Дослідження і розрахунок основних параметрів пружної системи заправлення ткацького верстата СТБ2-330 для виготовлення тканини сатинового

 

       Індивідуальне завдання на курсову роботу, яке представлене у табл. 3, де:

Ко – початковий натяг витків основи на навої, сН;

Кн – натяг основи, яка сходить з навою, сН;

fн – коефіцієнт тертя основи об намотку навою;

fс – коефіцієнт тертя основи об скало;

fг - коефіцієнт тертя тканини об грудницю;

fв - коефіцієнт тертя тканини об вальян.

                                                                                                                    Таблиця 3        

№ вар.	Тип верстата	Ко, сН	Кн, сН	fн	fс	fг	fв
2	СТБ-330	5	31	0,35	0,14	0,18	0,7

        

            Розташування ділянок ПСЗ верстата представлено на рис. 1.

 

 

 

 

             

 

 

 

 

 

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Розрахунок елементів  ПСЗ проводиться за методиками, які представлені у [4-6].

Довжини вільних ділянок ПСЗ l1, l3, l4, l5, l6, l8 визначаються безпосередньо на ткацькому верстаті шляхом замірів лінійкою (таблиця 2).

На криволінійних ділянках визначається еквівалентна довжина основи lо, l2 і тканини l7, l9 за наступними формулами.

Еквівалентна довжина основи на навої:

 

	(2.1)

де   r – радіус циліндричної напрямної (навою), мм;

       f – коефіцієнт тертя нитки об поверхню навою;

       Ко – початковий натяг витків основи на навої, сН;

       Кн – натяг основи, яка сходить з навою, сН.

Еквівалентну довжину елементів ПСЗ при огинанні нерухомих циліндричних напрямних:

 

	(2.2)

        де   R – радіус циліндричної напрямної, мм;

       f – коефіцієнт тертя елемента ПСЗ об напрямну;

       е –  основа натурального логарифму;

       a - кут огинання пружнім елементом напрямної, рад.

При огинанні скала маємо:

При огинанні грудниці:

При огинанні вальяна:

 

                                                                                                                    Таблиця 4

Довжини ділянок пружної системи заправлення верстата СТБ2-330

Ділянка	lо	l1	l2	l3	l4	l5	l6	l7	l8	l9
Значення, мм	275,03	490	113,614	490	360	145	340	8,389	80	112,828

 

 

 

 

 

 

3.Визначення коефіцієнту  жорсткості пружної системи заправлення   ткацького верстата

           Коефіцієнт жорсткості ПСЗ  використовується  для розрахунку натягу і деформації  розтягу ниток основи і тканини  в заправленні ткацького верстата. Він представляє собою силу, яку  необхідно прикласти до зразка  основи або тканини певної  довжини, щоб викликати деформацію, яка дорівнює одиниці довжини. Коефіцієнт жорсткості розраховується як для окремих ділянок ПСЗ, так і для всієї ПСЗ, як для однієї нитки, так і для всієї основи в заправці верстата.

Коефіцієнт жорсткості основи в розрахунку на одну нитку:

 

, Lо =lо +l1+l2+l3+l4+l5 , Lо=275,03+490+113,614+490+360+145=1,87 м

(3.1)

де   Со¢ - коефіцієнт жорсткості метрового відрізку нитки основи, Н/мм;

       Lо – розрахункова довжина основи, яка дорівнює сумі окремих елементів основи в ПСЗ верстата, м.

Коефіцієнт жорсткості тканини в розрахунку на одну нитку:

, Lт=l6+l7+l8+l9 Lт=340+8,389+80+112,828=0,541 м

(3.2)

де   Ст¢ - коефіцієнт жорсткості метрового відрізку тканини, Н/мм;

       Lт – розрахункова довжина тканини. яка дорівнює сумі окремих елементів тканини в ПСЗ верстата, м.

