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

Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости

Диссертация: Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

На основе анализа состояния вопроса установлена эффективность применения перспективного, экологически чистого способа раскроя пакетов МТМ ССЖ, позволяющего отказаться от традиционного режущего инструмента, тем самым решить проблему стойкости, а также точности резания. Разработана классификация машиностроительных текстильных материалов по их строению и обрабатываемости резанием, которая позволила… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РАСКРОЮ ПАКЕТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ мтм)
    • 1. 1. Применение технических текстильных материалов в машиностроении
    • 1. 2. Классификация МТМ по строению и обрабатываемости резанием.,
    • 13. Способы раскроя МТМ
      • 1. 4. Определение эффективного способа раскроя МТМ
  • Выводы по главе 1
  • Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ СВЕРХЗВУКОВОЙ СТРУЕЙ ЖИДКОСТИ
    • 2. 1. Теоретические исследования силовых и теплофизических параметров раскроя пакетов МТМ ССЖ
      • 2. 1. 1. Методика определения давления, плотности, скорости и температурного градиента ССЖ в процессе послойного раскроя пакетов
      • 2. 1. 2. Методика определения температуры резания в слоях материала при раскрое ССЖ
    • 2. 2. Исследование динамики процесса резания пакетов МТМ
      • 2. 2. 1. Методика определения допустимой подачи ССЖ при раскрое пакетов технических тканей и трикотажных полотен
      • 2. 2. 2. Методика определения допустимой толщины резания при раскрое пакетов МТМ ССЖ
  • Выводы по главй
  • Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ ССЖ
    • 3. 1. Экспериментальные исследования силовых и теплофизических параметров раскроя пакетов МТМ ССЖ
      • 3. 1. 1. Методика определения силы резания в процессе раскроя пакетов МТМ ССЖ
      • 3. 1. 2. Методика определения температуры резания в процессе раскроя пакетов МТМ ССЖ
    • 3. 2. Экспериментальные исследования качественных параметров раскроя пакетов мтмссж
      • 3. 2. 1. Методики определения степени намокания нижнего слоя пакета МТМ в процессе раскроя ССЖ и осыпаемости технических тканей после раскроя
      • 3. 2. 2. Методика определения предельно допустимых отклонений профиля детали при раскрое пакетов МТМ ССЖ.. .. ,
  • Выводы по главе 3.-.-.,
  • Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ РАСКРОЯ ПАКЕТОВ МТМ
    • 4. 1. Рекомендации по выбору режимов резания для раскроя ССЖ пакетов МТМ различного вида
    • 4. 2. Разработка технологических процессов автоматизированного раскроя пакетов МТМ ССЖ. Ю
      • 4. 2. 1. Автоматизированная раскладка лекал обрабатываемых деталей на ЭВМ, настилание пакетов МТМ
      • 4. 2. 2. Определение оптимального маршрута режущей сопловой головки при раскрое пакетов МТМ ССЖ, технологический процесс раскроя пакетов МТМ ССЖ
  • Выводы по главе 4

Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Применение в различных отраслях промышленности, в том числе и машиностроении, технических тканей, трикотажных, нетканых, дублированных полотен и искусственной кожи вызывает повышенный интерес к вопросам теории и практики обработки этих материалов резанием. Раскрой машиностроительных текстильных материалов (МТМ) связан с рядом трудностей и недостатков, которые заключаются в быстром затуплении режущего инструмента, большом браке по линии реза из-за относительного смещения слоев пакета, значительном шуме и высокой запыленности рабочего места и объясняются, в основном, особенностями физико-механических свойств, строения и структуры обрабатываемых материалов.

