LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка параметрів пулерних механізмів швейних машин

матеріалом;

, – постійні;

– початкова товщина недеформованого пакету матеріалів.

Для визначення величини тягнучого зусилля ролика пулера, згідно з (5), експериментально були встановлені залежності величини кутів і від величини притискання робочого органу пулера до напівфабрикату під час виконання технологічних операцій. Характер поведінки отриманих залежностей для всіх досліджуваних матеріалів є подібним і, наприклад, для костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення мають наступний вигляд (рис.6):

для м , ;

(6)

для м , .

Також експериментально були визначені коефіцієнти тертя кожного досліджуваного напівфабрикату з відповідними, контактуючими з ним, поверхнями пулерного механізму та швейної машини.

Інтеграли, що є складовими виразу (5), точно не вирішуються. Для їх вирішення необхідно застосовувати чисельні методи. Тому було застосовано чисельне інтегрування з використанням квадратурних формул Сімпсона.

Після цього, для зручності у подальшому використанні, вираз (5) для аналітичного визначення тягнучого зусилля було вирішено апроксимувати за допомогою більш простих функцій.

Так як характер поведінки функції, що характеризується виразом (5), попередньо важко визначити, то була висунута гіпотеза про її лінійність. Після проведення обчислювального експерименту було встановлено, що лінійна апроксимуюча функція адекватно описує множину отриманих значень.


Рис. 6. Графік залежності для заготовки з костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення: а) при м; б) при м; в) при м; г) при м


Апроксимуючі залежності для всіх досліджуваних матеріалів являються подібними і, наприклад, для костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення мають слідуючий вигляд:

. (7)

Виникла необхідність в експериментальній перевірці отриманих апроксимуючих виразів визначення тягнучого зусилля ролика пулерного механізму.

Тому подальший підрозділ був присвячений експериментальному визначенню тягнучого зусилля ролика пулерного механізму, яке базувалося на використанні встановлених деформаційних характеристик досліджуваних матеріалів.

Метою дослідження було виявлення залежності величини тягнучого зусилля пулера від величини трьох слідуючих факторів: радіуса ролика пулерного механізму , зусилля притискання ролика до матеріалу , коефіцієнта тертя в парі ролик–матеріал .

Знаючи величину повздовжньої деформації матеріалу при одновісному розтягові , що виникає внаслідок взаємодії з робочим органом пулерного механізму, можна встановити відповідну до неї величину тягнучого зусилля пулера. Для цього експериментально були встановлені залежності величини від деформуюче зусилля для всіх досліджуваних матеріалів. В результаті проведення регресійного аналізу множина експериментальних точок з допустимою величиною довірчої ймовірності була апроксимована поліномом другої степені, який має слідуючий вигляд (для костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення) (рис. 7):


Рис. 7. Графік залежності величини відносної деформації від деформуючого зусилля, що діє на двошарову заготовку з напіввовняної тканини при одновісному її розтягові


. (8)

Висунувши гіпотезу про лінійність залежності тягнучого зусилля ролика пулерного механізму від варійованих параметрів, для отримання регресійного рівняння використовували матрицю повного факторного експерименту 23. В результаті перевірки значимості коефіцієнтів рівняння регресії було встановлено незначимість коефіцієнту, що характеризує вплив на величину величини радіусу ролика . Після переходу від кодованих до натуральних значень факторів, наприклад, для костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення, було отримано наступне рівняння (рис. 8):

. (9)


Рис. 8. Поверхні відгуку для залежності величини тягнучого зусилля ролика пулерного механізму від величини зусилля притискання ролика та величини коефіцієнта тертя в парі ролик–матеріал для костюмної напіввовняної тканини саржевого переплетення: чорним кольором – , (аналітичні значення); сірим кольором – (експериментальні значення)


Відмінність аналітичних та експериментальних значень складає 12 %.

Однією з характеристик роботи пулерного механізму з рівномірним обертанням робочого органу є наявність фази проковзування ролику по поверхні оброблюваного матеріалу. Тому важливим є визначення умови, за якої таке проковзування є можливим. Для спрощення розрахунків пружне проковзування, крутильну податливість ролика пулерного механізму та масу матеріалу не враховували.

Застосувавши рівняння Лагранжа другого роду для голономних систем з одним ступенем вільності, отримали залежність, що характеризує умову проковзування ролика по поверхні матеріалу (рис. 9):

, (10)

де – момент інерції ролика та деталей, що з ним обертаються

– обертовий момент;

– зусилля пружності матеріалу;

і – коефіцієнти, що визначаються як , .


Рис. 9. Розрахункова схема визначення умови проковзування ролика пулерного механізму по матеріалу: 1–голка; 2–притискуюча лапка; 3–опорна площина; 4–напівфабрикат; 5–ролик


Для всіх досліджуваних матеріалів умова проковзування ролика по поверхні матеріалу справджувалася.

Однією з умов працездатності пулерного механізму швейних машин є можливість надійного захвату краю матеріалу, що рухається назустріч роликові в результаті дії зубчастої рейки (рис. 10).

На основі аналізу фізичної моделі взаємодії ролика пулерного механізму з краєм матеріалу отримали умову захвату, що настає при виникненні критичного зусилля взаємодії ролика з оброблюваним напівфабрикатом. Ця умова має наступний вигляд:

> , (11)

де – центральний кут, що характеризує положення краю напівфабрикату відносно ролика;

– центральний кут, що характеризує ділянку взаємодії ролика з краєм напівфабрикату.

На основі зробленого припущення про те, що в результаті взаємодії ролика з матеріалом, останній, деформуючись, не отримує подовжень в горизонтальному напрямкові (деформації, що розвиваються вздовж лінії дії деформуючої сили, значно перевищують ті, що розвиваються в напрямкові, перпендикулярному до напрямку лінії дії деформуючої сили), і, відповідно, робота в горизонтальному напрямкові від сили буде дорівнювати нулю, величина кута визначалася за допомогою наступного інтегрального рівняння:


Рис. 10. Фізична модель взаємодії ролика пулерного механізму з краєм матеріалу: 1–напівфабрикат; 2–опорна площина; 3–ролик


. (12)

Для всіх досліджуваних матеріалів умова (11) справджувалася.

Четвертий розділ присвячено дослідженню роботи пулерного механізму.

На швейні фабрики пулерні механізми до швейних машин постачаються в основному виробниками з дальнього зарубіжжя. Але в супровідній довідковій літературі, окрім того, що ці механізми використовуються для тканин, що містять синтетичні волокна, однозначні рекомендації щодо їх використання відсутні.

Тому, виникла необхідність у визначенні доцільності використання пулерних механізмів для тих чи інших матеріалів. Це було встановлено шляхом порівняння показників якості зшивання напівфабрикатів на швейній