Металлоткачество – уникальная подотрасль в технологических процессах которой сочетаются специфика образования ткацких переплетений и холодных методов обработки металлов. Металлотканые сетки используются в авиа- и ракетостроении, химической, абразивной, горной, радиоэлектронной, пищевой и бумажной промышленностях, в порошковой металлургии и т. д. [2].
При выработке таких сеток возникают различные дефекты, основной из причин появления которых, является недостаточное или избыточное натяжения нитей основы. Причины возникновения этого явления могут быть самыми различными, одной из которых может быть прочность деталей товарного регулятора.
Товарный регулятор – это устройство, назначением которого является постоянство отбора товара, а значит обеспечением необходимой плотности сетки по утку. Что, в свою очередь обеспечивает требования ГОСТ, предъявляемые к качеству тканых металлических сеток.
Одними из самых распространенных дефектов металлосеток [3] являются коробление, зависящее от работы товарного механизма, и волнистость (скручивание) вдоль нитей основы, одной из основных причин которого является неравномерность натяжения основных нитей по ширине заправки.
Таким образом, цель работы – модернизация товарного регулятора, с целью устранения неравномерности натяжения нитей основы по ширине заправки и исследование работы модернизированной конструкции регулятора.
В металлоткацких станках типа СТР используется товарный регулятор негативного типа[5]. Набор сетки осуществляется в процессе прибоя уточной нити, когда нарушается равновесие между движущим моментом, создаваемым силой пружин и моментом сопротивления, создаваемым натяжением сетки.
Модернизация конструкции товарного регулятора (рис. 1), а в частности вальяна и его привода, заключается в выполнении правой его части аналогично левой части – в виде шестерни, а так же установка в правой его части шестерни, жестко связанной с основной приводной левой шестерней рис. 3.
Рис. 1. Схема товарного регулятора
Результаты исследований показывают, что имеет место скручивание вальяна с противоположной стороны от зубчатой пары. Также скручивание может быть причиной снижения натяжения в этой зоне. Такая конструкция по нашему мнению, должна обеспечить жесткость вальяна по заправочной ширине.
Рис. 2. Исходная трехмерная модель пары «подвальянная шестерня – вальян»
Рис. 3. Модернизированная трехмерная модель пары «подвальянная шестерня – вальян»
В качестве исходных данных для исследования являются трехмерная модель модернизированной конструкции вальяна и зависимость натяжения сетки в цикле формирования тканого элемента рис.4, в расчете принято максимальное значение 18000 Н.
Расчет на прочность проведен в системе Solid Works с помощью модуля многодисциплинарного анализа SIMULATION, который имеет обширные возможности для анализа прочности, жесткости, долговечности и др. методом конечных элементов [1].
Рис. 4. Зависимость натяжения сетки в цикле формирования тканого элемента
Рис. 5. Расчетная схема деформационного анализа модернизированной конструкции
Проведен деформационный расчет вальяна модернизированной конструкции в соответствие с расчетной схемой, методом конечных элементов рис.5, где крутящий момент – сила натяжения сетки в цикле формирования тканого элемента. На рис. 6 и рис. 7 представлены результаты расчетов – карта распределения деформаций по ширине вальяна.
Рис. 6. Результаты деформационного анализа исходной конструкции
Рис. 7. Результаты деформационного анализа модернизированной конструкции
Для исходной конструкции [4] максимальные деформации составили 2,165•10–2 мм на противоположном конце – относительно приводной шестерни.
Для модернизированной конструкции расчет проводился при тех же условиях и исходных данных. Максимальные расчетные деформации наблюдаются в середине вальяна и составили 1,236•10–2 мм.
Заключение
Сравнивая полученные результаты, можно сказать, что предложенная модернизация позволяет снизить максимальные деформации вальяна более чем в 1,5 раза. Так же стоит отметить, что снижение наблюдается по всей поверхности вальяна и ширине заправки. Максимальная деформация модернизированной конструкции в середине 1,236•10–2 мм, ниже чем у исходной 1,816•10–2 мм более чем на 30 %.Такие деформации способны вызвать колебания натяжения нитей в пределах ±5 % от действующего. Таким образом, можно сказать, что модернизация механизма имеет положительный результат.
Библиографическая ссылка
Нестюк А.В., Пирогов Д.А. МОДЕРНИЗАЦИЯ ТОВАРНОГО РЕГУЛЯТОРА МЕТАЛЛОТКАЦКОГО СТАНКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-9. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=17725 (дата обращения: 20.04.2024).