Динамика вязального механизма с электромагнитным приводом петлеобразующих органов трикотажной машины тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Введение.

1. Состояние проблемы. Пути совершенствования механизмов трикотажных машин. Задачи исследования.

1.1 Обзор исследований проведенных в области совершенствования кулачковых механизмов.

1.2 Прикладное применение вибрационных технологических электроприводов.

1.3 Обзор игл новых конструкций.

1.4 Цель и задачи исследования.

2. Исследование вязального механизма трикотажной машины с кулачковым приводом игл.

2.1 Исследование законов движения игл по кулачковым клиньям.

2.2 Исследование кинематики движения игл под действием кулачкового привода трикотажной машины.

2.3 Динамические исследования движения игл под действием кулачкового привода трикотажной машине.

2.4 Выводы по главе.

3. Разработка и динамические исследования вязального механизма с электромагнитным приводом игл.

3.1 Разработка конструкции вязального механизма с электромагнитным приводом игл трикотажной машины.

3.2 Разработка процесса петлеобразования для вязального механизма с электромагнитным приводом.

3.3 Теоретические положения для расчета электромагнитных приводов.

3.4 Разработка схемы управления петлеобразующими органами.

3.5 Динамические исследования вязального механизма с электромагнитным приводом игл трикотажной машины.

3.6 Выводы по главе.

4. Экспериментальные исследования вязального механизма с электромагнитным приводом игл.

4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

4.2 Методы и средства проведения экспериментальных исследований.

4.3 Исследование вязального механизма с электромагнитным приводом трикотажной машины.

4.4 Исследование температурного режима электромагнита.

4.5 Выводы по главе.

5. Практическая реализация полученных результатов.

5.1 Разработка петлеобразующих органов новой конструкции.

5.2 Разработка структуры трикотажного полотна для дублирования мелкоячеистой резины для гидрокостюмов.

5.3 Выводы по главе.

Для изготовления трикотажных полотен и изделий во всем мире широко применяют трикотажные машины.

Эти машины представляют собой сложные автоматы. Совершенствование современных двухфонтурных кругловязальных машин направлено по пути создания оборудования с увеличенным числом вязальных систем и широкими рисунчатыми возможностями.

В последнее время трикотажной промышленности уделяется большое внимание. Трикотажные изделия занимают одно из ведущих мест среди товаров широкого спроса и их доля в общем объеме продукции данного назначения составляет 40 - 50 %. Это объясняется тем, что трикотажные изделия пользуются большим спросом у населения из-за удобства в носке, гигиеничности и красивого внешнего вида, а трикотажные машины обладают в 5 - 10 раз большей производительностью, чем ткацкие станки. Кроме того, трикотажные машины особенно пригодны для переработки синтетических и искусственных нитей, свойства которых наиболее полно проявляются в структуре трикотажа. Развитие химической промышленности является стимулом для подъема трикотажного машиностроения.

Развитие трикотажного машиностроения осуществляется в двух основных направлениях - повышение производительности вязального оборудования и расширение рисунчатых, технологических возможностей трикотажных машин.

При изучении данной проблемы было выявлено, что повышение производительности вязального оборудования может быть достигнуто в результате повышения его скоростных режимов, увеличения числа вязальных систем, 5 повышения степени автоматизации и оснащения устройствами, позволяющими увеличить КПВ машины.

С повышением скоростных режимов машин увеличивается число остановов их в основном вследствие разрушения петлеобразующих органов (игл) при соударении о клинья замковой системы. Комплексное усовершенствование конструкций клиньев и игл позволяет увеличить скорость вязания машин.

При увеличении числа вязальных систем значительно уменьшается протяженность системы вследствие уменьшения хода иглы в процессе петлеобразования и совершенствования замковых клиньев - применения криволинейных клиньев с увеличенным углом кулирования.

В настоящее время на трикотажных фабриках большое распространение получили кругловязальные машины из-за высокой производительности, а на второй план отошли плосковязальные машины. Но к их достоинствам можно смело отнести возможности вязания изделия по заданному контуру, а следовательно и экономию дорогостоящего сырья, широкие технологические и рисунчатые возможности. На современном оборудовании производится автоматическая заработка изделия. Все чаще используются машины не со стационарным движением каретки, а с независимым, то есть такие, на которых можно вырабатывать изделия в несколько ручьев по заданному контуру. Поэтому всегда актуальными являются вопросы расширения ассортимента, повышения качества трикотажных изделий и увеличение объемов выпуска. Повышение производительности плосковязального оборудования, а также расширение рисунчатых и технологических возможностей трикотажных машин является очень важной задачей, стоящей перед разработчиками вязального оборудования.

Достигнуть этого можно за счет разработки механизма вязания с электромагнитным приводом игл и конструкции петлеобразующих органов.

Машины и механизмы с электромагнитным приводом просты по конструкции, но процессы, которые происходят в них сложны. Это связано с тем, что в электромагнитных виброприводах наблюдается взаимосвязь электромагнитной и механической подсистем.

При исследовании существующих механизмов вязания было выявлено, что в настоящее время все трикотажные машины оснащены кулачковыми механизмами, приводящими в движение петлеобразующие органы, а электромагниты используются для отбора игл, в процессе петлеобразования с целью расширения рисунчатых возможностей и быстрой смены одного рисунка на другой.

При использовании кулачковых приводов имеют место остановы машины из-за поломки петлеобразующих органов по причине колебаний иглы возникающих в канале замка и ударении иглы о кулачок, и соответственно получения некачественной продукции.

В работе рассмотрены направления усовершенствования механизмов вязания и различных видов игл. Проведены исследования кинематики движения игл под действием кулачкового привода трикотажной машины и динамические исследования движения иглы. Предлагается вязальный механизм с электромагнитным приводом игл и петлеобразующие органы, что позволит повысить производительность за счет увеличения скоростных режимов, увеличить надежность работы машины и расширить рисунчатые возможности.

Целью настоящей работы является повышение эффективности работы трикотажной машины за счет разработки нового вязального механизма с электромагнитным приводом и петлеобразующими органами и методики динамического расчета.

Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:

- разработка конструкции вязального механизма трикотажной машины с электромагнитным приводом игл;

- разработка процесса петлеобразования для вязального механизма с электромагнитным приводом;

- разработка динамической модели вибропривода и его исследование;

- определение параметров электромагнитного привода;

- разработка схемы управления приводом игл;

- экспериментальное исследование особенностей динамики электромагнитного привода трикотажной машины;

- разработка игл нетрадиционной конструкции;

- выдача рекомендаций по совершенствованию вязального механизма.

Научное содержание диссертации составляет теоретическое обоснование технических решений использованных при разработке вязального механизма и исследование его динамики с электромагнитным приводом, приводящим в движение петлеобразующие органы новой конструкции.

Практическая реализация данной работы нашла отражение в выработке рекомендаций по совершенствованию конструкции петлеобразующих органов и механизма вязания с целью повышения его эксплуатационных характеристик разработки совершенно новой конструкции вязального механизма трикотажной машины позволяющей упростить конструкцию и повысить надежность работы машины.

В первой главе приведен анализ литературных источников посвященных исследованию и проектированию новых вязальных механизмов и способов получения трикотажа. Приведена классификация известных устройств получающих движение от электромагнитного вибропривода и рассмотрены различные конструкции петлеобразующих органов и механизмов электромагнитного отбора игл. Сделан вывод о перспективности применения вязального механизма с электромагнитным приводом и об исследовании динамики этого механизма.

Во второй главе произведен анализ существующих законов движения игл по кулачкам, представлена замковая система плосковязальной машины, 8 где иглы получают движение от кулачкового привода, исследована кинематика движения иглы по кулачку при различных углах заключения и кулирования. На основании чего была получена зависимость длины петлеобразующей системы от величины угла наклона заключающего и кулирного клиньев. Исследована динамика движения иглы под действием кулачкового привода трикотажной машины в момент операции кулирования.

В третьей главе разработана конструкция вязального механизма с электромагнитным приводом игл трикотажной машины, разработан процесс петлеобразования, приведены теоретические положения для расчета электромагнитных приводов, разработана схема управления петлеобразую-щими органами. При этом использовались методы математического моделирования. Для решения системы дифференциальных уравнений второго порядка используются численные методы. Получены временные зависимости основных динамических характеристик вибропривода: ускорение, скорость и перемещение петлеобразующего органа - иглы.

В четвертой главе приводится описание экспериментальной установки, описана методика испытаний и приведены результаты исследования динамики рассматриваемой модели вязального механизма при различных режимах эксплуатации. Полученные данные приводятся в виде графиков виброперемещения, виброскорости, виброускорения. Приведен анализ полученных результатов.

В пятой главе приводится описание разработанных конструкций петле-образующих органов (вязальных игл) новых нетрадиционных конструкций и способов получения трикотажных полотен. Движение петлеобразующим органам передается индивидуальным приводом игл, что позволяет расширить рисунчатые возможности машины, повысить эксплуатационные характеристики трикотажных машин, упростить конструкцию и повысить надежность работы машины.

К новым научным и практическим результатам, полученным в работе, относятся:

- конструкция вязального механизма с электромагнитным приводом петлеобразующих органов, процесс петлеобразования, схема управления;

- математическая модель вязального механизма трикотажной машины с учетом взаимодействия электромагнитной и механической подсистем механизма с целью уточнения параметров обеспечивающих технологический процесс ее работы;

- оптимальные значения параметров электромагнита, в частности количество витков катушки электромагнита вибровозбудителя, обеспечивающий длительный режим работы при максимальной технологической нагрузке;

- методика инженерного расчета вязального механизма с электромагнитным приводом петлеобразующих органов.

- новая конструкция вязального механизма трикотажной машины, позволяющая упростить конструкцию и повысить ее производительность;

- новые конструкции петлеобразующих органов, позволяющие повысить эксплуатационные характеристики оборудования и расширить технологические возможности трикотажной машины;

- трикотажные полотна для дублирования сильно растяжимой мелкоячеистой резины для водолазных гидрокостюмов.

Положения, выносимые на защиту: конструкция вязального механизма с электромагнитным приводом петлеобразующих органов, процесс петлеобразования, схема упрвления; методы расчета вязального механизма позволяющие определить основные параметры системы по технологическим критериям; результаты исследования динамики электромагнитного привода вязального механизма трикотажной машины получены в результате численного расчета и экспериментальных исследований;

10 разработанные на основе проведенного анализа рекомендации по совершенствованию конструкции данного устройства с целью повышения эксплуатационных характеристик его работы; новые конструкции петлеобразующих органов позволяющие повысить надежность работы и расширить рисунчатые возможности трикотажной машины; принципиально новые образцы трикотажных полотен полученных на машине при использовании разработанной конструкции.

Результаты работы внедрены на ЗАО «Курскрезинотехника» и в Курском государственном техническом университете.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Теоретическая механика и ТММ» Курского государственного технического университета.

4.5. Выводы по главе

Результаты проведенного эксперимента показывают:

1. Эксперимент подтвердил правильность полученных расчетным путем данных, что свидетельствует об адекватности разработанной конструкции вязального механизма и динамической модели.

2. Данные теоретического расчета получили экспериментальное подтверждение.

3. Эксперимент подтвердил правильность подхода к расчету якоря вибровозбудителя, как задающего движение звена кинематической цепи, так как он определяет устойчивость работы устройства и надежность выполнения процесса петлеобразования.

4. Разработанная методика динамического расчета может быть использована для анализа и синтеза новых видов приводов вязальных механизмов с электромагнитным приводом петлеобразующих органов различной конструкции.

5. При эксплуатации данного механизма не требуется дополнительных средств охлаждения катушки вязального механизма трикотажной машины.

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Разработка петлеобразующих органов новой конструкции

Для получения качественного полотна необходимо предъявлять высокие требования к надежности работы машины, в частности к конструкции и работе петлеобразующих органов. Петлеобразующие органы должны быть надежны в работе, и изготовляться по достаточной простой технологии.