Существующий технологический процесс механической обработки МТМ не удовлетворяет современным требованиям обеспечения качества и точности раскроя. В ряде случаев, особенно при раскрое по сложно — профильному контуру труднообрабатываемых композиционных МТМ, обладающих высокими прочностными свойствами, эти способы вообще неприемлемы или малоэффективны и обработка материалов осуществляется с применением ручного труда. Поэтому замена традиционных методов обработки МТМ новыми высокоэффективными, экологически чистыми, материалои энергосберегающими технологическими процессами, радикально решающими вопросы стойкости режущего инструмента, представляется актуальной проблемой в машиностроении.

Применение экологически чистых способов раскроя в настоящее время является особо важной задачей в связи с вредными условиями труда в подготовительно — раскройных цехах из-за повышенной запыленности, На протяжении многих десятилетий и по сей день традиционным материалом для теплоизоляции деталей машин является асбест, применяемый в виде тканей, картонов, листов. Однако асбест относится к канцерогенным веществам и его применение запрещено в США, Англии, Германии и др. странах. Особую опасность для здоровья человека представляет мелкодисперстная пыль, образующаяся в результате раскроя асбестовых тканей. Процесс раскроя прорези^ ненных технических материалов (тканей, трикотажных полотен), искусственной кожи, линолеумов, рубероида и толи традиционными способами усугубляется образованием пыли из талька, который применяется для предотвращения слипания слоев материала в рулонах. Применение экологически чистого способа раскроя сверхзвуковой струей жидкости (ССЖ), появившегося сравнительно недавно (30 лет назад), решает данную производственную и экологическую проблему. За рубежом вопросам исследования процесса гидрорезания материалов и производству соответствующего оборудования уделяется большое внимание. Выпуском гидрорежущего оборудования занимаются десятки фирм США, ФРГ, Японии, Англии, Франции, Швеции и др. стран. За 25 лет зарубежными фирмами выпущено более 6000 единиц данного оборудования [28, 43], конструктивные параметры, точность, эффективность, система управления которых улучшается из года в год. Однако единственным отечественным производителем гидрорежущего оборудования является НВП «ГРОТ ЛТД.» (г. Владимир), выпускающая в год не более 4 станков. Отсутствие традиционного механического режущего инструмента и снятие в связи с этим проблемы его стойкости, малые температуры и силы резания, повышение производительности обработки и снижение ее себестоимости, возможность замены газоплазменных и лазерных методов обработки при выполнении работ в пожарои взрывоопасных зонах, при раскрое текстильных материалов, определило в значительной степени спрос промышленности в применении новых способов резания ССЖ и актуальности в исследовании теории и технологии данного процесса.

Целью работы является повышение эффективности процесса раскроя пакетов технических тканей, трикотажных, нетканых и дублированных полотен, а также технической искусственной кожи.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

• создание новых высокоэффективных технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ;

• разработка рекомендаций по выбору, расчету и оптимизации технологических параметров резания;

Для реализации поставленных задач были проведены:

• теоретические исследования силовых и теплофизических параметров ССЖ в процессе резания;

• теоретическое исследование динамики процесса раскроя ССЖ материалов с редкой структурой;

• исследования по определению допустимой подачи режущей сопловой головки при раскрое пакетов МТМ в зависимости от гидродинамических параметров истечения ССЖ;

• экспериментальные исследования силовых и теплофизических параметров процесса раскрой пакетов МТМ ССЖ, точности и качества резания.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. На основе анализа состояния вопроса установлена эффективность применения перспективного, экологически чистого способа раскроя пакетов МТМ ССЖ, позволяющего отказаться от традиционного режущего инструмента, тем самым решить проблему стойкости, а также точности резания.

2. Разработана классификация машиностроительных текстильных материалов по их строению и обрабатываемости резанием, которая позволила правильно и обоснованно выбирать режимы резания на стадиях проектирования технологических процессов раскроя пакетов МТМ ССЖ.

3. Предложены методики расчета предельно допустимой подачи режущей сопловой головки для случая контурного раскроя ССЖ пакетов технических тканей, технических трикотажных и вязально — прошивных нетканых полотен, а также толщины резания для всех видов МТМ.

