Podgornyj et al. 2017 no.2(75)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (75) 2017 19 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ исследований предложен новый закон движения механизма прибоя, позволяющий снизить энер- гетические потери по сравнению с существую- щим законом, применяющимся в ткацких стан- ках серийного производства. Анализ перечисленных работ говорит о том, что в настоящее время синтез законов движения кулачковых механизмов производится в основ- ном без учета энергетических затрат. Действие технологической нагрузки для ме- ханизмов данного типа приходится главным образом на отрицательные участки графика ускорений. Энергия, которая расходуется на преодоление полезных сопротивлений, зависит от мощности на ведомом валу и его угловой ско- рости. В связи с этим при синтезе кулачковых меха- низмов необходимо учитывать следующие фак- торы: – цикловую диаграмму работы механизма в цикле станка (фазовые углы работы механизма); – ход ведомого звена (толкателя или коро- мысла); – ограничения на полезную нагрузку с учетом соотношения величин этой нагрузки и момента от сил инерции; – энергию, развиваемую на ведомом звене (ее должно быть достаточно для осуществления всех видов энергетических затрат). Кроме того, следует учитывать все требова- ния для проектирования механизмов кулачкового типа: плавность и непрерывность кривой графи- ка ускорений; отсутствие разрывов первого и вто- рого рода. Целью настоящей работы является разработ- ка методики синтеза законов движения механиз- ма прибоя уточных нитей с учетом энергетиче- ских затрат от полезной нагрузки, момента сил инерции, сил упругости элементов механизма и энергии, развиваемой ведомым звеном. Расчетная модель В качестве объекта исследования был выбран механизм прибоя уточных нитей бесчелночного ткацкого станка типа СТБ (батанный механизм) [23]. Конструктивная схема механизма представ- лена на рис. 1. Кулачковый механизм (см. рис. 1) работает следующим образом: ведомый вал 5 получает вращательное движение от кулачков 2 и 3 , укре- пленных на главном валу 1 , и роликов 4 . Кулач- ки сообщают возвратно-качательное движение валу 5 , на котором закреплены лопасти 6 и брус 7 , несущий бердо 8 . Рис. 1. Конструктивная схема кулачкового механизма На основании [22] для работы этого механиз- ма станков СТБ 180 и СТБ 220 всего по цикловой диаграмме отводится 140  , из которых 70  – на прямой ход и 70  – на обратный. В соответствии с конструктивными требованиями перемещение ведомого звена кулачкового механизма долж- но составлять 25 мм. Кроме того, величина мо- мента сил полезных сопротивлений от действия технологического усилия не должна превышать величины суммарного значения момента от сил инерции (отрицательных и положительных значений). В момент прибоя уточных нитей к опушке ткани происходит деформация составля- ющих элементов ткацкого станка [24–26]. Ана- лиз результатов исследований указывает на то, что основная деформация системы приходится на несущую и скальную систему. В связи с этим при синтезе закона движения механизма прибоя следует учитывать эти деформации, так как они требуют определенных затрат энергии. Методика исследований и проектирования На первом этапе были проведены исследова- ния закона, представленного в виде циклоиды. Все расчеты проводились в математическом пакете Mathcad. Полный ход рабочего органа по цикловой диаграмме составляет 140  . Закон движения записывается в виде