К петлеобразующим органам при их проектировании предъявляются следующие требования: конструкция их должна быть простой и рассчитана на массовое производство; места соприкосновения с нитью не должны иметь острых граней, способных ее повредить; поверхности, соприкасающиеся с нитью, следует обрабатывать до шероховатости не ниже девятой степени, а несоприкасающиеся - не ниже седьмой; сопрягаемые контуры следует выполнять с плавными переходами, чтобы облегчить петлеобразующим органам осуществление процесса петлеобразования; упругость петлеобразующих органов и твердость их рабочей поверхности должна лежать в заданных пределах; новые конструкции игл должны обеспечивать надежность процесса петлеобразования и сокращать простои оборудования из-за поломки игл.

Для решения перечисленных требований были разработаны конструкции новых петлеобразующих органов нетрадиционной формы, которые позволяют не только повысить надежность процесса вязания, но и расширить технологические и рисунчатые возможности трикотажных машин, устранения дополнительных рабочих органов и повышение производительности оборудования.

В частности была разработана конструкция составной иглы для вязальной машины и предложен процесс получения перевязанного трикотажа. Игла состоит из двух частей, крючковой и язычковой иглы, последняя выполняет роль замыкателя или пресса, а также является самостоятельным петлеобра-зующим органом. На рис.5.1 представлена конструкция данной иглы. (А.с.№

Рис.5.1. Конструкция составной иглы для вязальной машины

Составная игла выполнена в виде стержня 1, головки с крючком 2, пятки 3, продольного паза 4 для размещения стержня 5 язычковой иглы с головкой 6, язычком 7 и пяткой 8, выполняющей, роль замыкателя. На головке с крючком 2 выполнена выемка 9 для надежного его замыкания головкой 6 язычковой иглы. С этой же целью головка 6 язычковой иглы смещена вперед, так что на стержне 5 располагается скос 10.

Для решения поставленных задач предлагается конструкция составной иглы для плоскофанговой машины представленная на рис.5.2.

2145652).

Рис. 5.2. Составная игла для плоскофанговой машины

Игла состоит из длинной и короткой часть 1 и 2, которые совершают возвратно-поступательные движения одна относительно другой. Стержень 3, фигурный профиль 4, фигурный выступ 5, профильный крючок 6 с мысиком 8 и головкой 7, пяточки II и На, паз 9 на длинной части иглы и соответствующий ему выступ 10 на короткой части иглы. Паз и выступ используются для предотвращения всех колебательных движений игл, кроме возвратно-поступательного движения игл вверх-вниз. Паз и выступ выполнены до фигурного выступа игл, чтобы во время операций петлеобразования нити могли находиться между иглами. Мысики крючков обеих частей иглы имеют односторонний противоположный изгиб и заточку для того, чтобы легко заходить под петли во время процессов петлеобразования.

Фигурный профиль обеих частей иглы имеет одностороннюю противоположную заточку для облегчения захода старой петли на иглу.

Конструктивные особенности данной игл позволяют вырабатывать на машине два независимых полотна, что позволит значительно увеличить производительность машины, повысить надежность работы оборудования и расширить рисунчатые возможности.

На рис.5.3 представлена конструкция сдвоенной иглы для основовя-зальных шнуровязальных машин.

Предлагаемая конструкция сдвоенной иглы содержит в себе широкие возможности для решения проблемы повышения съёма продукции с квадратного метра производственных площадей. Основовязальная машина, оснащённая, иглами данной конструкции может вырабатывать два различных вида вязаных шнурков, обладающих высокими эксплуатационными и эстетическими свойствами.

Игла выполнена в виде двух язычковых игл 1 и 2, развёрнутых головками 3 и 4 в одну сторону, язычками 5 и 6 в разные, соединённых между собой изогнутой перекладиной 7 и имеющих общий стержень 8. При установке игл на основовязальной машине иглы по несколько штук крепятся

103 в пластину и закрепляются в игольнице, поэтому в процессе петлеобразования они все вместе поднимаются и опускаются.

Рис.5.3. Конструкция сдвоенной иглы для основовязальных шнуровя-зальных машин

Для получения шнурка четырёхгранной формы в работе участвует только одна сдвоенная игла. В таком шнурке петли располагаются изнаночной стороной друг к другу. Благодаря своей чёткой четырёхгранной форме шнурок может быть использован в технических целях как прокладочный материал, для заполнения пазов и проточек.

При использовании в каждом новом цикле петлеобразования нитей различного цвета будет достигнута поперечная полосатость изделия, поэтому шнурки могут применяться и в отделочных целях, для придания повышенной эстетичности изделиям.

Для получения шнурка восьмигранной формы в процессе петлеобразования должны участвовать две сдвоенных иглы. Следует отметить, что шнурок получается полым внутри, что даёт возможность использовать его в качестве оплётки для вставляемой внутрь сердцевины. В качестве сердцевины может быть использована полая пластиковая трубка, выдерживаемое внутреннее давление которой возрастёт в несколько раз. По своей длине трубка может иметь ряд отверстий, что даёт возможность применять данное изделие в качестве самосмазывающейся прокладки в трущихся частях механизмов и устройств. Шнур может быть использован и в качестве отделочного материала, особенно при вязании его из различных по цвету нитей.

Игла выполненая в виде двух язычковых игл 1 и 2, развёрнутых головками крючков 3 и 4 в одну сторону и язычками 5 и 6 друг к другу, соединённых между собой изогнутой перекладиной 7 и имеющих общий стержень 8, пятку 9 и ножку 10 и представлена на рис.5.4.

Рис. 5.4. Конструкция двойной язычковой иглы для вязальных машин

Предлагаемая конструкция двойной язычковой иглы содержит в себе широкие возможности для решения проблемы повышения съёма продукции с квадратного метра производственных площадей, а так же способствует упрощению конструкции вязальной машины, снижению её материалоёмкости и габаритов. Применение таких игл позволяет одновременно вырабатывать два независимых полотна из различных по цвету, линейной плотности и сырьевому составу нитей.

Следует обратить особое внимание на тот факт, что для работы иглы достаточно одного механизма приводящего в движение иглу и позволяющего вырабатывать при этом две детали одного изделия одинаковые по своей

105 структуре и плотности, а это, несомненно, значительно снижает материалоёмкость и упрощает конструкцию вязального механизма.

