Комплекс для обметывания краев махровых полотен

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: Комплекс для обметывания краев махровых полотен



Содержание

Введение. Обоснование целесообразности выполняемой работы

1. Обзор литературы по машинам и устройствам для обработки краев текстильных изделий

2. Проектная часть. Кинематическая схема комплекса

3. Расчетная часть

3.1 Расчет привода в движении ткани

4. Энергоресурсосбережение

Заключение

Литература

Введение. Обоснование целесообразности выполняемой работы

В швейной промышленности среди раскройного оборудования имеется множество машин для раскроя настилов ткани, однако операция раскроя рулонов на полосы или бобины менее механизирована, как в этом можно убедиться из обзорной части курсового проекта. Наиболее распространенным среди отечественного оборудования раскроя рулонов материала является полуавтомат РП-1600, сконструированный минским ЭКТБ КФП в 1985 году. Поэтому назрела необходимость в создании отвечающего современным условиям и техническим требованиям оборудования для разрезания рулонов материла.

Целью настоящего дипломного проекта является разработка машины для разрезания махрового полотна на ручьи определенной ширины при размотке рулона и одновременного обшивания краев ручьев.

Совмещение операций раскроя и стачивания позволяет повысить производительность операции, так как благодаря организации двухпроцессного комплекса происходит экономия вспомогательного времени на обработку, что является наиболее затратным в хронометраже производственного времени.

1. Обзор литературы по машинам и устройствам для обработки краев текстильных изделий

Перемотка ткани и обшивка ее краев используется в ряде машин текстильного производства, а также в оборудовании подготовительно-раскройного производства швейных предприятий.

Среди оборудования для раскроя рулонов имеется разнообразные устройства машинного, полуавтоматического или автоматического действия.

По патенту ФРГ № 3710454, кл. D 06 Н 7/02, 1987 описан станок для резки рулонного полотна.

На рисунке 1.2 представлен станок, общий вид; на рисунках 1.3 и 1.4 - разрез А-А на рисунке 1.1, соответственно, начало резки и конец резки.

На станине 1 установлены раскаточные (тормозные) головки 2 и головка 3 (приводная) для закрепления квадратной оправки 4 с резиновыми шайбами 5. Привод 6 имеет цепную передачу 7, кинематически связанную с головкой 3.

Рычаги 8, закрепленные на осях 9 и образующие поджимной несущий кронштейн, имеющий два пневмоцилиндра 10 и оправку 11 для держателей 12 ножей 13 с их фиксаторами 14. На оправке 11 закреплены подвижно два роликодержателя 15 с парой эксцентричных опорных роликов 16 (эксцентриситет 3мм) с подшипниками 17 на осях 18. Фиксатор 19 крепит роликодержатели за счет паза 20 в оправке 11, которая, в свою очередь, крепится к рычагам 8 болтами 21, как и штанги 22 для пневмоцилиндров 10.

Исходный рулон устанавливается в раскаточных головках 2, а конец полотна (ткани) наматывается на резиновые шайбы 5, одетые на оправку 4 приводной головки 3. Роликодержатели 15 фиксируются по краям ткани на оправке 11 с помощью фиксаторов 19, а ножедержатели 12 устанавливаются по необходимой ширине нарезаемых полос ткани и фиксируются винтами 14. Вылет ножей 13 (величина врезания в рулон ткани) должен быть 5-7мм относительно касания роликов 16 поверхности разрезаемого рулона, т.е. эксцентриситет роликов, равный 3 мм, не перекрывается.

Включается привод 6 вращения оправки 4 разрезаемого рулона, и одновременно подается воздух на пневмоцилиндры 10, которые прижимают оправку 11 ножедержателей и роликов к вращающейся оправке 4 с резиновыми шайбами 5 на закаточной головке 3, при этом ролики 16 упираются в навиваемую ткань, а ножи 13 прорезают эту ткань по заданной ширине.

Процесс резания ткани осуществляется посредством колебательного движения ножей 13 за счет эксцентричности опорных роликов.

Это обеспечивает оптимальный режим резания ткани в момент ее намотки в рулон с небольшими усилиями на ножах, поскольку они погружаются в прорезанный паз, разрезая только один слой ткани. Лезвие ножа работает не одной точкой, а определенной зоной, так что стойкость его увеличивается и сохраняется чистота реза и ровная кромка.

