Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Разработка и исследование игольчатой гарнитуры чесальных машин

Диссертация: Разработка и исследование игольчатой гарнитуры чесальных машин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Необходимо учесть, что скользящие волокна (точнее, скользящие концы волокон) движутся не прямолинейно, а по сложным криволинейным траекториям, определяемым их формой залегания в клочке и взаимным расположением соседних волокон. Ясно, что при таком движении скользящие волокна всё время изгибаются. Одним из путей повышения долговечности и экономичности конструкций игольчатых лент является замена… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
    • 1. 1. Современное представление процессов чесания волокнистых материалов
    • 1. 2. Современные конструкции гарнитур для чесальных машин
  • 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ ЧЕСАНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
    • 2. 1. Прядение шерсти
      • 2. 1. 1. Зависимость между свойствами пряжи и волокон
    • 2. 2. Силовой анализ взаимодействия барабана с рабочим валиком
    • 2. 3. Анализ вытягивания единичного волокна из клочка без учета динамических сил
    • 2. 4. Влияние динамических сил на процесс чесания
    • 2. 5. Поведение волокон в зоне чесания
    • 2. 6. Анализ экспериментальных данных
  • 3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЧЕСАНИЯ
    • 3. 1. Физическое описание процесса чесания
    • 3. 2. Пути построения параметрической модели процесса чесания
    • 3. 3. Экспериментальное исследование сил извлечения волокон из комплекса
    • 4. 0. ПРЕДЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА МАТЕРИАЛОВ И КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОСТЕЛИ ОСНОВАНИЯ
    • 4. 1. Постановка эксперимента
    • 4. 2. Особенности обработки ограниченного числа опытов
    • 4. 3. Оценки для математического ожидания и дисперсии
    • 4. 4. Достоверность эксперимента
    • 4. 5. Определение модуля Юнга материалов
    • 4. 6. Определение коэффициентов постели основания
  • 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАРНИТУРЫ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
    • 5. 1. Выбор показателей работоспособности игольчатых лент
    • 5. 2. Определение прочностных и деформационных характеристик
    • 5. 3. Определение показателей работоспособности игольчатых лент
    • 5. 4. Расчет показателей работоспособности игольчатых лент
    • 5. 5. Учет ударного характера нагрузок
    • 5. 6. Способ монтажа игольчатой гарнитуры

Разработка и исследование игольчатой гарнитуры чесальных машин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Чесание на чесальных машинах — один из важнейших процессов в технологии обработки волокнистых материалов, от которого зависит качество выпускаемой продукции. Эффективность чесания, то есть максимальное разъединение комплексов на отдельные волокна, очистка волокон от сорных примесей, пороков и формирование чесальной ленты или холста, равномерных по толщине, обеспечивается при максимальной проникающей способности зубьев или игл гарнитуры, имеющих относительное движение в массу обрабатываемых волокон. От тщательности прочеса зависит качество ровницы, пряжи, суровой и готовой ткани, обрывность нитей в прядении и ткачестве, производительность прядильного и ткацкого оборудования, а так же правильное протекание процессов отделки ткани и качество её в готовом виде. В связи с этим исследование гарнитур чесальных машин имеет большое значение.

Изучением процесса чесания занимались многие ученые: H.A. Васильев, Н. Я. Канарский, В. А. Ворошилов, Н. Т. Павлов, Ф. С. Холмогоров, И. В. Будников, М. В. Эммануэль, И. Г. Борзунов, Г. И. Карасёв, Б. Н. Фридман и многие другие.

Волокнистый материал, поступающий в чесание, состоит из клочков, на которые в процессе чесания действуют различные силы. Клочки в свою очередь состоят из извитых перепутанных между собой волокон, имеющих различную конфигурацию. Если проследить за формой залегания какого-либо волокна в клочке шерсти, то можно обнаружить, что она имеет вид сложной пространственной кривой. Части волокна, как правило, располагаются в самых различных частях объёма клочка. С поверхности клочка волокно может уходить вглубь его и, сделав там несколько поворотов, вновь выходить на поверхность клочка или располагаться каким-то другим образом. Волокно своими извитками полностью или частично обвивает группы соседних с ним волокон, а те, обладая собственной извитостью, в свою очередь переплетаются с группами других волокон.