Следует отметить, что рисунчатые возможности машин, оснащённых двойными язычковыми иглами, не ограничиваются выработкой переплетения гладь. При установке на машине дополнительных механизмов и устройств появляется возможность получать продольно и поперечно соединённые, прессовые, жаккардовые и ажурные переплетения.

На рис. 5.5. изображена конструкция вязальной иглы для трикотажных машин.

Вязальная игла выполнена в виде двух язычковых игл 1 и 2, развёрнутых головками 3 и 4 в одну сторону и предназначенных для удержания новой нити при формировании петли. Язычки 5 и 6 служат для предотвращения попадания старых петель под головки крючков при образовании новых петель. Они повернуты в разные стороны так, что угол между плоскостями расположения язычков /3 меньше девяноста градусов. Соединены две иглы между собой изогнутой перекладиной 7 и имеют общий стержень 8. Для крепления иглы в пазу игольницы, стержень имеет пятку 9, для придания игле возвратно-поступательного движения, и ножку 10.

Рис. 5.5. Конструкция вязальной иглы для трикотажной машины

106

Вырабатываемое трикотажное полотно будет иметь различные, рисунчатые эффекты, если сила оттяжки не будет достигать значения, необходимого для перераспределения петель.

Вместо крючков в дополнительной игольнице можно установить язычковые иглы, что дает возможность получать полотна переплетением ластик 2+1.

На рис.5.6 изображена конструкция двухъязычковой иглы для вязальной машины, при помощи которой можно вырабатывать новый вид трикотажного переплетения, обладающего помимо ярко выраженной, очень эстетичной, лицевой стороны ещё и рядом очень важных эксплуатационных свойств, таких как пониженная распускаемость и повышенная формоустой-чивость.

Двухъязычковая игла для вязальной машины представляет собой язычковую иглу, состоящую из крючка 1, предназначенного для удержания новой нити в момент образования из неё петли. Язычка 2 который, закрывает крючок 1 и препятствует попаданию под него старой петли. Крючок 3 с язычком 4, для запрессовывания крючка 3, стержень 5, которым игла закрепляется в пазах игольницы, и пятку 6, при действии на которую игла может двигаться в пазах игольницы.

Рис. 5.6 - Конструкция двухъязычковой иглы для вязальной машины

Вырабатываемое переплетение является базовым для данной конструкции иглы. Соответственно на его базе могут вырабатываться различные другие виды, а при установке второй игольницы - и двухфонтурные .

107

Аналогом предложенной выше конструкции иглы является и пазовая игла, которая является более универсальной, так как может работать как традиционная, к тому же обладающая более высокими скоростными режимами в работе, за счёт применения встречного движения иглы и движка.

Пазовая игла для вязальной машины представляет собой иглу, состоящую из иглы 1 с продольным пазом 9, крючком 2, который удерживает новую нить в процессе образования новых петель, профильным крючком 4, выполняющим аналогичную роль, но по отношению к старой петле, фигурным выступом 3, по которому перемещается старая петля в момент заключения, и на который прокладывается новая нить для образования новых петель, основанием 6, которым игла вставляется в паз игольницы, пяткой 5, для придания игле возвратно-поступательного движения. И движка 7, который предотвращает попадание старых петель под крючки игл, с пяткой 8, которая служит для сообщения перемещения движку вставляемого в паз 9.

Рис. 5.7. Конструкция пазовой иглы для вязальной машины

За счёт встречного движения иглы и замыкателя может быть уменьшено время, затрачиваемое на один цикл петлеобразования, что, соответственно, благоприятно скажется на росте производительности вязальной машины. Используя разработанную конструкции иглы на трикотажной машине можно вязать и известные виды переплетений, что является важным достоинством, а при установке второй игольницы можно вырабатывать

108 различные комбинации известных переплетений с новым (базовым) и производными на его базе.

В каждом цикле петлеобразования одна петля будет сбрасываться на две, старую и новую, образуя тем самым трикотаж новой петельной структуры.

Для выработки рисунчатых переплетений, известных в настоящее время, требуется наличие специальных механизмов и устройств. Это приводит к значительному усложнению конструкции, снижению надёжности в работе, дополнительным материальным и трудовым затратам при установке и наладке, что, в конце концов, приводит к увеличению стоимости вязальной машины, а соответственно к увеличению стоимости изделия, что негативно, сказывается на общей рентабельности производства.

В связи с этим, перспективным, является направление, в рамках которого предлагаются наиболее простые, не требующие внесения значительных добавлений в конструкцию, способы петлеобразования, а особенно такие, которые вскрывают новые принципы и, в дальнейшем, могут совершенствоваться и развиваться.

При этом немаловажная роль должна отводиться конструкции самих органов петлеобразования, которые бы уже своей конструкцией предполагали наличие широких технологических и рисунчатых возможностей и их не сложную реализацию в трикотажных машинах.

На рис. 5.8. представлена конструкция язычковой иглы с движком для вязальной машины, на которой помимо основных, традиционных переплетений можно получать и совершенно новые виды, а так же всевозможные комбинации, важное место среди которых занимают различные рельефные и структурные эффекты за счёт совместной работы язычка и замыкателя.

109

Рис. 5.8. Конструкция язычковой иглы с движком для вязальной машины

Язычковая игла с движком для вязальной машины состоит из язычковой иглы 1 с крючком 2, предназначенным для удержания новой нити в процессе формирования петли, язычком 3, для предотвращения попадания старой петли под крючок иглы в момент, когда там находится новая нить, если это не предусмотрено технологией процесса петлеобразования, продольным пазом 4, в который устанавливается движок 7, основанием 5, которым игла крепится в пазу игольницы, и пяточкой 6, при помощи которой игле сообщается возвратно-поступательное движение в пазах игольницы, и движка 7 с пяточкой 8, движок перемещается в пазу 4 иглы 1, расположенного таким образом, что он имеет возможность запрессовывать головку крючка 2.

Работа язычковой иглы с движком может осуществляться разными способами.