После разрезания рулона он снимается с оправки 4, а набор резиновых шайб 5 позволяет легко разделить нарезанные бухты из рулона.

Плоские ножи практически разрезают один слой ткани при своем колебательном движении за счет эксцентриситета роликов. Лезвия ножей работают не одной точкой, а некоторым участком по длине, равным величине эксцентриситета роликов. Разрезать можно рулоны практически всех размеров, а нарезанные ленты автоматически удерживаются между ножами, т.е. сохраняется ровность намотки. Деформация ткани отсутствует, так как усилия резания минимальные.

Сотрудниками ОГМ ОАО «Моготекс» разработан полуавтомат для раскроя рулонов ткани на тканевые ламели для жалюзи. На рисунке 1.4 показано взаимодействие дискового ножа и раскраиваемого материала в момент резания.

Позициями обозначено: 1 - вал, 2 - вал выдавливания, 3 - дисковый нож, 4 - кронштейн крепления ножа, 5 - вал крепления ножа, 6 - пружина, 7 - винт затягивания пружины.

Рисунок 1.2 Конструктивно-кинематическая схема станка для резки рулонов ткани



Рисунок 1.3 Кинематика резания в начале резки

Рисунок 1.4 Кинематика резания в конце резки

Рисунок 1.5 Взаимодействие дискового ножа и раскраиваемого материала в момент резания

Кинематическая схема транспортной части полуавтомата представлена на рисунке 1.6, где позициями обозначены: 1 - раскатное устройство, 2 - обводное устройство, 3 - обводное устройство, 4 - обводной ролик, 5 - устройство вала выдавливания, 6 - дисковый нож (устройство ножа на рисунке 1.5), 7 - обводной ролик, 8 - устройство тянульного вала, 9 - обводной ролик, 10 - верхнее накатное устройство, 11 - нижнее накатное устройство. Следует заметить, что использование двух накатных устройств улучшает процесс резания, поскольку накатные устройства направляют разрезаемые соседние ламели в разные стороны.

Схожий транспорт и механику резания имеет устройство для продольного разрезания рулонного полотна (описание изобретения SU 10525920, авторское свидетельство СССР №151291), содержащее рулонодержатель, барабаны для намотки лент, ножевой валик с набором дисковых ножей и пары прижимных валиков (рисунок 1.7). Особенность устройства состоит в том, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения лент разной ширины, оно имеет смонтированную перед ножевым валиком по направлению перемещения полотна направляющую плиту 13 (рисунки 1.8, 1.9) с продольными пазами 18, расположенными между дисковыми ножами 5, и валик 16 с набором клиновидных прижимов 17, размещенных над пазами направляющей плиты и подпружиненных к ней с помощью пружины 15, закрепленной в кронштейне 14.

Рисунок 1.6 Кинематическая схема машины для резки ткани

Схожий транспорт и механику резания имеет устройство для продольного разрезания рулонного полотна (описание изобретения SU 10525920, авторское свидетельство СССР №151291), содержащее рулонодержатель, барабаны для намотки лент, ножевой валик с набором дисковых ножей и пары прижимных валиков (рисунок 1.7). Особенность устройства состоит в том, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения лент разной ширины, оно имеет смонтированную перед ножевым валиком по направлению перемещения полотна направляющую плиту 13 (рисунок 1.7, 1.8) с продольными пазами 18, расположенными между дисковыми ножами 5, и валик 16 с набором клиновидных прижимов 17, размещенных над пазами направляющей плиты и подпружиненных к ней с помощью пружины 15, закрепленной в кронштейне 14.

Рисунок 1.7 Конструктивно-кинематическая схема устройства для резки рулонов ткани

Рисунок 1.8 Взаимодействие ножей и материала

По авторскому свидетельству СССР № 914290, кл. B 29 С 17/14, 1980 описано устройство для продольной резки ленты полимерного материала. На рисунке 1.9 дано устройство в начальный момент резки ленты, вид сбоку, на рисунке 1.10 -- устройство в момент окончании резки, общий вид; на рисунке 1.11 -- устройство, общий вид; на рисунке 1.12 -- сечение А-А на рисунке 1.10 (в зоне радиусной кромки ножа) и сечение Б-Б на рисунке 1.9 (в зоне острой кромки ножа).