Коефіцієнт жорсткості пружної системи заправлення ткацького верстата:

,                                                                                                           (3.3)                                4. Конструкція  та принцип дії зівоутворюючого  механізму   Підйом і опускання реміз, а разом з ними і ниток основи, називається зівоутворенням а простір, обмежений піднятими і опущеними нитками основи називається зів. Зів утворюється з метою прокладення утка і переплетення ниток основи і утоку в тканині. Сутність зівоктворення полягає в поділі всіх або групи ниток основи на дві частини відповідно до виду переплетення і переміщенні цих частин від заправної лінії в крайнє положення і назад. Зівоутворюючий (ремізопідйомний) механізм відноситься до основних механізмів ткацького верстата. Він здійснює дві важливі функції: утворює зів, тобто здійснює рух ремізок вверх і вниз, відхиляючи при цьому основні нитки від середньої лінії зіву; керує порядком зміни зівів, тобто здійснює підйом і опускання ремізок у строго визначеному порядку згідно з рисунком переплетення. В залежності від характеру використання двух цих функцій зівотворюючі механізми поділяють на групи: Кулачкові; Ремізо підйомні каретки; Машина Жакарда.               На ткацьких верстатах СТБ з малогабаритним прокладчиком утка можуть встановлюватися всі три типи зівоутворюючих механізмів (в залежності від малюнка переплетення вироблюваної тканини). Для даного переплетення ламана саржа використовують кулачковий зівоутворюючий механізм.                Кулачкові (ексцентрикові) зівоутворюючі механізми застосовують для виготовлення тканин, що мають простий рисунок переплетення. Це, як правило, тканини полотняного, саржевого і сатинового переплетення. Можуть керувати рухом від 2 до 10 ремізок.   Органом, який здійснює переміщення ремізок, є кулачки, встановлені на спеціальному валу ткацького верстата. Кулачки мають певний профіль, що складається з  виступів і виїмок, які чергуються. Послідовність виступів і виїмок визначає чергування підйомів і опускань реміз. Кожен  виступ або виїмка відповідають утворенню одного зіву, отже, сума виступів і виїмок кулачка визначає рапорт переплетення тканини по утоку. Розміри зівоутворюючого кулачка визначають висоту зіву, а профіль кулачка визначає рапорт переплетення по утоку, закон переміщення ремізки і час вистою ремізок. За 1 оберт кулачка здійснюється декілька обертів головного валу ткацького верстату, кількість яких дорівнює рапорту тканини по утоку. Цей параметр називається оборотністю кулачка. Тобто, оборотність кулачка – це число обертів головного валу (число прокидок утоку), яке здійснюється за 1 оберт кулачка. Для виготовлення тканини будь-якого переплетення необхідно 2 і більше ремізок. Кожна ремізка одержує рух від свого кулачка. Рух від кулачків до ремізок може передаватися за допомогою гнучких зв'язків,  ланцюгів або системи металевих важелів. Схема кулачкового зівоутворюючого механізма верстата СТБ  показана на рисунку 2.[1] Рис.2.Схема кулачкового зівоутворюючого механізма верстата СТБ. Для кожної ремізки використовується кулачок 1 (рис. 2), встановлений на кулачковому валу. Кулачок піднімає ремізки, а спарений з ним контркулачок 2 опускає її. Кулачки стикаються з роликами 3 і 4 розташованими на ремізні важелях 5 на однаковій відстані від осі обертання важелів. Через тяги 6 ремізні важелі з'єднані з двуплечего важеля 7, передавальними рух через горизонтальні тяги 8, кутові 9 і вертикальні 10, 11 важелі ремізки 12. Розміри зівоутворюючого кулачка визначають величину відхилення ниток основи від середнього рівня або висоту зіву, а рапорт переплетення по утку закон переміщення ремізок і час вистою ремізок визначаються профілем кулачка. Переваги кулачкових зівоутворюючих механізмів: надійність в експлуатації; простота конструкції; не знижують швидкісні можливості ткацьких верстатів; профіль кулачків задає всі параметри зівоутворення: а)вид переплетення ниток; б)закон переміщення реміз; в)тривалість фаз вистою і руху реміз; г)вид зіву; д)висоту зіву; е)циклову діаграму руху ниток основи. кулачки поміщені в закриту масляну ванну, що забезпечує довговічність і автоматичне змащення механізму; система кулачок-контркулачок забезпечує постійний і тісний контакт кулачків з роликами, що підвищує швидкісні можливості даного зівоутворювача.                Недоліки: обмежені асортиментні можливості (максимально можлива кількість ниток по основі, що по різному переплітаються, - 10, максимальний рапорт по утоку – 10 ниток); складність перезаправлення верстата при зміні асортименту: а)для кожної формули циклу зівоутворення (переплетення нитки) необхідно мати кулачки особливого профілю, що також обмежує асортиментні можливості.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      

                

 

 

 

 

 

5. Побудова профілю  зівоутворюючих кулачків

           В кулачкових зівоутворюючих  механізмах функції здійснення  руху ремізок і керування порядком  зміни зівів виконуються одним  робочим органом – кулачком (ексцентриком). Профіль, кількість і порядок набору кулачків визначає вид переплетення тканини. В даній роботі розглядається переплетення сатинове (рис.3).