Игла работает без участия движка - вяжутся все виды переплетений, получаемые на обыкновенной язычковой игле, и с его участием, тогда образуются новые виды переплетений.

На машинах оснащённых иглами предлагаемой конструкции можно получать большой ассортимент полотен, превосходящих по своим физико-механическим, гигиеническим и эстетическим показателям полотна, полученные с трикотажных машин оснащенных традиционными иглами. При этом отпадает необходимости в наличии дополнительных механизмов для их выработки. Рельефные и структурные эффекты могут быть получены за счёт конструкции самой иглы и специально разработанного вязального механизма.

При установке на машине, выполняющей вязание на язычковых иглах с движком, механизмов и устройств, обеспечивающих процессы выработки общеизвестных рисунчатых переплетений, их небольшая модификация позволит вырабатывать весь спектр полотен и ещё больше расширить ассортимент изделий из-за становящихся практически неограниченными рисунчатых возможностей.

Все предлагаемые конструкции игл могут приводиться в движение замками с кулачковыми клиньями. Но для каждой иглы надо спроектировать вязальный механизм индивидуально. Для иглы представленной на рис.5.1 проведен полный расчет: определены параметры вязальной системы с учетом допускаемых углов кулирования и заключения, построена траектория перемещения игл и платин, спроектированы замки с кулачковыми клиньями, произведен расчет надежности вязального механизма. Данный расчет представлен в приложении 1. Как видно из расчетов проектирования вязального механизма является очень сложным, трудоемким процессом, а вязальный механизм имеет большие габариты и усложняет конструкцию трикотажной машины. Так же из исследований произведенных в главе 2 следует, что применение таких механизмов ограничивает рисунчатые возможности машин, а также приводит к быстрому износу и полому игл, в процессе эксплуатации оборудования.

Но все выше описанные иглы могут получать перемещение по заданной траектории от электромагнитного привода, что значительно упрощает конструкцию машины и позволяет вырабатывать полотно различными переплетениями.

Ill

5.2. Разработка структуры трикотажного полотна для дублирования мелкоячеестой резины для гидрокостюмов

Разработанная конструкция вязального механизма с электромагнитным приводом игл была использована на машине ПВК-10 для выработки образцов трикотажного полотна для гидрокостюмов. Гидротермокостюм изготовлен из ячеистой низкомодульной резины, сдублированной с эластичным трикотажным полотном. Места соединения частей ГТКС склеены клеем и прошиты капроновыми нитями на швейной машине. С изнаночной стороны швы ГТКС дополнительно обработаны клеевым составом. Внешний вид изделия представлен на рис.5.9

Рис.5.9 Внешний вид спасательного водолазного костюма

112

Гидротермокостюм стоек к воздействию нефтепродуктов, не поддерживает горение, обладает низкой теплопроводностью и хорошей плавучестью. Толщина основного материала 7,5 мм. Разрез материала применяемого для водолазных гидрокостюмов представлен на рис.5.10.

Рис.5.10. Разрез материала применяемого для водолазных гидрокостюмов

Мелкоячеистая резина неопрен эластичная, прочная и долговечная. Ее достоинствами является мягкость, высокая микропористость, возможность растягиваться в обоих направлениях, хорошие теплозащитные свойства. Для обеспечения высокой механической прочности и удобства одевания гидрокостюма, неопрен покрывают с двух сторон трикотажным полотном.

Неопрен имеет одинаковую растяжимость как по горизонтали так и по вертикали, а трикотажное полотно сильнее растягивается вдоль петельного ряда. Поэтому необходимо разработать образец трикотажного полотна, который бы обладал такой же растяжимостью как и мелкоячеистая резина неопрен.

Были получены образцы с растяжимостью по горизонтали 111% по вертикали 108%, что соответствует Ш-ей группе растяжимости, близкой к растяжимости неопрена. Таким образом данный образец отвечает всем предъявляемым требованиям.

Слой трикотажного полотна

Отражение тепла

114

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенных исследований и обобщений в диссертации получены следующие научные и практические результаты:

1. Выявлено перспективное направление в создании вязального механизма на базе привода обеспечивающего непосредственное преобразование электрической энергии в кинетическую энергию петлеобразующих органов для выработки трикотажного полотна.

2. Исследованы существующие вязальные механизмы трикотажных машин с кулачковым приводом петлеобразующих органов.

3. Дано теоретическое обоснование и предложены технические решения по созданию вязального механизма с электромагнитным приводом петлеобразующих органов трикотажной машины.

4. Создана математическая модель механизма и решены дифференциальные уравнения для сложной электромеханической системы, включающей в себя электромагнитный вибровозбудитель, петлеобразующие органы.

5. Проведен динамический анализ системы, выявлено существенное влияние параметров на закон движения иглы и установлены значения основных параметров системы обеспечивающих устойчивый режим работы.

6. Разработана методика экспериментальных исследований динамического процесса в приводе при различных режимах работы.

7. Сравнение теоретических и экспериментальных зависимостей перемещения, скорости и ускорения позволили сделать вывод об адекватности математической модели реальному устройству, что позволило осуществить расчет основных параметров системы.

115

8. Разработана конструкция вязального механизма с электромагнитным приводом игл трикотажной машины улучшающая эксплуатационные характеристики работы механизма.

9. Предложены новые конструкции петлеобразующих органов, расширяющие технологические возможности машины и повышающие надежность ее работы.

10. Разработаны трикотажные полотна для дублирования мелкоячеистой резины для водолазных гидрокостюмов.

116

1. Агапов В.А., Макаренко C.B., Труевцев A.B. Рабочие процессы однофонтурных кругловязальных машин./Уч.пособие.-СПГУТД.-СПб, 2000.-44с.

2. Алабужев П.М. Введение в теорию удара./ Уч.пособ.- Новосибирск: Наука, 1970.- 157 с.

3. Алабужев П.М., Кудрин В.П., Мищенко В.Я., Яцун С.Ф. Оптимальное проектирование технологических машин.//Управляемые механические системы. -Иркутск:Изв.ИПИ, 1986, с.101-105.