Устройство состоит из основания 1, на оси которого размещен барабан 2 с подложкой 3 и шарнирно закреплены поводки 4. На втором конце поводков 4 соосло установлены следящий ролик 5, контактирующий через подложку 3 с разрезаемым материалом на приемном барабане 6. На поводках 4 на оси 7 установлены с возможностью поворота вокруг них ножи 8 в виде двуплечих рычагов, огибающих приемный барабан 6. На наружной поверхности криволинейного плеча 9 выполнена режущая кромка 10, которая состоит их радиусного участка 11 и заостренного участка 12, расположенного на конце. Второе плечо 13 шарнирно соединено с тягой 14, установленной на основании 1, и является звеном подвижного четырехугольника. Следящий ролик 5 установлен между ножами 8 на оси 7.

Рисунок 1.9 Конструктивно-кинематическая схема устройства для резки рулонов ткани

Форма режущей кромки 10 ножа 8 определяется из условия постоянства угла резания и минимального расстояния зоны резания от приемного барабана 6. Пружина 15 одним концом соединена с поводком 4, а другим -- с основанием 1, и служит для прижатия следящего ролика 5 к барабану 6, установленному на кронштейне 16.

Устройство работает следующим образом.

Ленту материала 17 и подложку 3 закрепляют на приемном барабане 6. При этом ножи 8 острым участком 12 прорезают материал 6, а подложка 3 проходит под следящим роликом 5. Пружина 15 прижимает поводки 4 вместе со следующим роликом 5 к барабану 6, которому затем придают вращательное движение, например, от электродвигателя (не показан).

Лента материала 17 движется от подающего барабана (не показан) на приемный барабан 6, перед которым происходит его резка на полосы радиусным участком 11 ножа 8.

При возможном заедании или соединении уточных нитей в жгут материал 17 поднимается по радиусному участку 11, разрезается на заостренном участке 12 и возвращается и исходное положение.

Минимальное расстояние до точки укладки материала 17 на подложку 3, намотанную на барабан 6, и перемещение точки реза на режущей кромке ножа обеспечиваются в предлагаемом устройстве следующим образом.

Ролик 5 находится в постоянном контакте с подложкой 3 за счет усилия пружины 15, воздействующей на поводок 4, который вместе с ножами 8 поворачивается по мере увеличения диаметра приемного барабана 6. Кроме того, за счет поворота ножей 8 вокруг оси следующего ролика 5 посредством подвижного четырехугольника производится коррекция положения ножа 8 при изменении диаметра приемного барабана б с целью обеспечения минимального расстояния от ножа 8 до подложки 3 и перемещения точки реза по режущей кромке ножа. Второе плечо 13 ножа 8 необходимо для соединения подвижного четырехугольника.

В случае его отсутствия с изменением диаметра приемного барабана изменяется расстояние между ножом и подложкой и точка реза не перемешается по режущей кромке ножа.

Длина элементов подвижного четырехугольника определяется исходя из реальной конструкции устройства и разности диаметров приемного барабана.

Таким образом, в предлагаемой конструкции изобретения предусмотрено минимальное расстояние от ножа до барабана, что обеспечивает повышение качества укладки материала, и перемещение точки реза по кромке ножа, улучшающее качество резания при налипании связующего на режущую кромку ножа. Кроме того, предотвращается осевое смещение слоев и расслоение продольных волокон ленты за счет того, что производится точная намотка ленты на приемный барабан, устраняется возможность перерезания продольных волокон и лента материала получается с эквидистантными и ровными краями.

Рисунок 1.10 Схема резания



Рисунок 1.11 Общий вид устройства

Рисунок 1.12 Сечения кромок ножа

Кинематическая схема отрезной головки полуавтомата РП-1600 для разрезания рулонов, сконструированного минским ЭКТБ КФП в 1985 году, представлена на рисунке 1.13. Вращение дисковый нож 1 получает от двигателя 5 через клиноременную передачу (шкивы 2, 4, ремень 3). Заточка дискового ножа производится шлифовальным кругом 6, получающим движение от двигателя 7. Подвод заточного устройства к ножу обеспечивается винтом 8. Поперечная подача ножа осуществляется от гидроцилиндра 10, который перемещает каретку 9 с ножевым устройством. Продольную подачу ножа обеспечивает двигатель 13, который передает движение отрезному устройству с помощью червячной передачи 11-12 и винтовой передачи 14.



