LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка пристроїв для автоматизованого складування плоских заготовок верху взуття

нижньої та верхньої деталей; П1, П2 - відповідно значення пористості матеріалів нижньої та верхньої деталей.

Запропоновано коефіцієнт, що врахує час заповнення капіляра рідиною КЗ, який визначається за формулою:


, (4)


де - в'язкість рідини; - час заповнення капіляру; - зовнішній тиск на рідину.

У наступному підрозділі розглядалась поведінка пакету деталей при його транспортуванні на позицію зшивання. На отриманий двошаровий пакет деталей верху взуття при його переміщенні діють зовнішні сили, які можуть призвести до відносного зміщення деталей у пакеті, що неприпустимо. З цією метою було розроблено математичну модель, яка моделює процес переміщення двошарового пакету попередньо скріплених між собою деталей. При цьому приймалися такі припущення: вся вага шару деталей сконцентрована в одній точці, і деталь являє собою точечне тіло; шар рідини, що знаходиться між деталями є пружним тілом, доки зовнішні сили не виведуть її зі стани рівноваги і вона не почне рухатись; нижній шар деталей зафіксований у фіксуючій рамці і рухається згідно попередньо заданого закону руху; нижній шар деталей, при миттєвому значенні часу, нерухомий і виконує функції опорної поверхні.

Це дозволило визначити величину сили фіксації двох деталей при переміщенні пакету:


, (5)


де - поверхневий натяг рідини; Gp – модуль пружності рідини, - крайовий кут змочування поверхні деталі рідиною.

Допустиме значення максимальної швидкості для двошарового пакету деталей, при якому не відбувається відносного зміщення його деталей, знаходимо із виразу:


, (6)


де mі - маса верхньої деталі; - допустиме напруження в рідині.

Розглянуто процес транспортування тришарового пакету, як найбільш поширеного при виготовленні реальних ЗВВ. В процесі транспортування на систему, яка створена з пакету деталей та фіксуючого пристрою, діють певні сили. Розглянемо модель тришарового пакету, використавши при цьому припущення викладені вище.

Згідно з запропонованою моделлю (рис.2) базова деталь зафіксована силою . Тому для подальших розрахунків ми вважали нижню деталь одним цілим з фіксуючими рамками. Відстань інерційного запізнення руху деталей можна визначити: для другої деталі: ; для третьої деталі: .

Аналіз показує, що для багатошарового пакету загальне зміщення верхньої деталі буде дорівнювати сумі всіх зміщень і становитиме:


, (7)


де n – кількість шарів адгезиву. m - кількість сил інерції деталей, які знаходиться зверху даного шару адгезиву; - момент інерції деталі; - сили інерції деталей; - товщина j-го шару рідини.

Рис.2. Розрахункова схема для визначення відносного зсуву деталей тришарового пакету при його транспортуванні: а) положення деталей до початку руху; б) положення деталей під час руху. 1- фіксуючі рамки; 2 – нижня деталь; 3 - друга деталь; 4 - верхня деталь; 5,6 - шар рідини

У третьому розділі наведено результати експериментальних досліджень процесів пресування, та транспортування попередньо складеного пакету деталей ЗВВ. Задачею цього етапу роботи була перевірка адекватності запропонованих математичних моделей та правомірності прийнятих припущень. З цією метою були спроектовані та виготовлені спеціальні лабораторні установки (рис.3, 4) , що дозволяли моделювати процеси, які вивчаються, а також виміряти і реєструвати параметри та одночасно обробляти результати досліджень. Комплексність такого підходу забезпечувалась використанням сучасної вимірювальної системи спроектованої на основі персонального комп'ютера типу Pentium III та спеціально розробленого програмного забезпечення. Для зменшення обсягу робіт в обох випадках використовувалось рототабельне планування другого порядку.

На першому етапі вивчалось процеси фіксації пакету деталей ЗВВ при їх пресуванні. Для системи "деталь-вода-деталь" при проведенні експериментальних досліджень ефективність фіксації пакету визначалась за наступними показниками:

- величиною тиску пресування пакету деталей;

- часом пресування;

- кількістю рідини, що наноситься.

При цьому розглядалась поведінка різних пакетів деталей: 1) натуральна-натуральна шкіра, 2) штучна-натуральна шкіра, 3) натуральна-штучна шкіра, 4) натуральна шкіра-текстиль, 5) штучна шкіра-текстиль. Окрім пакетів, які моделювали реальні ЗВВ, досліджувались інші варіації згаданих матеріалів (лице, бахтарма), що дало можливість розширити область пошуку для всебічної перевірки адекватності запропонованої математичної моделі. Одержані результати дозволяють стверджувати про прийнятність обраного шляху, найбільша невідповідність аналітичних та експериментальних значень спостерігалась для пакету натуральна-штучна шкіра і не перевищувала 19%. Графічні залежності наведено на рис. 5, 6.

На другому етапі досліджувався процес транспортування попередньо складеного пакету деталей ЗВВ. В якості перемінних параметрів розглядались:

- прискорення транспортування пакету;

- вага деталей над шаром рідини.

Експерименти також проводились для різних пакетів деталей. При цьому максимальна похибка для пакету натуральна-натуральна шкіра у порівнянні з аналітичними даними не перевищувала 17% (рис.7). Це дозволяє стверджувати про правомірність запропонованого підходу до аналітичного опису згаданого процесу. Однак під час експериментальних досліджень було помічено, що при швидкості руху пакету V=0,28 м/с і прискорені a=3 м/с2 на етапі його гальмування виникало руйнування останнього, що недопустимо.

Рис.3. Експериментальна установка для дослідження сили фіксації в залежності від параметрів пресування.

Рис.4. Експериментальна установка для дослідження динамічних параметрів транспортування пакету верху взуття.


Рис. 5. Графіки залежностей сили фіксації пакету деталей ЗВВ від тиску пресування при об'ємі рідини - 10-7м3 та часі - 45 c., з матеріалів деталей:

штучна – натуральна шкіра: 1 – теоретична ; 2 – експериментальна; натуральна-штучна шкіра: 3 – теоретична; 4 – експериментальна; натуральна-натуральна шкіра: 5 – теоретична; 6 – експериментальна; штучна шкіра – тканина: 7 - теоретична; 8 – експериментальна; натуральна шкіра – тканина: 9 – теоретична; 10 – експериментальна



Рис. 6. Графіки залежностей сили фіксації пакету деталей ЗВВ від часу пресування при об'ємі рідини 10-7м3 та тиску - 128 кПа,