4. Алабужев П.М., Яцун С.Ф., Мищенко В.Я. Оценка предельных возможностей противоударной амортизации.//Динамика управляемых механических систем.-Иркутск: Изв.ИПИ, 1982.- с.82-91.

5. Алексеенко А.Г., Галицын A.A., Иванникова А.Д. Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах: «Программирование, типовые решения, методы отладки.-М.:Легпромбытиздат,1984.- 234с.

6. Алиевский Б.Л., Орлов В.Л. Расчет параметров магнитных полей осесимметричных катушек. Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-112с.

7. Анашкина Е.В., Бахматов К. И., Мазин Л.С. Моделирование движения иглы по заключающему клину кругловязальной машины. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1997, №4.-с.69-72.

8. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.:Наука,1988.-639с.

9. Аудзе П.П., Эглайс В.О. Поиск глобального минимума методом информативного планирования эксперимента//Вопросы динамики и прочности. -Рига:3инатне.1979.-Вып.37.-с. 104-107.

10. Ю.Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей.-М. Машиностроение, 1974.-134с.

11. П.Бабицкий В.И. Теория виброударных систем.-М.:Наука,1978. -352с.

12. Баранов В.Н., Захаров Ю.Е. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. -М.: Машиностроение, 1977. -326 с.

13. З.Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высшая школа, 1978, - 351с.

14. М.Белоусов А.И., Рекус Г.Г. Вибраторы с электромагнитным приводом. (Обзор). -М.:Изд-во ЦНИИТЭстроймаш, 1969, -75 с. с ил.

15. Белоусов А.И., Рекус Г.Г. Зарубежные вибраторы с электромагнитным приводом.//Механизированный инструмент и отделочные машины. №3. -М.: Изд-во ЦНИИТЭстроймаш, 1968, -с.20-24.

16. Берозашвили Г.В., Гелашвили В.Н. Теория, расчет и вопрсы возбуждения электромагнитных вибрационных машин.- Тбилиси: Изд-во «Сабчота сакартвело», 1978. 175 с.

17. Бидерман B.JI. Прикладная теория механических колебаний.- М.: Высшая школа, 1972. 415 с.

18. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение.- М.: Наука, 1964. -410 с.

19. Божко А.Е. Воспроизведение вибрации. -Киев.: Наукова думка, 1975.258 с.

20. Варсанофьев В.Д., Кольман-Иванов Э.А. Вибрационная техника в химической промышленности.-М.:Химия, 1985.-240с.

21. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: Справочник/Под.ред. В.А. Баумана, И.И.Быховского Г.Б., Гольдштейна. -М.¡Машиностроение, 1970.-547 с.

22. Вибрация в технике. Т.2. Колебания нелинейных механических систем: Справочник.-М.: Машиностроение, 1979.-351с.

23. Винокурова А.Г. Характеристики компрессора с элкектромагнитным приводом при переменных рабочих режимах.//Межвузовск. Тематический сб. научн.тр. Динамические задачи электромеханики. Омск, 1990. с.92-95.

24. Волощенко В.П. Эксплуатационная надежность машин трикотажного производства/ Волощенко В.П., Пипа Б.Ф., Шипунов С.Г. Киев: 1977. -284с.

25. Востродовского A.B., Брука С.И., Лившица Б.И., Миркина Н.С., Розенфельда М.А., Симина С.Х., Требнека Я.Л. Технология трикотажного машиностроения,- М. .'Машиностроение, 1969. -548с.

26. Гарбарук В.Н. Проектирование трикотажных машин. Л.: Машиностроение. 1986.- 489с.

27. Гарбарук В.Н. Расчёт и конструирование трикотажных машин.-Л.: Машиностроение, 1980.- 472с.

28. Генкин М.Д., Русанов A.M., Яблонский В.В. Электродинамические вибраторы. М.: Машиностроение, 1975. -98с.

29. Гилл Ф., Мюрей У., Райт М. Практическая оптимизация.-М.:Мир, 1985. 509с.

30. Гнеденко Б.В. Математические методы в теории надежности. -М.Машиностроение. 1965.- с. 456.

31. Гончаревич И.Ф., Фролов К.В. Теория вибрационной техники и технологии. -М.:Наука, 1981. -320 с.

32. Гусева A.A. Технология и оборудование плосковязального и кругловязального производства.-М.: Легпромбытиздат, 1986.-3 87с.

33. Гусева A.A., Поспелов Е.П. Узорообразование на трикотажных машинах и методы расчёта рисунков.-М.: Легкая индустрия, 1984.-432с.

34. Диментберг Ф.М., Фролов К.В. Что может вибрация?- М.:3нание, 1984.-159с.

35. Далидович A.C.Основы теории вязания.-М.:Легкая индустрия. 1970.-432с.

36. Есипенко В.Н., Потёмкин Л.М. Фанговые и оборотные машины и технология верхнего трикотаж.- М.:Гизлегпром. 1958.-409с.38.3акрижевский М.В, Колебания существенно нелинейных механических систем.- Рига, Зинатне, 1980. 190с.

37. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления: Задания,проектирование,реализация.-М.: Легкая индустрия, 1977.-321с.

38. Каудерер Г. Неленейная механика.- М.: Машиностроение. 1961.-456.41 .Кобринский А.Е., Кобринский A.A. Виброударные системы (динамика и устойчивость) -М.: Наука, 1973. -519с.

39. Коварский A.B. и др. Механизмы отбора игл кругловязальных машин. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1972,- 50 с.43 .Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин.

40. М.Машиностроение. 1973.- 415с.

41. Колесникова E.H., Бабинец C.B., Данилов Б.Д., Зиновьева В.А., Антонова А.И., Викторов В.Н., Заваруев В.А., Воронина С.С., Кирина H.A., Гусева А.А Вязальное оборудование трикотажных фабрик. М.: Легкая индустрия. 1986. -398с.

42. Конторович М.И. Электромагнитные колебания. Л.: Изд-во ЛПИ, 1976.-213 с.

43. Коцюбинский А.Н. К вопрсу о проектировании оптимальных электромагнитов ударных механизмов//Технологическое обеспечение качества приборов. М.:МВТУ им. Н.Э.Баумана.1980. с.93-101.