Рисунок 1.13 Кинематическая схема отрезной головки

На рис. 1.14 представлены два представителя машин для обшивки краев махровых изделий, выпускаемых фирмой Schmale Durate. Сшивание происходит как стежком 301, так и 401 класса.



Рисунок 1.14 Машины для обшивки краев махровых тканей Schmale Durate



2. Проектная часть. Кинематическая схема комплекса

Кинематическая схема механизма перемотки представлена на рис. 2.1. Махровый материал, предназначенный для изготовления полотенец, подводится к комплексу либо в виде «книжки» 1, либо в рулоне 2. Рулон 2 надевается на размоточный вал 3. Далее материал заправляются через транспортную систему, представляющую собой набор валов 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 15. Последние валы являются приводными. Вал 13 прижимается к валу 13 благодаря тому, что его опоры подпружинены относительно корпуса пружинами 14. Валу 15 сообщается вращение от вала электродвигателя 20, на роторе которого закреплен эксцентрик 19. На эксцентрик 19 надевается головка шатуна 18, шарнирно связанного с коромыслом 17, головка которого надевается на обгонную муфту 16, посаженную на валу 15. Таким образом, при качании коромысла 17 в одну сторону будет происходить поворот вала а при качании коромысла в другую сторону вал будет стоять.

Обработанный материал затем вновь раскладывается в «книжку». Для этого используется ролик 21, закрепленный на коромысле 22. Коромыслу 22 сообщаются качательные перемещения от электродвигателя 25 через кривошип 24 и шатун 23.

Рисунок 2.1 Кинематическая схема комплекса

3. Расчетная часть

3.1 Расчет привода в движении ткани

Расчет технологических усилий транспортирования материала.

Сцепление транспортирующих роликов обеспечивается их сцепляющей поверхностью и силой их прижатия. Транспортируемым материалом является махровый материал и лента, у которого коэффициент поверхностного трения разнится в пределах 0,4-0,7

При анализе работы транспортирующего ролика следует различать начало транспортирования, когда материалы захватываются роликом, и установившийся режим работы.

В начале транспортирования (рисунок 3.1, 3.2) для того, чтобы получить силу, затягивающую сшиваемые материалы между роликами, необходимо к материалам приложить некоторое внешнее горизонтальное усилие Н. Это усилие вызовет давления N на линиях контакта между материалами, роликами. Одновременно с давлениями возникнут силы трения Fтр=мN. Условие втягивания в таком случае будет выглядеть следующим образом

где б1 - угол втягивания, определяется по формуле

Д1 - толщина сшиваемых материалов,

Д0 - начальный зазор между роликами;

d - диаметр роликов,

д1 - угол трения материала о поверхность прижимного ролика,

д2 - угол трения материала о поверхность нижнего ролика.

Углы трения, в свою очередь, определяются по формулам

где м1, м2 - соответственно коэффициенты трения материала о поверхность прижимного ролика и о поверхность верхнего ролика.

В таком случае определяем необходимые условия захвата. Интервал угла втягивания в зависимости от Д0=0,1-0,3мм

Для махрового материала м1=0,65 м2=0,43,

тогда



Рисунок 3.1 Расчетная схема к продвижению материала транспортирующими роликами



Рисунок 3.2 Расчетная схема к моменту захвата материалов роликами

Учитывая интервал угла втягивания, условие должно выполняться при достаточно небольшом расстоянии между роликами, что обеспечивается прижимным устройством.

Перейдем к рассмотрению установившегося периода транспортирования роликом, когда материалы уже затянуты между роликами и продвигаются. Расчетная схема для установившегося режима транспортирования приведена на рисунке 3.3. Так как ролик может перемещать материалы только за счет сил трения, то между роликами и материалами должно быть создано необходимое давление Q. Вклиниваясь между роликами, материалы отодвигают ролики друг от друга, преодолевая давление Q. При этом материалы между валиками деформируются, отчего их начальная толщина Д1 уменьшается до Д2 (Д2 больше начального зазора Д0).

После того как материалы проходят зев между роликами, их начальная толщина вновь восстанавливается, но уже до Д3. Проводя геометрическое интегрирование площадок, образованных дугами соприкосновения ролика и материалов и плоскостью платформы, получаем условие для транспортирования материалов

где б0 - угол контакта.

