітуди коливань; - відповідні частоти коливань; - відповідні фази коливань.

При цьому функціонал , що забезпечує стабілізацію натягу пружної системи заправки:

.

(6)



а

б

Рис. 1. Динамічні моделі текстильних машин

а – ткацького верстата; б – основов'язальної машини


В результаті проведеного аналізу з ортогональності нормальних форм коливань було отримано наступну систему рівнянь, виконання якої дозволяє забезпечити стабілізацію натягу пружної системи заправки:


,



(7)

де - відношення радіусів навою та відтяжного валу (вальяну).



а б


Рис. 2. Залежності величини від коефіцієнтів та

а - при ; б - при


Система (7) визначає співвідношення між собою відповідних амплітуд для кожної форми коливання. Коефіцієнт цілком залежить від поточного значення радіуса навою і, отже, із часом (при зміні радіуса ) величини амплітуд , , які залежать від конструктивних параметрів технологічного обладнання повинні змінюватись для забезпечення стабілізації натягу пружної системи заправки текстильних машин.

Третій розділ присвячено розробці технічних засобів для контролю натягу пружної системи заправки текстильних машин.

Проведений аналіз показав, що параметрами тканини або трикотажу, за якими можливо визначити стан пружної системи заправки, можуть бути товщина та поверхнева щільність. Дослідження зміни цих параметрів від натягу дозволило отримати теоретичну основу для розробки та практичного застосування нових пристроїв, що відповідають потребам сучасного виробництва. Проведено дослідження впливу натягу на товщину тканини або трикотажу. Отримано залежність товщини від початкової товщини , натягу , площі поперечного перерізу та фізико-механічних параметрів матеріалу:

,



(8)

де - коефіцієнт, який визначається в залежності від функції "напруга – деформація"; - модуль в'язкості; - модуль пружності тканини або полотна; - коефіцієнт Пуассона, - швидкість відносної деформації .

Було проведено чисельний експеримент по визначенню впливу натягу на величину товщини тканини при її розтягу для бавовняної тканини полотняного переплетіння (при ). Розрахунковий діаметр ниток основи та утоку дорівнював . Значення натягу змінювалось у межах від до . Значення модуля пружності для тканини на розтяг приймалось , площа поперечного перерізу , початкова товщина дорівнювала . Для різних значень коефіцієнта Пуассона (, , ) були отримані залежності товщини від натягу тканини (рис. 3). Аналіз отриманих залежностей показує, що з ростом натягу відбувається нелінійне зменшення поточного значення товщини тканини . Таким чином, за значеннями товщини можливо однозначно визначити натяг .

Для контролю товщини текстильних матеріалів безпосередньо у ході технологічного процесу їх виготовлення автором розроблено безконтактний амплітудно-фазовий резонансний товщиномір, функціональна схема якого приведена на рис. 4. При цьому застосовується однобічний доступ, що спрощує здійснення контролю товщини безпосередньо у ході технологічного процесу. Проведений аналіз роботи товщиноміра показав, що результат контролю товщини не залежить від швидкості поширення ультразвукових коливань у тканині або трикотажі, а отже і від варіації фізико-механічних властивостей і температури контрольованих матеріалів.



Рис. 3. Залежність товщини бавовняної тканини з початковою товщиною

від натягу :

– ; – ; –


Поверхнева щільність тканини або полотна (маса 1 м2) є одним з основних технологічних параметрів, що визначає матеріаломісткість полотен та їх споживчі властивості. Для контролю поверхневої щільності текстильних матеріалів у теперішній час використовується ваговий метод згідно


Рис. 4. Функціональна схема амплітудно-фазового товщиноміра:

1– генератор; 2, 24 – фазорозщеплювачі; 3, 4 – балансні модулятори; 5 – суматор; 6, 10 – підсилювачі високої частоти; 7 – п'єзоелектричний перетворювач; 8 – випромінювач; 9 – приймач; 11 – амплітудний детектор; 12 – фазовий детектор; 13, 14 – підсилювачі низької частоти; 15, 16 – синхронні детектори; 17, 21 – інтегратори; 18, 22 – блоки перебудови частоти; 19 – диференційний