44. Кудрявин Л.А., Поспелов Е.П., Соловьёв H.A. Лабораторный практикум по технологии трикотажного производствам.: Легпромбытиздат. 1980.-478с.

45. Кудрявин Л.А., Шалов И.И. Основы технологии трикотажного производства. М. :Высшая школа. 1991.-498с.

46. Лазаренко М.С. Процессы петлеобразования. М.: Легкая индустрия. 1980.-25 6с.

47. Логвиненко Е.А.,Выперайленко В.А. Моделирование асимметрически кусочно-линейных систем, возбуждаемых двигателем ограниченной мощности// Нелинейная механика. Днепропетровск, 1975. Вып.1. с.82-88.

48. Лударь А.И. Кругловязальные машины с электромагнитными системами программного отбора игл. М.: Легкая индустрия, 1980. 248 с.

49. Лударь А.И., Рабинович Е.Б. Средства автоматики и вычислительной техники для трикотажного оборудования. М.: Легпромбытиздат, 1988. 283 с.

50. Лукин Л.В. Динамика виброударных режимов электромагнитного вибропривода с качающемся якорем:Дис. На соискание уч. Степени канд.техн.наук. Курск, 1998. —175 с. - Машинопись.

51. Любчик М.А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов. -М.: Энергия, 1974.-216с.

52. Ляпунов В.Т., Лавендел Э.Э. Шляпочников С.А. Резиновые виброизоляторы:Справочник, -Л.: Судостроение, 1988.-216с.

53. Мазин Л.С., Бахматов К.И., Анашкина Е.В. Математическая модель движения иглы по заключающему. Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 1996, №6 с.63-67.

54. Мильчинко И. С. Основы проектирования трикотажных машин.М. :Ростехиздат, 1962,-308с.

55. Михайлов К.Д., Харитонов Л.Ф., Гусева А.А Технология трикотажа.М.:Гизлегпром. 1956.-816с.

56. Налимов В.В., Голикова Т.М. Логическое основание планирования эксперимента. -М.: Металлургия. 1981. -151с.

57. Оке Б.С. Условия продольного движения нити на круглотрикотажных машинах с иглами подвижными относительно игольницы. В сб.: Научно-исследовательские работы. Рига. 1967. Вып.1 с.59-68.

58. Оке Б.С. Повышение эффективности работы трикотажных машин. Рига, 1977.-213с.

59. Оке Б.С., Ансон Я. А. Анализ усилий действующих на иглу кругловязальных машин при различных способах петлеобразования. Известия вузов, Технология лекгкой промышленности. 1976, №6. С.115-117.

60. Оке Б.С. Оптимизация процесса петлеобразования на трикотажных машинах. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1983.-151с.

61. Основы механики нити/Якубовский Ю.С., Живов B.C., Коритыский Я.И., Мигушов И.И. М.: 1973.-245с.

62. Повидайло В.А. Расчет и конструирование вибрационных питателей. М.:Машгиз. 1962.-192с.

63. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. М.:1967.

64. Паренков И.П.,Кудрявцева Т.Н. Пути повышения долговечности игл круглочулочнных автоматов.-Машиностроение для легкой промышленности. М.: ЦНИИТЭНлегпшцемаш,1971. №5. С.8-13.

65. Петров Ю.И.,Петров Е.И. Влияние ударных волн на разрушение крючков игл трикотажных машин. Текстильная промышленность. 1960 №5. С.39-43.

66. Пипа Б.Ф., Сердюк В.П. К вопросу снижения динамических нагрузок в петлеобразующих системах трикотажных машин. -Изв.вузов. Технология легкой промышленности. 1977, №3.с. 162-166.

67. Рагульскене B.JI. Виброударные системы.(Теория и применение) Вильнюс. :Минтис, 1974.-234с.

68. Ригульскис K.M., Бансявичус Р.Ю. Вибродвигатели.-Вильнюс:Моклас. 1981.-193с.

69. Рабочие процессы трикотажных машин. Далидович А.С.Достылева А.Н.,Антонова А.И.,Кислюк И.В., Гусева A.A., Поспелов Е.П.М: Легкая индустрия. 1970.-432 с.

70. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.:Легкая и пищевая промышленность. 1980.-376с.

71. Симин С.Х. Вопросы динамики иглы двухфонтурной кругловязальной машины.М. Машиностроение. 1969.-243с.

72. Симин С.Х., Миркин М.С. Многосистемные кругловязальные машины интерлок.М.: Машиностроение. 1976.-156с.

73. Симин С.Х, Миркин М.С. Кругловязальные машины для полурегулярных изделий.М.: Легкая и пищевая промышленность. 1980. 325с.

74. Славинская А.Г.Электромагниты и постоянные магниты.М.: 1972.-128с.

75. Смелягин А.И. Максимальный кпд электромагнита/УФизико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1982.-№4 с.119-122.

76. Смелягин А.И., Мисюк Ю.П. Выбор возвратного элемента по заданному времени и постоянному усилению однокатушечного электромагнитногодвигателя//Электрические импульсные системы.-Новосибирск: ИГД СО АН СССР,1976.с.66-72.

77. Смелягин А.И., Мисюк Ю.П.Об аппроксимации зависимости и силе тяги для электромагнитных двигателей/УЭлектромагнитные устройства ударного действия.-Новосибирск:ИГД СО АН СССР, 1978. С. 18-23.

78. Троицкий В.А. Оптимальные процессы колебаний механических систем.-Л:Машиностроение, 1976.-248с.

79. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин. -М.: Энергоатомиздат, 1986, 200 с.

80. Турчак Л.И. Основы численных методов. Учеб. Пособие. М.: Наука, 1987. 320с.

81. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения.-М.:Машиностроение. 1984.-223с.

82. Фролов К.В. Колебания машин с ограниченной мощностью источника энергии и переменными параметрами//Нелинейные колебания и переходные процессы в машиных.-М.:Наука,1972.с.5-17.

83. Хайруллин И.Х. Электромагнитные расчеты в электрических машинах. Учеб.пособие. Уфа: Издательство Уфимского авиационного института, 1988. -72с.