Однако рассмотрение условий втягивания позволило установить достаточно высокие значения углов трения, что позволяет даже при незначительных усилиях прижатия роликов транспортировать материал. В проектируемой конструкции прижим обеспечивается от пружины, усилие прижима регулируется в пределах 10-20Н.



Рисунок 3.3 Расчетная схема установившегося режима транспортирования материала

Из условия зацепления определяем диаметр ролика, после преобразований получаем

Толщина Д0 зависит от выбранной пружины, прижимающей нижнее кольцо (ролик) к верхнему. Задаемся средними значениями и получаем



Принимаем dтр=40 мм для транспортирующего ролика.

Диаметр ролика прижимного определяется также из условия зацепления по формуле

Принимаем dпр=80 мм.

Тогда определяем угол зацепления

Опираясь на расчетную схему установившегося режима транспортирования материала (рисунок 3.3), получаем формулу [14] для определения момента сопротивления

где Е - модуль упругости сжатых материалов, принимаем

для махровых материалов 3,5Ч107 Па.

b - длина линии контакта материала с роликом, берем по всей длине ролика b=1200мм. Тогда

Синтез механизма привода движения ткани.

Механизм привода движения ткани представляет собой четырехзвенник, который проектируется по известной методике [12] синтеза по мертвым положениям.

Исходные данные:

ц12 - угол поворота главного вала, соответствующий продвижению материала, ц12=160є;

ш12 - угол поворота обгонной муфты, соответствующий продвижению материала,

ш 12=lст/Rр,

где lст - длина стежка (1…6мм),

Rр - радиус транспортирующего ролика,

Rр =20мм, тогда принимаем для lст=3мм ш 12=3/20=0,15рад=8,55є.

lAD - длина стойки, lAD=186мм.

Порядок синтеза следующий (рис. 3.4):

Произвольно выбирается стойка AD.

По заданным ц12 и ш12 определяется полюс p12.

Полюс р11 совпадает с шарниром А.

Полюс р22 определим, проведя через шарнир D прямую под углом (-ш12) к направлению А и отложив на последней отрезок Dр22=DA.

Через полюса р11, p12, р22 проводим окружность mC1122, которая является кривой центров, т.е. шарниров C1.

На отрезке Ар12, как на диаметре, строим окружность mВ1122, которая является кривой круговых точек В1.

Через шарнир А проводим прямую z под углом ц1=45є (из диаграммы Альта) к направлению AD. Эта прямая пересечет окружности mВ1122, mС1122 соответственно в точках B1 и C1. Фигура АВ1С1D определяет первое положение искомого четырехзвенника.

Снимаем значения размеров с построений АВ=4мм, ВС=72мм, СD=156мм.

Рисунок 3.4 Синтез механизма

Определение приведенного момента инерции звеньев механизма.

Определение инерционных характеристик звеньев механизма ведется в графической среде Kompas 3D. Окна автоматизированного расчета приведены на рис. 3.5-3.7.

Приведенный к ротору электродвигателя момент инерции всех звеньев определяется по формуле

Электропривод с числовым программным управлением включает в себя шаговые электродвигатели и исполнительное устройство. Особенность работы электропривода с ЧПУ по сравнения с обычным неавтоматизированным электроприводом состоит в том, что ротору шагового электродвигателя системой ЧПУ сообщается движение по заданному закону посредством соответствующего изменения частоты f -управляющих импульсов.

В связи с этим нет необходимости в расчете времени пуска, торможения, установившегося движения. Любое отклонение от заданного закона движения в ШЭД, происходящее по причине пропуска управляющих импульсов, вследствие его перегрузки, считается недопустимым. Поэтому одним из основных расчетов электропривода с ЧПУ является проверка МД при заданном законе движения ротора.

Уравнение движения шагового привода имеет вид:



МД - МСПР=JПРЧе,

где МД - движущий момент, (электромагнитный момент, развиваемый на валу ШЭД, при возбуждении обмоток статора);

МСПР - приведенный к валу ШД момент сил сопротивления;

JПР - приведенный к валу ШД момент инерции подвижных звеньев привода;

е - угловое ускорение ротора ШЭД.

