LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка механізмів подачі голкової нитки сточувальних машин ланцюгового стібка

























Рис. 5. Ділянки діаграм подачі дальшої голки різних ниток ШМ 876 кл. ПМЗ, 164 кл. ф. "Rimoldi", W562-05BB кл. ф. "Pegasus", CF 2300M-164M кл. ф. "Uamato"

у літературних джерелах, то в цьому ж розділі було проведено дослідження впливу кожного з регульованого параметрів цих механізмів на закон та величину подачі нитки. Як приклад, на рис. 6 показано дослідження впливу параметрів МПГН ШМ 876 кл. МПЗ.

Як показав аналіз (рис. 6), спостерігається суттєвий вплив регульованих параметрів на величину та закон подачі нитки. Як видно з рис. 6, зміна параметра бН1 (кутове положення нитконапрямляча Н1) призводить до зміни як величини, так і закону подачі нитки, в той же час зміна його довжини r практично не впливає на її зміну, а при варіюванні параметра YП1, який характеризує взаємне положення координат ниткоподавачів, величина подачі нитки може змінюватися не тільки від нуля, а навіть приймати від'ємні значення. Також було досліджено спільний попарний вплив параметрів на максимальне значення функції (рис. 6, г-е). Таким чином, було виявлено параметри, які суттєво впливають на закон чи величину подачі нитки МПГН, що підлягали дослідженню.

На основі цього аналізу було розроблено номограми (рис. 7) ШМ 876 кл. ПМЗ, 164 кл. ф. "Rimoldi" (такі ж були побудовані для решти ШМ) для регулювання МПГН залежно від технологічних параметрів, тобто довжини стібка, товщини матеріалу та типу нитки.







а б в







г д е

Рис. 6. Графіки значень дійсної подачі нитки при варіюванні параметрів МПГН ШМ 876кл. ПМЗ:

а – бН1; б – r; в – YП1; г – r і бН1; д – YП і бН1; е – YП1 і r

Проведений аналіз типових МПГН показав, що закони руху ниткоподавачів практично не впливають на величину та характер подачі нитки, набагато більше вони змінюються за рахунок зміни значення регульованих параметрів.

У зв'язку з цим доцільно вибирати структуру та параметри МПГН за умови раціональності їх з точки зору динаміки, а необхідний закон та величину подачі нитки отримувати за рахунок вибору взаємного розташування нитконапрямлячів та ниткоподавачів, а також за рахунок величини ходу останніх.





















а б

Рис. 7. Номограми для вибору регульованих параметрів МПГН в залежності від технологічних параметрів та типу нитки ШМ:

а – 876 кл. ПМЗ; б – 164 кл. ф. "Rimoldi"

Четвертий розділ присвячено практичній реалізації результатів досліджень, тобто розробці раціональної структури МПГН та визначенню його параметрів за запропонованим алгоритмом проектування.

Оскільки існуючі МПГН з розгалуженим кінематичним ланцюгом мають нераціональну з точки зору динаміки структуру (сферичні кінематичні пари, масивні ланки, а також навіть несиметричний закон руху веденої ланки тощо), то було запропоновано дві нові раціональні з точку зору динаміки структури механізмів, які мають симетричні закони руху, врівноваженість більшості ланок, а також мінімальну масу неврівноважених (рис. 8).













а б

Рис. 8. Кінематичні схеми гілок МПГН з розгалуженим кінематичним ланцюгом:

а – зубчасто-важільний; б – важільний з циліндричними кінематичними парами


У подальшому було розроблено конструкцію МПГН другого варіанту в прив'язці до ШМ 876 кл. ПМЗ та проведено його оптимізаційний синтез.

Оскільки залежність значення функції мети від значення кожного з вихідних параметрів та ще й з урахуванням вагових коефіцієнтів має досить складний характер, а також, оскільки не виключається можливість існування в шуканих інтервалах кількох її локальних екстремумів, то застосування класичних, лінійних чи градієнтних методів оптимізації в даному випадку недоцільне.

Тому для синтезу механізму було застосовано метод випадкового пошуку (метод Монте-Карло) як один з найбільш універсальних методів оптимізації для вирішення багатомірних детермінованих задач, подібних до поставленої.

Алгоритм оптимізаційного синтезу:

1. Генеруються випадкові числа від 0 до 99.

2. Вираховуються керуючі величини (випадкові координати):



,


де та – границі діапазону можливих значень .

3. Перевіряється виконання всіх обмежень, які накладені на випадкові координати і на частинні критерії (враховано границями діапазонів та ).

4. Підраховується значення функції мети (сума різниць площ функцій дійсної та необхідної подачі нитки, що визначаються інтегралами цих функцій, на кожному з інтервалів процесу утворення стібка з урахуванням вагових коефіцієнтів) та перевіряється виконання обмежень, накладених на критерії оптимальності:


;


,


де – критерій оптимальності; – значення кусково-безперервної функції Рґ(ц) в і-му інтервалі; – ваговий коефіцієнт, що враховує важливість наближення функції Р(ц) до Р'(ц) і-того інтервалу; , – відповідно значення кута повороту головного вала, що відповідає початку та кінцю і-го інтервалу, град.


5. Якщо це обмеження не виконується, то рішення виключається з розгляду.

6. Одержане значення функції мети порівнюється з кращим, отриманим раніше. Якщо воно менше, то запам'ятовується (також запам'ятовуються значення всіх випадкових координат для цього випадку) і в подальшому отримані значення функції мети порівнюються уже з ним. Якщо отримане значення більше від запам'ятованого, то воно з подальшого розрахунку виключається.

Запропонований алгоритм може бути застосований для будь-якої структури цих механізмів.

В результаті оптимізаційного синтезу МПГН отримані значення параметрів (табл. 2), які забезпечують високу відповідність функцій дійсної та необхідної подачі нитки (рис. 9), чим в свою чергу усуваються залишкові деформації та зменшується натяг нитки.


Таблиця 2

Значення параметрів МПГН

Назва параметра

мм

град

18

8

12,5

43,5

15,9

-147

30

45

85

170



Однак в одній із зон спостерігається значний надлишок поданої кількості нитки, що призводить до збільшення числа перетягів її, а, отже, до