4. Разработан алгоритм определения силовых и теплофизических параметров гидрораскроя пакетов МТМ на основе теории сверхзвукового истечения потоков жидкости.

5. Получены экспериментальные зависимости силы, температуры резания, степени намокания слоев материалов, позволившие качественно характеризовать процесс гидрораскроя пакетов МТМ и разработать методические рекомендации по проектированию конструкций гидрораскройных установок (соплового аппарата, раскройного стола, устройства настилания слоев, уловителей ССЖ) и выбору режимов резания с учетом их оптимизации из условия минимального намокания и обеспечения нормальной осыпаемости технических тканей и прорезаемости пакетов МТМ.

6. Разработаны рекомендации по выбору режимов резания, которые позволяют эффективно внедрять технологические процессы раскроя пакетов МТМ ССЖ в производство.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Автоматизация в обувной промышленности на современном этапе. «Э.- И. Обувная промышленность», 1977. № 3. — С. 15 -16.
  2. Автоматический крой с помощью водяных струй. «Р. Ж. Легкая промышленность», 1977. № 8.- С. 18−19.
  3. Г. Н. Резание и режущий инструмент в швейном производстве.- М.: Легкая индустрия, 1980. 192 с.
  4. М. В., Иванов Г. М., Свешников В. К., Шапиро И. И. Профильная резка материалов высоконапорной струей воды. «Вестник машиностроения», 1992, № 4, С. 45 47.
  5. М. А. Разрезание асбестовой и прорезиненной тканей сверхзвуковой струей жидкости // XXIII Гагаринские чтения: Тез. докл. Всеросс. молод. науч. техн. конф. 8 -12 апреля 1997 г. — Ч. 2. — М.: РГТУ — МАТИ, 1997. -С. 27.
  6. М. А., Степанов Ю. С. Разрезание материалов высоконапорной струей жидкости // Молодая наука новому тысячелетию: Тез. докл. междунар. науч. — техн. конф. 24 — 26 апреля 1996 г. — Ч. 1. — Наб. Челны, КамПИ, 1996. -С. 120.
  7. М. А., Степанов Ю. С., Черепенько А. П. Перспективный способ раскроя текстильных материалов // ПРОГРЕСС-98: Тез. докл. междунар. науч. техн. конф. 2 — 5 июня 1998 г. — Иваново.: ИГТА, 1998. — С.65.
  8. М. Д. Качество // Химия и жизнь, 1983. № 7. — С. 3 — 9.
  9. И. Н. и др. Справочник по подготовке и раскрою материалов при производстве одежды. М.: Легкая индустрия, 1982. — 272 с.
  10. В. С., Пономарев Ю. А., Зенкин А. С. Интенсификация процесса гидрорезания конструкционных материалов //. Технология и автоматизация машиностроения.-Киев: Техшка, 1981. № 28. — С. 19 — 23.
  11. В. С., Пономарев Ю. А., Свистунов В. А., Зенкин А. С. Технологические основы создания оборудования для гидрорезания листовых материалов // Технология и автоматизация машиностроения. Киев: Технша, 1981. -№ 28.-С. 16−19.
  12. И. В. Разработка и исследование устройств агрегата для автоматизированного раскроя настилов текстильных материалов. Автореферат дис., к.т.н. М.: МТИЛП, 1986. — 18 с.
  13. Использование сильной струи воды при раскрое тканей. «Р. С. Швейная промышленность», 1970.-№ 6. С. 24.
  14. С.Г., Попов JI.H. Производство технических тканей.-М.: Лег-промбытиздат, 1994.-240 с.
  15. Ю. В., Петко И. В. Разработка устройств для гидроабразивной резки // Технология легкой промышленности, 1990. № 5. -С. 117 -121.