Рисунок 3.5 Модель эксцентрика с определением его инерционных характеристик



Рисунок 3.6 Модель коромысла с определением его инерционных характеристик



Рисунок 3.7 Модель шатуна с определением его инерционных характеристик



Рисунок 3.8 Модель вала транспортирующего с определением его инерционных характеристик

Производительность швейных машин и полуавтоматов с микропроцессорным управлением ограничивается быстродействием механизмов и устройств с шаговыми приводами и определяется как инерционными параметрами механизмов, так и кинематическими параметрами режима работы шаговых двигателей. Момент МД, развиваемый шаговым электродвигателем, зависит от частоты f управляющих импульсов. Эта зависимость выражается механической характеристикой МД=МД(f), (рисунок 3.9).

По условиям процесса стачивания требуется изменять программным способом время транспортирования (то есть угол поворота ротора), что достигается изменением угловых скоростей и ускорений ротора ШЭД.

Режим вращения ротора старт-стопный с постоянным ускорением.

Динамически устойчивая работа шагового электропривода возможна, если момент МД развиваемый ШЭД, при заданном законе движения, характеризуемым максимальной частотой fМАХ управляющих импульсов, удовлетворяет неравенству:

МД(щm, еm) ? МСПР+JПРЧеm. (3.1)

Для проверки этого условия необходимо, кроме, МСПР и JПР, определить значения еm и щm. В швейных машинах шаговые электродвигатели работают в старт-стопном режиме, при котором последовательно следуют участки пуска, торможения и остановки. Длительность кинематического цикла Т перемещения соответствует времени одного оборота главного вала швейной головки, определяемой из соотношения Т = 60/n , где n - частота вращения главного вала в об/мин. Исходными данными являются угловая дискрета вращения ротора шагового двигателя ДШИ 200-3 б=0,0314 рад.

Приведем все формулы кинематического расчета привода.

Т = 60/n; (3.2)

tТР = 0,6*Т; (3.3)

Р = S/RР, (3.4)

Р = 2*/ tТР, (3.5)

еР = 2*Р/tТР, (3.6)

щm = u*Р, (3.7)

еm = u*еР, (3.8)

f = щm/Дб, (3.9)

ДS = Дб*R/(u*n), (3.10)

где щР, еР - угловая скорость и угловое ускорение соответствующего ролика,

Р - угол поворота соответствующего ролика,

S - длина стежка,

ДS - дискрета по шагу подачи,

N - число делений импульса (N=2, 4).



Рисунок 3.9 Механические характеристики шагового двигателя ДШИ 200-3

Рисунок 3.10 Кинематические диаграммы ротора шагового двигателя

Устойчивая работа шагового электродвигателя обеспечивается при выполнении условия (3.1).

Для проверки условия (3.1) проведем расчет для различных значений углового ускорения. Расчет проведем в табличном редакторе Excel. Результаты расчета сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 Расчет приведенного к валу ШЭД момента нагрузки

Момент нагрузки для различных значений углового ускорения
ем, с-2	2000	4000	6000	8000	10000
Мн, НЧм	0,3831	0,4417	0,5003	0,5589	0,6175
ем, с-2	12000	14000	16000	18000	20000
Мн, НЧм	0,6761	0,7347	0,7933	0,8519	0,9105

Сравнение полученных значений момента нагрузки с имеющимися значениями движущего момента на графике механических характеристик двигателя (рисунок 3.9) позволяет обнаружить, что скоростной режим возможен только при значении е=2000 с-2, для которого получаем по графику щ=45с-1.

В таком случае расчет возможной скорости шитья производится для значений угловых скоростей, снятых с механических характеристик двигателя.

Из формулы (3.7)

Р=щm/u= щm/(lCD/ lAB)=47/(0,156/0,004)=1,21с-1.

Из формул (3.4) и (3.5) получаем

РtТР=2S/RР (3.13)



Используя при этом формулы (3.2) и (3.3) получаем формулу для определения частоты вращения главного вала

n=18RРР/S (3.14)

По формуле (3.14) рассчитываем возможные скорости шитья для различных длин стежка в табличном редакторе Excel. Результаты расчета сведем в таблицу 3.3. Получаем высокие значения возможной скорости шитья, что говорит о целесообразности спроектированного механизма и правильности выбора привода

Таблица 3.3 Значения возможной скорости шитья

sст, мм	0,001	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006
n, об/мин	435,6	217,8	145,2	108,9	87,12	72,6

Подберем пружину, прижимающую валики друг к другу, и произведем ее расчет:

d=1,2 мм - диаметр проволоки;

Dн=14мм - наружный диаметр пружины;

h=5мм - рабочий ход пружины;

Р1=14Н - установочное усилие пружины;

Р2=24Н - рабочее усилие пружины.

