Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 51 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ УДК 519.6:539.3 ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩИХ СИСТЕМ МАШИН C УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ Ю.И. ПОДГОРНЫЙ 1,2 , доктор техн. наук, профессор В.Ю. СКИБА 1 , канд. техн. наук, доцент А.В. КИРИЛЛОВ 1,3 , канд. техн. наук, доцент О.В. МАКСИМЧУК 2 , канд. техн. наук, доцент Д.В. ЛОБАНОВ 4 , доктор техн. наук, профессор В.Р. ГЛЕЙМ 1 , магистрант А.К. ЖИГУЛЕВ 1 , студент О.В. САХА 1 , студентка ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 НТИ ( филиал ) « МГУДТ » , г. Новосибирск, 3 НГПУ, г. Новосибирск, 4 БрГУ, г. Братск ) Поступила 25 сентября 2015 Рецензирование 23 октября 2015 Принята к печати 15 ноября 2015 Подгорный Ю.И. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: pjui@mail.ru Рассматриваются вопросы динамического поведения несущих систем технологических машин в условиях эксплуатации. Целью данной работы является выработка рекомендаций для выбора ассортимента тканей на технологическом оборудовании (на примере ткацкого станка СТБ). Актуальность исследования обусловлена отсутствием рекомендаций по выбору технологического оборудования и единой методики, позволяющей учитывать динамический характер приложения технологического усилия. В результате проведенной работы выполнено уточнение ранее предложенной авторами расчетной модели несущих систем путем введения в нее дополнительных элементов, необходимых для работы станков при выработке определенного ассортимента тканей. Средствами CAD системы SolidWorks и конечно-элементного CAE комплекса ANSYS проведено уточнение частотного спектра собственных колебаний несущих систем для гаммы ткацких машин СТБ с заправочными ширинами 180, 190, 220, 250, 330 см. Диапазон изменения частот составляет: для первой частоты – от 24,9 Гц (СТБ-180) до 17,7 Гц (СТБ-330); для второй частоты – 26,7…20,8 Гц; для третьей частоты 54,8…25,2 Гц. Показано, что технологическая нагрузка от натяжения нитей основы может быть представлена как нагрузка от статического действия силы предварительного натяжения пружины подвижного скала и динамической составляющей, зависящей от работы механизмов машины. Также показано, что несущие системы ткацких машин при определенных режимах эксплуатации работают в условиях, близких к резонансу. Определены значения перемещений отдельных элементов несущих систем от технологической нагрузки, представленной рядом Фурье. Полученные результаты исследований позволяют выработать конкретные рекомендации в направлении разграничения ассортиментных возможностей ткацких машин типа СТБ в соответствии с установленными требованиями к санитарно-гигиеническим условиям при работе на оборудовании. На стадии проектирования технологического оборудования предлагается использовать форму и характер технологической нагрузки в виде синусоидального импульса с периодом действия, равным времени оборота главного вала станка, и амплитудой, равной статической составляющей действующей силы для определенного ассортимента тканей; проектировать конструкции несущих систем в соответствии с отношением частот вынужденных и свободных колебаний, равным трем и более, используя частотный