This article is to justify the design and parameters of the mechanism of pushing a new elastic element (rubber) fabrics, which provides high-tech performance of sewing materials, increasing the speed procedures on unversal sewing machines.
Колебания почвы, вызванные землетрясением,передаваясь подземному сооружению, возбуждают в нем определенные колебания, а сооружение вызывает в окружающей среде (грунте) дополнительные колебания, в результате чего и происходит взаимодействие между подземным сооружением и средой (грунтом). Для сравнительной оценки решений аналитического и метод конечных элементов рассмотрим поперечные колебания подземного сооружения при сейсмическом движении. Бескоординатное одностороннее волновое уравнение переводится в сферические координаты.
Актуальность и востребованность темы диссертации. Увеличение экспортного потенциала, сокращение потока импорта, экономия валютных средств и обеспечение растущей потребности населения требует разработки новых композиционных материалов и готовых товаров широкого потребления, в том числе, и на трикотажной основе. Трикотажная отрасль в республике является молодым, важным направлением текстильной промышленности и в современных условиях она ориентирована на увеличение экспортного потенциала страны на базе завершенного цикла «сырьё - готовая продукция». Технический трикотаж может стать самым подходящим компонентом современных композиционных материалов.
Свойства различных материалов наиболее удачно реализуются в их композициях, когда недостатки одного материала покрываются достоинствами другого, или появляются новые свойства, не присущие отдельным компонентам. Успехи в развитии новейших композиционных материалов связаны с созданием и применением армированных полимеров в различных областях промышленности, сельского хозяйства и строительства. Однако, далеко не исчерпаны возможности разработки новых, упрочненных композитов, как по природе и строению составляющих элементов, так и по технологии их получения. Для упрочнения высокопрочных композитов перспектива видится в использовании трикотажных сеток с заданной структурой.
Текстильные полотна могут быть фильгрующими элементами в различных технологических процессах при улавливании промышленных выбросов. Улавливание вредных токсичных веществ возможно только при наличии адсорбентов, вводимых в фильтрующий материал пропиткой, напылением, нанесением на поверхность или во внутрь.
Нетрадиционные волокна (сорбируемые, антимикробные, базальтовые и др.), в частности, хемосорбируемые имеют низкие механические свойства, что затрудняет формирование из них пряжи. Все попытки повышения их механических свойств сопровождаются ухудшением сорбируемых свойств. Поэтому, перспективное направление видится в создании композиционных рукавов на базе трикотажа с наполнителем, что требует проведения специальных исследований по разработке способа формирования полифункциональных композитов с заданной структурой.
В соответствии с Постановлениями Президента Республики Узбекистан 1111-1590 от 29 июня 2011 года «О мерах по дальнейшему углублению локализации производства готовой продукции, комплектующих изделий и материалов на основе промышленной кооперации на 2011-2013 годы» и 1111-2120 от 04 февраля 2014 года «О программе локализации производства готовой продукции, комплектующих изделий и материалов на 2014-2016 годы» определены ряд задач, касающихся отраслям промышленности, в том числе, рассмотрены вопросы ооеспечения решения задач по направлению создания армированных композитов полифункционального назначения и технологии их производства в сфере химии и технологии композиционных материалов.
Таким образом, востребованность диссертации заключается в создании научных основ закономерностей формирования и освоении технологий трикотажно-армированных термопластичных композитов, наиолненых полотен и рукавов полифункционального назначения, увеличении объема весьма необходимой продукции, рассширении ассортимента, улучшении качества, а также уменьшении их себестоимости.
Цель исследования: создание армированных полифункциональных композиционных материалов с заданной структурой для реализации прочностных, упруго-деформационных, адгезионных свойств трикотажа и разработка эффективной технологии их получения.