Материал пружины - проволока II-1.2 ГОСТ 9389-75.

Индекс пружины определяется как отношение диаметров

С=D/d,

где D=Dн-d - средний диаметр пружины

D=14-1,2=12,8мм=0,0128м;

С=12,8/1,2=10,7.

Расчетный коэффициент индекса пружины определяется по формуле

Наибольшая сила, допускаемая материалом пружины, определяется из условия прочности

где максимальное касательное напряжение

ув=750 Н/мм- временное сопротивление для материала пружины

Перемещение торцов пружины при заданных Р1, Р2 и h рассчитывается

Необходимое число рабочих витков определится по формуле

где G = 7,8Ч104 Н/мм- модуль упругости материала пружины.



где G = 1,44Ч106 Н/мм- модуль упругости материала пружины.

. Принимаем i=8.

Полное io=i+1=8+1=9.



4. Энергоресурсосбережение

Основополагающим понятием энергетики является понятие топливно-энергетического баланса процесса (ТЭБ). В широком смысле оно означает полное количественное соответствие перетоков всех видов энергии и энергетических ресурсов между стадиями их добычи, переработки, преобразования, транспорта, распределения, хранения, конечного потребления в целом по народному хозяйству в территориальном и производственно-отраслевом разрезах. В более узком смысле его понимают как полное количественное соответствие между суммарной произведенной энергией, с одной стороны, и суммарной конечной полезно потребленной энергией и потерями энергии - с другой. ТЭБ является статической характеристикой непрерывно развивающегося топливно-энергетического комплекса, т. е. характеризует е состояние в определенный момент времени. Различают приходную часть ТЭБ - совокупность источников ТЭР и расходную часть - совокупно потребителей ТЭР, включая технологический расход (технические потери) энергии.

Объем потребления собственных ТЭР в 2015 г. оценивается в 5,4 млн т у. т., или 13,9% валового потребления ТЭР в Беларуси. Из них 4,8 млн т у. т. составляют местные виды топлива и 0,6 млн т у. т. - нетрадиционные и возобновляемые источники и вторичные ресурсы.

Основные направлений развития энергетического сектора экономики Беларуси, смягчающих дефицит собственных первичных энергоресурсов в условиях ограниченности финансовых ресурсов в период становления новых социально-экономических отношений в республике, определены следующие:

- снижение энергоёмкости внутреннего валового продукта;

- энергосбережение;

- импорт топливно-энергетических ресурсов для устойчивой работы имеющихся энергомощностей;

- частичное покрытие дефицита электро- и теплоснабжения за счет нетрадиционных источников энергии;

- развитие и модернизация традиционной энергетики на органическом топливе на базе более экономичных высокоэффективных энергетических установок:

- развитие ядерной энергетики.

Все эти направления рассмотрены и закреплены в Энергетической программе Республики Беларусь на период до 2015 г., которая была утверждена в октябре 1992 г.

Топливно-энергетический комплекс в экономике любых государств является важнейшей составляющей в обеспечении функционирования и развития производительных сил, в повышении жизненного уровня населения, а для государств с дефицитом собственных энергоресурсов, к которым относится и Республика Беларусь, оптимизация развития и функционирования ТЭК - одно из приоритетных направлении деятельности законодательной и исполнительной власти, всех производителей и потребителей ТЭР для обеспечения конкурентоспособности продукции на мировом рынке.

В ходе дипломного проектирования для нужд фабрики ОДО «Спектртекс» разрабатывается комплекс для обметывания махровых полотен, который позволяет автоматизировать операции, осуществляемые в настоящее время на предприятии механическим путем. В результате происходит высвобождение трудовых ресурсов. Подсчитанные в разделе технико-экономического расчета годовые затраты при обслуживании сравниваемых вариантов комплексов позволили определить, что для проектируемого комплекса экономия затрат на заработной плате составила 2015440 руб. Благодаря снижению годовых затрат на заработную плату выполняется одна из задач ресурсосберегающих направлений производства РБ - снижению трудовых ресурсов.