  16. В. А., Русаков C.B., Волчков C.B. Борьба с запыленностью на предприятиях рособувьпрома // Технология легкой промышленности, 1985. -№ 4. С. 129- 132.
  17. Г. Н., Соловьев А. Н. Текстильное материаловедение. Ч. 3. — М.: Легкая индустрия, 1967. — 301 с.
  18. Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика, Т.7. Гидродинамика. -М.: Наука, 1988. 733 с.
  19. Г. И. Методы вычислительной математики.-М.: Наука, 1989, 608 с.
  20. В. П. Дифференциальные уравнения в частных производных. -М.:Наука, 1976.-391 с.
  21. Э. А. Рациональный раскрой промышленных материалов. М.: Легкая индустрия, 1984. — 72 с.
  22. В. А., Абрамов С. Ф. Установка для гидрорезания // Машиностроитель, 1985.-№ 3. С. 25 — 26.
  23. И. В., Чернявский И. Д. Моделирование процесса разрушения материала непрерывной высокоскоростной струей жидкости // Технология легкой промышленности, 1991. -№ 2.- С. 123 128.
  24. В. Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1985. — 304 с.
  25. В. Н. Технология физико-химических методов обработки. М.: Машиностроение, 1985. — 264 с.
  26. Ю. А. Исследование и разработка устройства для гидроструйной резки материалов легкой промышленности. Дис. .канд. техн. наук. -Киев, 1982.-226 с.
  27. В. А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире // Машиностроитель, 1996. № 1. — С. 36 — 41.
  28. Применение струи воды для разрезания ткани. «Р. С. Швейная промышленность», 1967.-№ 5.-С. 12.
  29. Раскрой материалов с помощью струи воды под давлением. «Э.- И. Обувная промышленность», 1975. № 11. — С. 32.
  30. Раскрой струей жидкости. «Э. И. Обувная промышленность», 1975. № 4. -С. 17.
  31. Раскрой текстильных материалов струей жидкости. «Р. Ж. Легкая промышленность», 1977.-№ 6, С. 24. ¦ ¦'¦ .
  32. О. И. Исследование процесса гидрорезания высокоэластичных и других синтетических и рулонированных материалов. Дис. .канд. техн. наук. — Киев, 1978. — 206 с.
  33. А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов.- М.: Машиностроение, 1981. 184 с.
  34. Ю. С., Бурнашов М. А. Резка материалов струей жидкости под высоким давлением // Новые технологии в машиностроении: Тр. пятой меж-дунар. науч. техн. конф. — Харьков — Рыбачье, ХГПИ, 1996. — С. 78.
  35. Ю. С., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Новая технология раскроя технических текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости. -Орел, 1998 18 с.-Деп. в ВИНИТИ 10.03.98, № 681 — В98.
  36. Ю. С., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Физико механические свойства технических текстильных материалов и способы их раскроя. -Орел, 1998. — 29 с. — Деп. в ВИНИТИ 10.03.98, № 680 — В98.
  37. Технические ткани и их применение / Под ред. З. М. Козыревой. М.: Легкая индустрия, 1965. — 251 с.
  38. Р. А. Высокопроизводительное резание полимерных материалов сверхзвуковыми струями жидкости. Дис. док. техн. наук. — Владимир, 1989.-470 с.
  39. Р. А. Гидрообработка новый процесс и оборудование // Актуальные проблемы машиностроения на современном этапе: Тез. докл. Всеросс. науч. — техн. конф. — Владимир: ВГТУ, 1995. — С. 63 — 64.