Научная новизна диссертационного исследования: научно обосновано создание технологии трикотажно-армированных композиционных материалов с заданной структурой и свойствами. Преимущества трикотажного способа реализованы в новых разработках композитов соответствующей структурой и свойствами:
установлены закономерности взаимосвязи составляющих компонентов наполненного и армированного композиционного трикотажа, предложены уравнения, определяющие равновесное состояние и разработана методика оптимизации степени их подвижности;
разработана и внедрена теория процесса формирования наполненных полотен, рукавов;
разработаны композиционные полотна и рукава с использованием химически активных N-виниловых полимеров, волокнистых, дисперсных и других наполнителей с функционально активными свойствами (UZ 1046, UZ 943, UZ FAP 00476, UZ FAP 00784);
обоснована целесообразность использования сетчатого филейного трикотажа в качестве армирующего элемента термопластичных композитов, получены армированные полиэтиленовые композиты (UZ 944, RU 2085396), разработана и внедрена регламентированная технология армированного кровельного композита на основе поливинилхлорида (UZ FAP 00426).
Заключение
1. Научно обоснована возможность использования сетчатых, наполненных и армированных структур при создании армированных трикотажных композиционных материалов полифункционального назначения. Разработаны геометрические модели состояния структуры и методика оптимизации подвижности трикотажа.
2. Разработана концепция создания трикотажно-армированных композитов с заданными свойствами. На основе композиционных рукавов созданы новые бесшовные покрытия для офсетных полиграфических машин, нарукавники, фильтры, тара для упаковки кип хлопковой продукции и др.
3. Установлены особенности создания адсорбционных наполненных трикотажных композитов с дисперсными и волокнистыми химически активными полимерами, в том числе и с последующей модификацией. Разработана методика оптимизации технологических параметров и эксплуатационных свойств трикотажных композитов.
4. Установлена зависимость свойств армированных композитов от природы материала, формы и геометрических размеров усиливающих структурных элементов, химической совместимости и способов формирования. Получены образцы с улучшенными прочностными и адгезионными свойствами на основе сетчатого трикотажа.
5. Прочному связыванию полиэфирных и капроновых нитей с поливинилхлоридом способствует нахождение их в высокоэластичном или вязкотекучем состоянии, возможно возникновение межмолекулярных водородных и донорно-акцепторных связей, адсорбция и диффузия матрицы во внутренние слои трикотажа из-за его пористой структуры.
6. Проведен сравнительный анализ армированных композитов и при этом показана, что самым эффективным является трикотажная сетка из капроновой нити, особенно с просветом овальной формы. Высоко ориентированные элементы тканой стеклосетки легко вытаскиваются из листового композита. Преимущество трикотажа реализуется вследствие нераздвигаемости структуры, прочности с одновременной эластичностью узлов, соответствия температур стеклования и плавления материала каркаса и полимера, прочности адгезионных и адсорбционных сил взаимодействия. При действии разрывного усилия полимерный композит ведет себя как монолитный материал.
7. Сетчатый трикотаж из капроновой нити внедрен в технологию кровельного композита на основе поливинилхлорида. Разработана регламентированная технология производства трикотажно-армированного композита с улучшенными физико-механическими свойствами.
8. Внедрение разработанных технологических решений даёт значительный социальный и экономический эффект, выраженный в рациональном использовании сырьевых, энергетических ресурсов, а также, в улучшении условий труда и экологической безопасности.
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире растет потребность в натуральному волокну, в частности, в хлопковом волокне. На сегодняшней день более, чем в 25 странах мира производится и выполняется первичная обработка хлопкового волокна. В настоящее время одной из актуальных проблем хлопковой промышленности является усовершенствование технологических машин с учетом современных требований, разработка рабочих органов и передач технологических машин на научной основе и внедрения их в промышленность. «В этой отрасли в США, Китае, Индии, Бразилии и других государствах достигнуты определенные успехи, а также особое внимание уделяется эффективности производства в хлопковой промышленности и усовершенствованию технологических машин и оборудований в целях обеспечения конкурентоспособности продукции» '.
В Республике Узбекистан осуществляются широкомасштабные мероприятия по совершенствованию технологических процессов в хлопковой промышленности и созданию высокоэффективных агрегатов и машин. В этом отношении проведены ряд научно-исследовательских работ, в том числе по разработке автоматических систем управления режимов работы технологических машин хлопковой промышленности и контроля качества продукции, созданию новых приводных механизмов рабочих органов с целью обеспечения высокой производительности, обоснование их технологических параметров и режимов работы.