Во время кардочесания, в особенности в начальной его стадии (предпрочёс, первый основной прочёс), разрыхление шерсти в значительной мере сводиться к растаскиванию клочков, которое осуществляется в основном между главными барабаном и рабочими валиками. Здесь же (не считая узла питания) происходит наибольшее количество обрывов волокон.

При растаскивании клочка одна часть его продолжает двигаться с главным барабаном, вторая, зацепившись за зубья рабочего валика, остаётся на его поверхности. В зоне разрыва образуется множество систем относительно скользящих волокон. В каждой такой системе волокна, движущиеся с главным барабаном, скользят в зоне разрыва по соприкасающимся с ним волокнам другой части клочка, зацепившейся за зубья рабочего валика, и наоборот.

Необходимо учесть, что скользящие волокна (точнее, скользящие концы волокон) движутся не прямолинейно, а по сложным криволинейным траекториям, определяемым их формой залегания в клочке и взаимным расположением соседних волокон. Ясно, что при таком движении скользящие волокна всё время изгибаются.

Из этих рассуждений следует, что трение волокон в процессе кардочесания надо рассматривать как трение гибких тел. В случае трения гибких тел существенное значение имеет не только коэффициент трения, но и способность тела к изгибу.

Задача процесса чесания заключается в выполнении следующих основных операций:

1) разделение клочков волокон на более мелкие пучки и пучков на отдельные волокна;

2) частичное распрямление волокон и ориентация их в одном направлении;

3) тщательное перемешивание волокон и по возможности более полная очистка их от сорных примесей;

4) образование из отдельных волокон тонкого равномерного холстика или ватки;

5) превращение полученного холстика или ватки в ровницу или ленту и наматывание продукта в паковку определенной формы.

При экспериментальном исследовании процесса чесания суть в основном сводится к определению сил вытягивания одиночного волокна из комплекса, вытягивания группы (двух и более волокон) из комплекса и разделение комплекса на два.

Как показывает практика, эффективность процесса чесания в значительной степени зависит от качества вспомогательных изделий и оснастки, в первую очередь, от состояния игольчатой гарнитуры, участвующей в процессе чесания волокнистых материалов.

В настоящее время имеется большое разнообразие игольчатых гарнитур, различающихся профилем игл, конструкцией и материалами оснований, что зачастую нельзя оправдать ни требованиями текстильной технологии, ни экономическими соображениями. Однако в научно-технической литературе весьма мало места уделяется вопросам рационального проектирования технологической оснастки, в связи с чем исследования в этой области являются весьма актуальными.

В связи с этим, данная работа посвящена решению ряда конструктивных задач по обеспечению надежной работы гарнитуры, что представляет теоретический и практический интерес для организаций, проектирующих и эксплуатирующих оборудование для чесания 7 волокнистых материалов.

Поэтому целью данной работы является определение сил чесания волокнистых материалов, выявлению показателей работоспособности игольчатых гарнитур и на их основе разработке методики проектирования, позволяющей создавать на их основе конструкции игольчатых гарнитур повышенной надежности и долговечности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. В качестве показателей работоспособности игольчатых лент шерсточесальных машин используются величины максимального перемещения конца иглы в материале основания и на конце иглы.

2. Представлены методика расчетов показателей работоспособности и проведена алгоритмизация задачи и реализована на ЭВМ.

3. Одним из путей повышения долговечности и экономичности конструкций игольчатых лент является замена натуральных материалов, применяемых для изготовления оснований игольчатых лент, накладками из маслостойких резин, например, 8070У, 8130ХХУ1,8544У, а также х/б ткани и полульна в качестве подложки.

4. Изучено влияние динамических сил на процесс чесания, определена зависимость силы вытягивания от длины волокон.

5. Проведенный эксперимент по исследованию деформации клочков волокнистых материалов в зависимости от продольной силы подчиняется нормальному распределению.

6. Зависимости модуля Юнга Е от плотности клочков нелинейна, что является характерным для волокнистых материалов.

7. Зависимость коэффициента постели основания от силы также нелинейна, что характерно для резин и текстильных материалов.

8. Получены величины сил вытягивания единичного волокна из комплекса и силы разделения комплексов волокон.

9. Предложена параметрическая модель процес сачесания.