  40. Р. А. Исследование и разработка технологии резания полимерных материалов струей жидкости высокого давления. Дис. канд. техн. наук. -Л., 1971.- 163 с.
  41. Р. А., Петухов Е. Н. Использование сверхзвуковой струи жидкости в качестве режущего инструмента // Проблемы теории проектирования и производства инструмента: Тез. докл. совещания Тула: ТулГУ, 1995. — С. 10−12.
  42. И.И. Установка для контурного разрезания неметаллических материалов с помощью высоконапорной струи воды // Станки и инструмент, 1992.-№ 9.-С. 20−22.
  43. А. С СССР № 1 100 003, МКИ В 05 В 1/02, В 29 С 17/08, В 26 Б 3/00, В 26 Р 1/26. Сопло для по. лучения режущей струи жидкости / Е. Н. Шапкин (СССР).
  44. А. С. СССР № 1 228 915, МКИ В 05 В 1/02. Сопло для получения режущей струи жидкости / В. А. Сухорученко (СССР).
  45. А. С. СССР № 1 243 831, МКИ В 05 В 1/02, В 26 И 1/26. Сопло для получения режущей струи жидкости / Е, Н. Шапкин (СССР).
  46. А. С. СССР № 1 245 349, МКИ В 05 В 1/02. Сопло для получения режущей струи жидкости / Р. А. Тихомиров, К). В. Ковалев, Е. II Петухов, С. Ф. Абрамов и В. А. Моисеев (СССР).
  47. А. С. СССР № 942 806, МКИ В 05 В 1/02, В 29 С 17/08. Сопло для получения режущей струи жидкости / О. К. Халтурин, С. Ф. Абрамов, В. А. Новиков (СССР).
  48. А. С. СССР № 1 260 027, МКИ В 05 В 1/02. Сопловая головка для получения высоконапорной струи жидкости / Б. II. Новиков, А. И. Пахомов, О. А. Мягков, А. И. Никитин и В. П. Гаврилов (СССР).
  49. А. С. СССР, № 1 082 886, МКИ В 26? 3/14. Устройство для раскроя материала.
  50. А. С. СССР, № 311 542, МКИ Э 06 Ь 7/22, В 26 Г 3/14. Устройство для охлаждения материала и удаления продуктов сгорания при резании лучом лазера / В. А. Гарин, В. А. Михайлов Тепляков (СССР).
  51. А. С. СССР, № 637 249, МКИ В 26 Г 3/14. Режущее устройство к агрегату для раскроя материала / Г. А. Зайденберг, М. Д. Блехман, В. А. Ратмиов, В. П. Хавкин, В. К. Раевич, В. 3. Карасик, И. В. Кошель, М. В. Маршев" Н. Н. Дубинин и Н. А. Соломонов (СССР).
  52. Пат. 2 105 656 РФ, МКИ В 24 В 53/00. Устройство для формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости / Ю. С. Степанов, Б. И. Афонасьев, М. А. Бурнашов, М. Ф. Селеменев (РФ). № 96 110 053- Заявл. 21.05.96- Опубл. 27.02.98.
  53. A.C. ЧССР № 206 513, МКИ В 05 В 1/10. Сопло для струйной жидкостной обработки.
  54. Пат. ГДР № 210 642, МКИ В 26 D 1/00. Струйная резка неметаллических материалов.
  55. Пат. США № 735 159, МКИ В 26 F 3/00. Способ резки кромки нетканного волокнистого материала, размещенного на сетчатой поверхности транспортера и устройство для его осуществления / Руперт Дуглас Терри (США).
  56. Пат. США № 4 553 016, МКИ В 23 К 27/00. Способ и устройство для резки листов.
  57. Пат. ФРГ № 3 534 096, МКИ В 26 F 3/00, А 41 H 43/00. Транспортер установки гидравлической резки.64. 55.000-PSI water jet cuts and drills better than steel. Helwia David. «Pop. sei.», 1985, 226, N6, 76−78.
  58. A study of piston-water impact in an impulsive water cannon. Edwards D. G., Farmer G. P. «7th Int. Symp. Jet Cutting Technol., Ottawa, 26−28 June, 1984». Cranfield, 1984, 163−178.