В мировой практике особое значение имеет совершенствование техники хлопковой промышленности путем создания новых передач, влияющих на качественные показатели хлопкового волокна. В связи с этим, осуществление целенаправленных научных исследований по направлениям, включающим разработку новых эффективных конструкций ременных и цепных передач с переменным передаточным отношением, обоснование законов движения, интенсифицирующих необходимые технологические процессы и разработка для этого оптимальных приводных механизмов, разработка эффективных конструкций рабочих органов, позволяющих повышение производительности и получение хлопкового волокна высокого качества, считается одним из важных задач. Проведение научных исследований по вышеприведенным научно-исследовательским направлениям подтверждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-4761 от 27 октября 2015 года «Об образовании холдинговой компании «Узпахтасаноатэкспорт» и Постановлении Кабинета Министров №70 от 3 апреля 2007 года «О программе модернизации и реконструкции предприятий хлопкоочистительной промышленности на 2007-2011 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание новых эффективных схем приводных механизмов рабочих органов технологических машин хлопковой промышленности, обоснование параметров, обеспечивающих получение высокого качества хлопкового волокна.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
создано устройство очистки от пыли рабочего органа машины разрыхлителя, а также усовершенствованы рабочий орган и барабан бунтораз-боршика;
созданы новые схемы конструкции приводных механизмов, обеспечивающие необходимые законы движения рабочих органов технологических машин хлопковой промышленности;
разработаны методы определения натяжений в ременных передачах для передачи движения в различных схемах передачи движения;
получены законы движения рабочих органов с учетом рекомендованных новых схем передач в составе технологических машин хлопковой промышленности;
экспериментальным методом определены законы движения и нагрузки рабочих органов, также выполнено обоснование рациональных параметров технологических процессов, обеспечивающих качество волокна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенных научных исследованный по теме докторской диссертации «Создание рациональных схем и методы расчета параметров приводов основных технологических машин хлопковой промышленности» состоят в следующем:
1. Разработаны и рекомендованы новые эффективные схемы приводных механизмов технологических машин (сепаратор хлопка, сушильный барабан, агрегат очистки хлопка от мелкого и крупного сора и линтерные машины) хлопковой промышленности. Созданы новые эффективные конструктивные схемы отдельных рабочих органов сепаратора хлопка, агрегата для очистка хлопка от крупного и мелкого сора и линтерных машин.
2. Рекомендована новая конструкция ременной передачи с переменным передаточным отношением, имеющей составной с упругим элементом эксцентричный натяжной ролик для применения в передаточных механизмах технологических машин.
3. Рекомендован аналитический метод расчета натяжения в передачах с вертикальным и горизантальным разположснисм растяжимого и нсрастяжимого ремней. Получены выражения, показывающие связь натяжения ремня от параметров передачи. На основе их анализа можно констатировать следующее: увеличение растяжимости материала ремня приводит к уменьшению напряжения; облегчает равномерное распространение натяжения между ветвями ремня; трение ремня характеризуется формой поперечного сечения ремня и вектором реактивной силы давления в условиях контакта; определены закономерности движения шкивов от натяжного ролика ременной передачи, отношения диаметров ведущего и ведомого шкивов.
4. Для технологических машин хлопковой промышленности кинематический анализ ременной передач с переменным передаточным отношением выполнен аналитическим методом и определены выражения для угловой скорости всдушего шкива. Определены угловая скорость, угловое ускорение ведомого шкива ременной передачи с ППО, законы изменения передаточного отношения в зависимости от эксцентриситета и радиуса натяжного ролика. Построены графики амплитуд угловой скорости ведомого шкива передачи в зависимости от эксцентриситета и радиуса натяжного ролика, определены закономерности уменьшения колебаний угловой скорости и передаточного отношении с увеличением радиуса натяжного ролика; определены математические выражения, позволяющие найти предварительное натяжение и коэффициент скольжения ремня ременной передачи с ППО привода.
