Obrabotka Metallov. 2016 no. 4(73)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (73) 2016 24 ОБОРУДОВАНИЕ. инструменты УДК 519.6:539.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ЭНЕРГИИ ДЕФОРМАЦИИ НЕСУЩИХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН 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 Т.Г. МАРТЫНОВА 1 , канд. техн. наук, доцент Д.В. ЛОБАНОВ 4 , доктор техн. наук, профессор И.С. ФИЛАТОВ 1 , магистрант П.Ю. СКИБА 1 , студент ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 НТИ (филиал) «МГУДТ», г. Новосибирск, 3 НГПУ, г. Новосибирск, 4 БрГУ, г. Братск ) Поступила 17 августа 2016 Рецензирование 23 сентября 2016 Принята к печати 18 октября 2016 Подгорный Ю.И. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: pjui@mail.ru Рассматриваются вопросы определения энергии деформации несущих систем технологических машин и энергетических соотношений между ними при выполнении технологических операций. Целью данной работы является выработка рекомендаций для модернизации конструкции несущих систем на примере ткацкого станка СТБ для выработки плотных тканей. Анализ научной литературы по данному направлению указывает на то, что вопросам влияния элементов несущих систем на систему заправки ткацкого станка уделено недостаточно внимания. Актуальность исследования обусловлена отсутствием единой методики, позволяющей задавать параметры несущих систем с учетом технологических требований и качества получаемого готового продукта. Для определения энергии деформации в работе рассмотрена расчетная модель ткацкого станка для выработки плотных тканей, включающая в себя неподвижное скало и подскальную трубу как опору для нитей основы. Средствами CAD системы SolidWorks и конечно-элементного CAE комплекса ANSYS определены значения энергии деформации несущей и скальной систем ткацкой машины СТБ-180, а также перемещений их конструктивных элементов в зависимостиот технологического усилия, варьируемого в пределах 4000…10000 Н. Анализ результатов проведенных расчетов показывает, что энергия деформации несущей системы и скал составляет около 25 % от полезной работы, идущей на формирование ткани, что говорит о необходимости повышения жесткостей несущей и скальной систем. В результате проведенных исследований предложена модернизированная конструкция станка для выработки плотных тканей, в которой предусмотрено введение дополнительных опор для неподвижного скало и подскальной трубы с опиранием на переднюю связь. Анализ результатов расчетов с учетом предложенной модернизации конструктивных элементов позволяет сделать вывод, что для станка модернизированной конструкции величина энергии деформации значительно уменьша- ется. Полученные результаты исследований позволили выработать конкретные рекомендации по модернизации конструкций несущей и скальной систем ткацких станков СТБ для выработки плотных и технических тканей. Ключевые слова: несущая система, скальная система, система заправки ткацкого станка, технологи­ ческая машина, метод конечных элементов, энергия деформации, технологическая нагрузка, ткацкая ма- шина СТБ. DOI: 10.17212/1994-6309-2016-4-24-33