84. Хвингия М.В., Тедошвили М.М., Питамашвили И.А., Сванидзе B.C., Челидзе М.А. Низкочастотные электровибрационные машины//Б-ка инженера. Вибрационная техника. Вып. 14/Под ред. К.М.Рагульскиса.-Л.: Машиностроение, 1989.-95с.

85. Ходжаев К.Ш. Синтез электромагнитов, предназначенных для возбуждения вибрации// Электричество. 1975. №6. С.63-68.

86. Хомяк О.Н., Пипа Б.Ф. Повышение эффективности работы вязальных машин. М.:Легпромбытиздат. 1990.-164с.

87. Численные методы анализа электрических машин/Под ред. Глазенко A.B., Дангелевич Я.Б., Карымов A.A. и др. -Л.:Наука, 1988.-213с.

88. Шебанов А.Н. Моделирование электродинамических процессов в электромагнитных вибровозбудителях//Вибрационные машины и технологии//Сборник научн. докл. III Международная научно-техническая конференция. Курск: Изд.-во. КГТУ, 1997. С.58-61.

89. Яблонский A.A., Норейко С.С. Курс теории колебаний.-М.: Высшая школа. 1975. 248с.

90. Яцун С.Ф., Гапонов Ю.А., Маслова О.Г. Анализ переодическихпроцессов движения вибромашин с электромагнитным приводом//Изв. Вузов. Машиностроение. 1991. №4-6. С.42-46.

91. Яцун С.Ф., Сафаров Д.И., Мищенко В.Я., Локтионова О.Г., Уварова Н.П. Вибрационные машины и технологии. Часть 1. Баку: ЭЛМ, 1999. 142с.95. http://www.cniitp.m/initiol/htm96. http : / /www. intermesse.ru/Messen/imb/zo. shtml

92. IFWS-Fruhjahrstagung, Melliand Textilber. 1997.-78,№7-8.-c.505.

93. Патент 148886 ЧССР. Электромагнитный преобразователь с управляемым шунтом. Опубл. 1972г.

94. А.с.№552697. Форсирующее устройство. Полетайкин В.П., Рабинович Е.Б. Опубл. 1977г.

95. А.с.№503952. Устройство для отбора игл вязальной машины. Гиндин Ю.Б., Лударь А.И. и др. 1976 г.

96. Авторское свидетельство №3 60417 Д 04 В 15/68 .Вязальная игла.

97. Авторское свидетельство №363763 Д 04 В 15/68.Трикотажная игла.

98. Авторское свидетельство №625627 Д 04 В 7/00.Составная вязальная игла.

99. Авторское свидетельство №652905 Д 04 В 15/78. Устройство для отбора игл вязальной машины. Гино Замарко, Гианни Коломбо (Италия). 1979г.

100. Авторское свидетельство №685164 Д 04 В 7/00.Трикотажная игла.

101. Авторское свидетельство №14066248 AI Д 04 В 15/78.Устройство для электромагнитного отбора игл.Иванов Б.Д.,Сенекин М.Б. и др. 1988г.

102. Авторское свидетельство №1550014 AI Д 04 В 21/20.Вязальная игла.

103. Авторское свидетельство №394477 Д 04 В 15/78. Устройство для отбора игл на вязальной машине. Иорш В.Л., Лударь А.И., Старк Г.Н. 1973 г.

104. Реферативный журнал " Трикотажная промышленность" М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований легкой промышленности, 1987, выпуск 11, 17с.

105. Реферативный журнал " Трикотажная промышленность" М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований легкой промышленности, 1987, выпуск 8, 11 с.

106. A.c. № 2026904 СССР, Д04В 35/06/ А.А.Коваль СССР/ заявлено 5.09.1982; опубликовано 8.10. 1983 Bkui.N 10-1 е.: 1 ил.

107. OS 44 46 952 Sasaki, Etsuzo, Fukui, Japan

108. OS 44 30 705 Scheller, Germany

109. A.c. № 134650 А Д 04 В 36/06. Составная игла для плюша.

110. A.c. № 1680833 AI Д04 В15/02. Вязальная игла.

111. A.c. № 330652 Д04 15/02. Вязальная игла.

112. Пьяникова Э.А., Транина З.В. Составная игла для плосковязальной машины.// Актуальные проблемы развития текстильной промышленности: Тезисы докладов Всероссийской научной конференции. г.Москва, 1999 . - С. 13.

113. Ноздрачева Т.М., Диев О.Г. Пьяникова Э.А. Кругловязальная машина малого диаметра . А.с№ 8365 от 16.11.98г.

114. Яцун С.Ф., Диев О.Г., Пьяникова Э.А., Андросов С.А. Устройство индивидуального отбора игл. A.c. №17180 от 20.03.01г.

115. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Пазовая игла длявязальной машины. A.c. № 15997 от 27.11.2000г.

116. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В.Двойная язычковая игла для вязальной машины. A.c. № 15998 от 27.11.2000г.

117. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Язычковая игла с движком для вязальной машины. A.c. № 16148 от 10.12.2000г.

118. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Составная игла для вязальной машины. A.c. № 16149 от 10.12.2000г.

119. Диев О.Г., Пьяникова Э.А., Лунева А.П. Вязальная игла для плоскофанговой машины. A.c. № 16150 от 10.12.2000г.

120. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Вязальная игла для трикотажной машины. A.c. № 16151 от 10.12.2000г.

121. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Двойная язычковая игла для вязальной машины. A.c. № 16152 от 10.12.2000г.

122. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Составная игла для вязальной машины. A.c. № 16282 от 20.12.2000г.

123. Пьяникова Э.А., Грехнев A.B., Транина З.В. Двухъязычковая игла для вязальной машины. A.c. № 16363 от 27.12.2000г.

124. Пьяникова Э.А., Диев О.Г., Мастрюкова М.Н. Платина для плоскофанговой машины. A.c. № 16602 от 20.01.2001г.

125. Ноздрачева Т.М., Пьяникова Э.А. Составная игла для вязальной машины. А.с.№ 2145652 от 20.02.2000г.127