10. Предложен новый способ монтажа игольчатой гарнитуры, который способствует сохранению и улучшению эксплуатационных характеристик игольчатых гарнитур не зависимо от профиля поверхности, на которую монтируется гарнитура.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Haizner A. Etude de la Carde. Annales-Scientifigues Textiles Belges. Mach,№ 3,1934
  2. B.A. К вопросу об определении дуги чесания . Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1968 г.,№ 4
  3. З.Эммануэль М. В. Теория и практика приготовления смесей и чесания в шерстопрядении. Доклад об опубликованных работах, представленный на соискание ученой степени д.т.н.-М.:1963.
  4. .М. Основы технологического режима кардочесания./Наука и жизнь. 1980,№ 11 с.34
  5. Я.Я., Канарский Н. Е. Учение о шерсти и ее первичной обработке.-М.-Л.:Гизлегпром, 1939.-436 с.
  6. П.М. О силах, возникающих при чесании шерстяных и химических волокон на валичных чесальных машинах.-Текстильная прмышленность, 1966-№ 6,с. 16−21
  7. Thorndike G. Automatic cintrol of the Wollen card.- Texnical Reconder, 195 5 ,№ 10,p. 17−74
  8. Richards R.T.The Mehanical Properties of Woven Fabrics.-The bending of Woven Fabrics/ Texnical Reconder, 1968, v36,p.205−211
  9. Jowerts P.D.The Mehanical Bent Yarn/ Texnical Reconder, 1952, v. 10, p.665−681
  10. И.И., Ашнин H.A. Теория и практика кардочесания в аппаратной системе прядения шерсти.-М.:Легкая индустрия, 1968.348 е., ил.
  11. Т.О. Новая техника и технология чесания шерсти и химволокон.-М.:Легпромбытиздат, 1985.-38 с. 14.3адоя А. Ф. Какой должна быть чесальная машина? /Тестильная промышленность^ 11,1985г
  12. Komoru T., Makisima K. Estimation of fiwer orientation and lengh in fewer assembles.T.K.J. 1989, V59.№ 5,p. 309.
  13. Узел чесания. Патент № 1 797 631. CCC: МКИ3 Д1 615/08/
  14. Ю.В.- опубл.- 23.02.93. Бюл.№ 7 — 4 с.
  15. В.А., Невских A.A., Астафьев С.Д.
  16. Справочник по шерстопрядению/Под ред. Ковалева Ф.Л.
  17. Н.М. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса кардочесания волокнистых материалов.-JI. Автореферат докторской диссртации, 1979−40 с.
  18. Г. О. Использование современных чесальных машин и аппаратов в шерстяной промышленности.-М.:ЦНИИТЭИЛегпром, 1981 г.-54 с.
  19. .А. и др. Первичная обработка хлопка.-М.:Гизлегпром, 1959.-280 с.
  20. Н.М., Кузьмина H.A. Способ изготовления гарнитуры чесальной машины /АС № 597 754,04.08.76
  21. АнгаровЭ.И., Уральская С. Л., Корелен В. И. Исследование структуры волокнистых потоков на главном барабане кардочесальных машин./Текстильная промышленность № 6,1973
  22. D01G15/86. Яп. заявка № 56−48 609.Приоритет 17.11.81 .№ 31 216. Способ изготовления основания для игольчатой гарнитуры.28?>01С15/86.Яп.заявка53−2631. Приоритет 21.06.76 № 51−73 496.Основание игольчатой ленты.
  23. Английский патент БОШ № 1 474 889,заявлен 4.10.73.Гарнитура для чесальных машин
  24. Английский патент № 1 462 674 Б01С15/86. Приоритет 26.04.73. Основание игольчатой ленты
  25. Английский патент БОШ № 1 521 001. Приоритет 6.04.76. Кардная гарнитура.
  26. Английский патент БОШ № 1 349 652.Приоритет 02.11.71. Способ изготовления кардной ленты для чесальных машин
  27. Французская заявка № 2 169 416 Б0Ш15/84. Приоритет 23.08.73. Антифрикционная подложка для игольчатой ленты и способ ее изготовления.
  28. ООШ15/86. Яп. заявка№ 62−248.Приоритет 07.11.87.№ 3−7 Игольчатая гарнитура.