5. Разработаны расчетные схемы для систем (сушильный агрегат, регенератор хлопка, пильный джин, волокноочиститель, линтерная машина), имеющие усовершенствованный привод технологических машин хлопковой промышленности, также получены математические модели, выражающие законы движения рабочих органов. Получены законы движения, угловой скорости и крутящего момента при нагрузке ротора электродвигателя на основе численного решения уравнений.
6. Составлены расчетные схемы и получены математические модели усовершенствованных приводных механизмов регенератора хлопка, пильного джина, волокноочистителя, линтерных машин с учетом механической характеристики электродвигателя, ременных передач с ППО и сопротивления хлопка.
7. Определены закономерности изменения колебания угловых скоростей вращающихся масс в зависимости от моментов инерции колковых барабанов. Для очистительной машины от мелкого сора рекомендованы наиболее приемлемые значения:
J, = (0,02-0,026)Яис2; J, = (0,32-0,35)Яис2; J, = (0,27-0,30)Яис2
8. Для обеспечения соответствующих коэффициентов неравномерности угловой скорости рекомендован упругий коэффициент ременных передач (350-450) Нм/рад.
9. В результате применения предлагаемых передаточных механизмов для технологических машин хлопковой промышленности получены следующие данные испытаний:
- в сушильной машине по рекомендуемой схеме привода по отношению существующей: влагоотбор увеличен на 1,2%; очистительный эффект повысился в среднем на 4,1...4,5%; снизились отходы волокна в среднем на 0,45-0,5%;
- в усовершенствованном сепараторном устройстве по отношению к сепаратору СС-15А поврежденные семена и части волокнистых семян уменьшились почти в два раза, выделение мелких и крупных сор увеличилось на 2,3%;
- в приводе очистительной секции от мелкого сора, установив ременную передачу для каждого колкового барабана отдельно при использовании соответствующих эксцентричных натяжных роликов по отношению к существующей схеме, эффективность очистки увеличилась на 5,1%, сумма отходов и дефектов волокна уменьшилась на 0,23%, механическое повреждение семян снизилось на 0,1%;
- при применении рекомендуемых цепных передач, щеточных валиков, конструкции колосников относительно существующего варианта достигнуто повышение очистительного эффекта на 16,34%, повреждаемость семян снизилась на 1,46%, количество свободных волокон на хлопке уменьшилось в 2 раза. Ресурс привода увеличился почти в два раза.
- в пильном джине с цепной передачей и облегченным пильным цилиндром по отношению к существующей машине количество поврежденных семян уменьшилось на 0,03%, колибинированные пороки волокон снизились на 0,08%. Часть семян с волокном снизилось на 0,02%, если производительность увеличилась за час на 18 кг, то и выход волокна за час повысился на 1,18%;
- по результатам испытаний агрегата с рекомендованным для очистителя волокна 1ВПУ облегченным пильным цилиндром и имеющего цепную передачу с составной звездочкой по отношению к существующей машине в рекомендованном варианте уменьшились сумма отходов и дефектов на 0,215%, в том числе мелкие отходы на 0,008%, крупные отходы на 0,195%, поврежденные семена на 0,0105%;
- в результате применения рекомендованной ременной передачи с ППО в приводе ворошителя линтерной машины относительно существующей линтерной машины 5ЛП уменьшились опущенность семян на 1,9%, механическое повреждение семян на 0,7%, отходы в составе пуха и массовое количество целых семян на 0,5%. По отношению к пуха производительность увеличилась до 4,3 кг/час, выход пуха повысился на 0,4%. Общая годовая экономическая эффективность усовсршенствованых приводов составила 124 млн 914тысяч сумов.
Пружины – являются основным эластичным элементом машин и механизмов, применяются в очень широком спектре механизмов, поэтому сохранение и изменение их параметров воздействует на работоспособность машин. Пружины, как и другие детали, работают под воздействием статических, динамических и циклических нагрузок. В статье рассматриваются вопросы восстановления параметров пружины, использование существующих методов при восстановлении текущих выпусков, восстановление пружин, реализация процесса пред пружинного восстановления. Кроме того, были проанализированы методы, а также технология восстановления выбранных пружин, проведен выбор альтернативного метода и последовательность определения технических критериев процесса, и расчет его параметров.