Оптимизация параметров линии прядения кольцепрядильных машин

АННОТАЦИЯ

В статье изучены и получены аналитические зависимости для расчета угла обтекания мычкой выпускного цилиндра на линии прядения кольцепрядильных машин.

ABSTRACT

The article studied and obtained analytical dependencies for calculating the angle of slipping around the exhaust cylinder on the spinning line of ring spinning machines.

Ключевые слова: вытяжной прибор, угол обтекания, нажимной валик,   двух роликовые прибор.

Keywords: exhaust device, wrap angle, pressure roller, double roller device.

Ведущие машиностроительные предприятия мира ведут исследования в поисках совершенствования кольцепрядильных машин и их отдельных частей, повышению их надежности и производительности, а также качества выпускаемой продукции.

Контактная площадка валика при динамическом взаимодействии с мычкой получает возможность малых окружных и радиальных смещений относительно статического положения. Динамический анализ рассматриваемой механической системы показывает возможность появления режимов неустойчивого вращения валика в случае, если частоты радиальных и окружных колебаний контактной площадки равны или превосходят одна другую в 2 раза. Первоначально малые деформации валика принимают при этом большие значения, что ведет к нарушению стационарности технологического процесса вытягивания.

Видно, что определение устойчивого положения валика на цилиндре имеет большое значение процесс вытягивания. Анализ конструкций современных вытяжных приборов машин прядильного производства показывает, что нажимной валик относительно рифленого цилиндра может занимать, в основном, два положения [1]. В первом положении валик и цилиндр расположены по вертикали на одной оси (рис. 1-а), а в втором положении валик установлен с «завалом» вперед относительно цилиндра (рис. 1-б).

Исследования отдельных параметров линии прядения (угол обтекания, угол перегиба и т.п.) проводилось многими учеными, однако, ими не дано строгое теоретическое обоснование этих параметров.

а)                          б)

Рисунок 1. Положения нажимного валика относительно рифцилиндра

Линия зажима должна как можно ближе подходить к плоскости, проходящей через оси цилиндра и валика. Наиболее благоприятна для процесса вытягивания ситуация, когда напряжение поля сил трения равномерно, и пятно контакта имеет форму прямоугольника, а линия зажима при меньших диаметрах цилиндра и валика и большей жесткости эластичного покрытия наиболее устойчива.

Видно, что различными конструктивными изменениями вытяжного прибора добиваются приближения характера изменения напряжения поля сил трения и линии зажима к идеальному. В работе [2] предложены новые конструкции вытяжного прибора с магнитом в вытяжной зоне и нажимного валика со сдвоенным роликом. Установленные ролики в таком виде, увеличивают угол обхвата волокнистых масс, а установление магнита в вытяжной зоне, притягиваясь к нижней планке, прижимает ремешки друг друга, тем самым обеспечивается улучшение поля сил трения.

Расчеты проводилось на выбранных нами для исследования серийных машинах П-66-5М6 и П-76-5М6 оснащенными вытяжными приборами типа СКФ, а также модернизированных нами. Модернизация заключается в том (подробнее об этом в работе [2]), что с целью повышения устойчивости нажимного валика рифленью цилиндра и уменьшения угла обтекания мычкой выпускного цилиндра разработана новая конструкция двух роликового нажимного валика. Расчетная схема представлена на рис.2 исходные данные приведены в таблице 1.

Определим угол обтекания . Из рис.2  видно, что  как углы с взаимно перпендикулярными сторонами:

 ,        , отсюда                      (1)

Для определения  рассмотрим . Величина «завала» нажимного валика АВ = 2 мм (рис.1). мм.

рад, отсюда  .

Для определения угла  рассмотрим систему уравнений:

Начало координат поместим в т. О (рис.3), т.е. в центре нитепроводника. Подставляя в 1-ое уравнение «У» его значение «КХ» имеем:

,

,

,

,

.

 или иначе, прямой касается окружности (в нашем случае в точке М) тогда и только тогда, когда подкоренной выражение в последнем равенстве обращается в нуль:

После преобразований имеем:

,

.

Рисунок 2. Схема для определения угол обтекания мычкой переднего цилиндра:

а) существующего вытяжного прибора; б) нового вытяжного прибора.

Решим уравнение относительно «К»:

.

Окончательно имеем: 

 ,                                                     (2)

где Х₁ и У₁ – координаты положения глазок нитепроводника (таблица 1).

Известно, что в уравнение прямой У = КХ, , что позволяет определить  из формулы (2), а затем определить по формуле  (1) угол обтекания . Полученные по формулам (1) и (2) значение  приведены в таблице 2.

Таблица 1.

Значение Х₁, У₁, R и r, мм.

Таблица 2.

Расчетные значения угла обтекания мычкой переднего цилиндра .

Из приведенных данных видно, что применение новой двух роликовой конструкции нажимного валика резко снижает угол обтекания мычкой переднего цилиндра. Если в верхнем положении кольцевой планки на машинах П-66-5М6 и П-76-5М6, угол обтекания снижается соответственно с 19⁰ 13^/ до 0⁰ 48^/ и с 16⁰ 55^/ до - 1⁰ 12^/, то нижнем положении которых соответственно с 26⁰ 54^/ до 8⁰ 6^/ и с 26⁰ до 7⁰ 42^/. Это, естественно, должно резко снизить обрывность пряжи.

Список литературы:
1. Дадаханов Н.К. и др. Изучение и теоретические исследования параметров линии прядения кольцепрядильных машин. // “UNIVERSUM: Технические науки” -М. 2019 г. №1 (58). с.
2. Дадаханов Н.К., Шукуров М. Анализ несоосностей осей нажимного валика и рифцилиндра. // «Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности» - Иваново, 1997. №1. с.116-117