  29. Патент Швейцарии ООШ15/84. № 636 134. Приоритет 13.05. 83.
  30. Патент ФРГ Б0Ш15/84. № 2 052 898. Приоритет 21.02.74.
  31. Патент США кл.19−144 № 3 290 729.Приоритет 13.12.66
  32. Английский патент БОШ № 2 146 669 .Приоритет 24.04.85.Кардная гарнитура.
  33. Г. Г. Аэродинамика технологических процессов иоборудования текстильной промышленности.-JI.:Легкая индустрия, 1 975 342 с
  34. Ю.С. Математическая статистика и ее применение к исследованиям в текстильной промышленности.-М.: Легкая индустрия, 1970−320 с.
  35. B.C. и др. Справочник по теории вероятностей и математической статистике.-М.:Наука, 1985.-640 с
  36. Д.К. Вычислительные методы линейной алгебры-М. :Наука, 1963—145с.
  37. И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике.-М.:Наука, 1986−544 с.
  38. Л.Н., Хавкин В. П. и др. Динамика основных процессов прядения.Ч1.-М.:Легкая индустрия, 1970−106 с. 48. .Куклина H.A. Исследование динамики кардочесальных машин для шерсти. Автореферат кандидатской диссертации.-Л.1975−23с.
  39. И.И. Механика текстильной нити и ткани.-М.:легкая индустрия, 1980.-150 с.
  40. Испытания материала. Справочник под ред Блюменауэра.-М.:Наука, 1979.-45 8 с.
  41. С.М. Исследование и оптимизация основных конструктивных характеристик скоростей чесальных машин для хлопка. Автореферат кандидатской диссертации.-Л., 1979
  42. Конышев.И Элементарная теория идеальных волокнистых структур. Депонировано в ЦНИИТЭИлегпром 2 марта 1982г№ 48лп-Д82
  43. Г. О. Использование современных чесальных машин и аппаратов в шерстяной промышленности.-М.:ЩЖИТЭИлегпром, 198 154. .Приборы и методы испытаний материалов на растяжение.-М.:Наука, 1968.-349 с
  44. Справочник по шерстопрядению. /Под ред. Афанасьева В.К.-М.:Легкая и пищевая промышленность,!983.-488 с.
  45. .А. и др. Первичная обработка хлопка,-М.:Гизлегпром, 1950 .-280 с.
  46. Ф.Х., Садыкова Д. М., Кудряшова Н. И. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств.-М.:Легпромбытиздат, 1989−282 с.
  47. С.Б., Гончаров И. П. Разработка прогрессивных типов игольчатых гарнитур. В сб.-М.:ЦНИИМашдеталь, 1988—с.
  48. А.Н. Оценка жесткости текстильных материалов при изгибе.-М.:Легкая индустрия, 1970.-246 с.
  49. Н.Д., Богданович К. П. Механические свойства материалов и основы физики прочности,-М.:МИФИ, 1985.-82 с.
  50. А .Я. Введение в теорию механического удара.-М. :1977г.-224 с.
  51. Л.Г., Лурье А. И. Курс теоретической механики.Т. 1,2
  52. М.:Наука, 1982.-352с, 640 с.
  53. Г. С., Яковлев А. П. Справочник по сопротивлению материалов.-Киев:Наукова думка, 1975−704 с.
  54. К.Е. Структура и свойства волокон.-М.:Химия, 1985.208 с
  55. Справочник по теории вероятностей и математической статистике./Под ред. Корнелюка В.С.-М.:Наука, 1985 г.-640 с.
  56. Испытание материала /Под ред Блюменауэра В.С.-М. Машиностроение, 1979.-3 56 с
  57. Н.И., Соловьев А. Н., Кобляков А. И. Текстильное материаловедение.-М.:Легпромбытиздат, 1989−352 с И
  58. Н.И., Кудряшов Б. А. Высокоскоростное растяжение текстильных матетриалов.-М.:Легкая индустрия, 1974.-267 с.
  59. Н.И. Инженерное проектирование текстильных материалов .- Горький, 1989 г.-145 с.
  60. В.М. Взаимодействие нити с рабочими органами текстильных машин.-М.:Легкая и пищевая промышленность, 1984 г.-119с.
  61. А.П., Севостьянов П. А. Оптимизация механико-технологических процессов текстильной промышленности.-М.: Легкая промышленность, 1984 г.-342 с.