  59. Application in the material cutting industry. Jordan R. «Adv. Manuf. Syst. Proc. AMS'86 Expos, and Conf., Chicago, 24−26 June, 1986». Kempston- Berlin e. a., 1986,321−330.
  60. Aronson R. B. Abrasive Water jets//Machine Design.-1985.-V.57.-N6. -P.114−117.
  61. Bekleidung und Wasche, 1978, Bd. 22, № 7, S. 526.
  62. Bekleidung und Wasche, 1979, Bd. 21, №. 1, S. 52.
  63. Catchers muffle water jet noise, collect debis. Hogan Brian J. «Des News», 1987,43, N9,132−133.
  64. Chemifasern, 1979, № 8, S. 541 549.
  65. Cutting system of choice for many industries / Irving Robert R. // Metalwork. News.- 1989. -16, N748.-C.19.
  66. Data base designs, machines waterjet cutting systems. Stefanides E. J. «Des. News», 1987,43, N7,138−140, 142.
  67. Der heitige Stand der Automation in der Sohuhindustrie.-«ABC der Schuhfabrikation», 1976, № 8, S. 444−446.
  68. Hochdruck-Wasserstrahlschneiden von Kunststoffen: Souverane Technologie // Schweiz. Maschinenmarkt .-1995.-95, N 6 C.12−14.
  69. Introduction to waterjet cutting technology. Adams R. B. «Adv. Manuf. Syst. Proc. AMS'86 Expos, and Conf., Chicago, 24−26 June, 1986». Kempston- Berlin e. a, 1986, 345−354.77. Jornal of the Apparel Reaseach Foundation, 1976, vol. V, № 1, p. 3 40.
  70. L’acqua per taqliare i compositi. «G. off.», 1987,32, N 3,27−29.
  71. Lee R. D. The application of high pressure water jets to cutting // Mecanique.-1975.-N308−309.- P.23−27.
  72. Lockheed-Georgia adds AWJ // Amer. Mach, and Autom. Manuf.-1990. -134, Nl.-C.25.
  73. Manufacturing Clothier, 1976, vol. 52, № 1, p. 40 42.
  74. Melliand Textilber, 1978, Bd. 53, № 8, S. 899−9O1.
  75. New adaptations and applications for waterknife cutting. Norwood J. A., Johnston C. E. «7th Int. Symp. Jet Cutting Technol., Ottawa, 26−28 June, 1984». Cranfield, 1984, 369−388.
  76. Safety aspects of jet cutting. Kruner D., Wiedemeier J., Louis H. «6th Int. Symp. Jet. Cutt. Technol., Guildford, 6−8 Apr., 1982». Cranfield, 1982,519−524.
  77. Seventh International Symposium on Jet Cutting Technology, Ottawa, 26−28 June, 1984. Ed. Watts G. A., Stahbury J. E. A. Cranfield: BHRA, Fluid Eng. Cent., 1984. XII, 608 pp., ill.
  78. Simulation des schneidvorgangs beim Hochdruckwasserstrahlschneiden. PrzyklenkK., Schlatter M. «Werkstattstechnik», 1986, 76, N 12,715−719.
  79. Textile Chimift and Colorist, 1979, № 12, p. 411 413.
  80. Wasserstrahl schneidet instrumententafeln / Lehmann Kurt, Martel Gero, Muller Karl // VDI-Zeitschrift-1994 .-136, N 4 .- C. 82−84.
  81. Wasserstrahlschneiden von Verbundwerkstoffen-Moglich- keiten und Grenzen. Ponitzsch W. «Kunststoffe», 1985, 75, N 7.
  82. Waterjet cutting system // Mech. eng.-1 991 113,N7.-C.100.
  83. Patent of USA № 4 916 992, Nobuo Nasu. Apparatus for Cutting Laminated Sheet Material, D 06 H 7/00, B 27 D 5/20. 1990.
  84. Patent of USA № 4 790 224, Michael A. Krutilla, John Klein. Travelling Gap Gonveyor Cutting Method and Apparatus, B 26 D 3/00. 1988.94. Patent of USA № 2 985 050.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?