 

                               

Рис.3 Сатин 

Кількість кулачків для даного переплетення 7. Профілі цих кулачків зображені на (рис.4).

Оборотність кулачка – кількість обертів головного валу верстата, який здійснюється за 1 оберт кулачка Ok=7. Кут повороту один відносно одного при наборі на кулачковий вал зівоутворюючого механізму дорівнює αmin = 360/Ok= 360/7=51,4 

                      

                   1 кулачок                                                     2 кулачок

                       

                      3 кулачок    4 кулачок

                          

                 5 кулачок                                                         6 кулачок 

                  7 кулачок  

                               Рис. 4. Побудова профілю кулачків  (1/6)

             6. Побудова робочої та циклової діаграми руху ремізки

При утворенні зіву будь-яким  зівоутворюючим механізмом існує декілька періодів (фаз) зівоутворення:           

1. Фаза заступа - це такий  стан, при якому всі або частину  ниток (в залежності від того, відкритий або закритий зів) знаходяться  на середньому рівні. Момент заступа - це початок утворення нового  зіва. Відстань від опушки тканини до берда в момент заступу називається величиною заступа; ця величина має великий вплив на процес ткацтва. 
             2. Фаза розкриття зіву - це період, коли нитки основи переміщуються від середнього рівня в верхнє і нижнє положення. Після того як зів розкрився на певну величину, починається прокладання утокової нитки в зів. 
              3. Фаза вистою характеризується нерухомим станом ниток у верхній і нижній частинах зіву після повного його відкривання. Вистій ниток необхідний для створення сприятливих умов при польоті човника через зів. 
              4. Фаза закриття зіву відповідає переміщенню ниток основи з крайніх верхнього і нижнього положення в середнє положення-положення заступа. 
              Для правильної роботи верстата необхідно узгодити всі фази зівоутворення роботою інших механізмів. Час, необхідний для зівоутворення, перевіряють за величиною заступа.

Графічно зівоутворення зображують у вигляді кругової або циклової діаграм.

Для того, щоб побудувати робочу і циклову діаграми руху ремізки, необхідно визначити тривалість фаз утворення зіву в кутах повороту головного валу ткацького верстата та висоту підйому ремізки. Для цього повільно вручну повертають маховик, який встановлений на головному валу ткацького верстата, при відключеному живленні. Ця робота проводиться під керівництвом викладача або старшого лаборанта. В момент початку зміни положення ремізки фіксуються показання кута повороту головного валу. За одержаними даними будуються кругова та циклова діаграми руху ремізки. На круговій діаграмі позначаються фази зівоутворення (рис. 5). На цикловій діаграмі відображається зміна висоти підйому ремізки в різні фази зівоутворення. Для цього по осі абсцис відкладаються кути повороту головного валу aг.в. у градусах, по осі ординат – висота підйому ремізки h у сантиметрах (рис. 6).Періоди  (фази) зівоутворення подані в табл. 4.

                                                                                                        Таблиця 4

              Фази зівоутворення на станку  СТБ2-330

Фаза заступу	Фаза розкриття	Фаза вистою	Фаза закриття
10˚-30˚	30˚-140˚	140˚-270˚	270˚-10˚

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Робоча діаграма руху ремізки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.Циклова діаграма руху ремізки

              7.Побудова діаграми циклічної  деформації основи

                                            внаслідок зівоутворення

 

За отриманою цикловою діаграмою руху ремізки необхідно побудувати діаграму циклічної деформації основи внаслідок зівоутворення (рис.7). Для цього необхідно розрахувати величину деформації ПСЗ для кожного положення ремізки за формулою:

 

, мм

(7.1)

 

де  h – величина відхилення ниток основи від середнього рівня, мм;

      lп – довжина передньої частини зіву, мм;

      lз – довжина задньої частини зіву, мм.