  62. В.А. Механика гибких стержней и нитей.-М. Машиностроение, 1978 г.-640с.
  63. С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболчек,-М.:Машиностроение.1876г.-378 с.
  64. С.П. Справочник по сопротивлению материалов. -Киев:Буд1вельник, 1982 г.-208 с.
  65. Н.М. Основы динамики грунтовой массы. -М.:Госстройиздат.1933 г.-123 с.
  66. ВИОС.Сборник № 1. Общий метод решения задач теории упругости.-М. :Госстройздат, 1933 г.-134с.77 .Липенков Я. Я. Определение сил, действующих на кардные иглы в процессе чесания. Текстильная промышленность,№ 11−12,1949 г.
  67. Н.И. Исследование надежности гарнитуры шляпок 4M, конструкторские, технологические и эксплуатационные методы и экономические аспекты повышения качества и надежности текстильного оборудования.-Иваново :ИвТИ, 1982.
  68. Н.М. исследование выносливости шерсточесальных гарнитур на основе полного факторного эксперимента./Известия вузов, ТТП № 3,1976 г.
  69. Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов.-М. :Наука, 1977 г.-3 87 с.
  70. Л.И. Основы численных методов — М.:Наука, 1987 —320с.
  71. О.П. и др. Справочник по высшей математике.-М.: Наука, 1986 г.-458 с.
  72. Прочнось, жесткость и трещиностойкость конструкций./Под ред. Гвоздева В.И.-М.Машиностроение, 1979 г.-348 с.
  73. Аэрогидромеханика./Под ред. Мхаторяна А.М.-М. ¡-Машиностроение, 1984 г.-478 с.
  74. Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.-М.:Наука, 1976 г.-368 с
  75. В.Л. Прикладная теория механических колебаний.-М.: Машиностороение, 1972 г.-654 с
  76. В. Л. Теория механических колебаний.-М.: Машиностроение, 1980 г.-386 с.
  77. Ю.И. и др. Строительная механика стержневых систем и оболочек.Киев:Вища школа, 1980 Г.-462 с
  78. Д. Графические средства персонального компьютера.-М.: Мир.1989г.-375 с.
  79. Ю.В., Мокеев И. И. Расчеты на прочность и устойчивость.Горький, 1968 г.-68 с.
  80. Пановко Я. Я. Основы прикладной теории колебаний и удара.-Л.:Политехника, 199 г.-272 с.
  81. Куликов И. С. Расчет конструкций на деформируемом основании.-Горький, 1986.-23с93 .Некоторые вопросы расчета строительных конструкций. Сб. научных трудов под ред. Леонтьева Н.Н.-М.:МИСИ. 1983.-209 с.138
  82. В.А. Механика гибких стержней и нитей .-М.Машиностроение, 1978.-222 с.
  83. С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек.-М.:Наука, 1981.-234 с
  84. Hearle S., Orfanlaw V., P.T.u.The deformation of fiber orientation and curl. Jovr of the Text. Instituai 979. V 70.№ 11 p. 487—,
  85. Основания, фундаменты подземного сооружения. C6. N8,1937
  86. Н.М. Исследование выносливости шерсточесальных гарнитур на основе полного факторного эксперимента. Известия вузов. «Технология текстильной промышленности», 1976, № 3
  87. Попов A.A.EXCEL: Практическое руководство.-М.:ДЕСС КОМ, 2000−3 01 с.
  88. Рисунок 2.З.Силы вытягивания для волокон шерсти1. П^ЖШЖЁС-ЖЕ 2dе. W If 4 18 ti Я ш 78 leraeu8: ' v: i, а 1 Q IJ i n ГВС «Y .808 808 В. Mu '1 ?I0 .eeaeee ¦ Ti,, i 0063 ?l»
  89. Ш:. JI t 13 &bdquo-ееэаев > 00B00EJfa «Ш 1 18 .800 800 66 ¦f O J
  90. Р '1 Ha- ! 18. f y sxe fi'5i •ЙЕ2Э1
  91. Ь 'jXCU 17. UL-JJLL If? Lt,: JXZJJ
  92. С :>3.JS. 3 ie, .680 080 60, .?22iV8, ce 21.. 8080)00 70.
  93. В. l^Ri Л 1?, ГБ1ХС 71. гсз ?1., di f 3QP3tT fii
  94. СЛ 3QC8SH 73 «GE ЯЗ te OEEOe"1? 0иЕБОо1. aacoou аееава1. JGEBdJ71,80 000
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?