Механизация операций транспортирования материала с одновременным обметыванием края полотна представляется целесообразным еще ввиду того, что позволяет снизить степень вредности работы оператора, обслуживающего данный тип оборудования.

Обеспечение хороших условий труда для операций транспортирования материала и его обметывания является необходимым условием для создания качественного протекания всего технологического процесса изготовления изделия, так как от качества данной операции зависит движение всего производственного цикла. Ввиду этого автоматизация операций позволяет снизить процент брака, возможного от участия оператора в процессе, что позволит снизить потери текстильного материала на брак. Материалы, обрабатываемые на комплексе, не являются дефицитными для Республики Беларусь, как не являются дефицитными и материалы, используемые при разработке спроектированного механизма.

Таким образом, предложенная модернизация соответствует приоритетному направлению снижения трудовых и материальных затрат, предъявляемому к производству в РБ.



Заключение

В ходе дипломного проектирования выполнены все поставленные задачи:

1) обоснована целесообразность конструирования комплекса для обметывания краев махровых полотен;

2) проведен обзор механизмов и устройств для обработки краев текстильных изделий;

3) разработана кинематическая машина комплекса для обметки махровых тканей;

4) в расчетной части дипломного проекта проведен синтез механизма транспортирования материала, расчет технологических усилий при транспортировании материала, расчет деталей обгонной муфты.

5)- в разделе технологии машиностроения разработан технологический процесс изготовления детали «шатун», входящей в конструкцию механизма транспортирования материала.

6) в технико-экономическом разделе проведен расчет годовой экономии на затратах при эксплуатации спроектированного комплекса в сравнении с базовым. Установлено, что годовая экономия на заработной плате оператора комплекса составит 2015 тыс. руб., что обеспечивает годовой экономический эффект в размере 1899 тыс. руб. Срок окупаемости капитальных затрат на разработку комплекса составит 0,384 года.

7) в разделе охраны труда и промышленной экологии проведен анализ вредностей и опасностей, возможных при эксплуатации комплекса, проведены мероприятия, необходимые для устранения вредностей и опасностей.

8) в разделе энергоресурсосбережения проведен анализ источников снижения энергоресурсов при эксплуатации разработанного комплекса, установлено, что предлагаемый комплекс обеспечивает снижение затрат на трудовые ресурсы.

Таким образом, в ходе дипломного проекта разработана конструкция комплекса для обметки краев махровых полотен, рекомендуемая к внедрению на фабрику ОДО «Спектртекс» (Минск).

станок дисковой резание



Литература

1. Сункуев Б.С. Расчет и конструирование исполнительных механизмов машин: Учебное пособие/Б.С.Сункуев.-Витебск: УО «ВГТУ», 2003.- 115 с.

2. Рогачевский Н.И., Кравец Н.Ф. Проектирование узлов и деталей машин: метод. указ. по разработке конструкт. документации при проектировании узлов и деталей машин. Ч.1. Техническое предложение и эскизный проект. - Могилев: ГУ ВПО “Белорусско-Российский университет”, 2005.

3. Кузьмин А.В., Макейчик Н.Н., Калачев В.Ф. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Часть 1. - Мн.: Выш. шк. 1982.

4. Кузьмин А.В., Макейчик Н.Н., Калачев В.Ф. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Часть 2. - Мн.: Выш. шк. 1982.

5. Ничипорчик С.И., Корженцевский М.И., Колчаев В.Ф. и др. Детали машин в примерах и задачах. - Мн.: Выш. шк., 1981.

6. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - Л, Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984. - 464 с., ил.

7. Доц. Кирилов А.Г., доц. Буевич Т.В. Машины и аппараты швейного производства: Лабораторный практикум, часть 2, Витебск, УО ”ВГТУ”, 2004.

8. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - Л.: Машиностроение, Ленинград. отд-ние, 1984.

9 Машины и аппараты швейной промышленности. В двух частях. Ч.1, Швейные машины и полуавтоматы: Учебное пособие/ Смирнова В.Ф., Буевич Т. В. - Витебск: УО «ВГТУ», 2002г. - 240 с.

10. Оборудование швейного производства. Изд. 2-е, испр. и доп./ Н.М.Вальщиков, А.И.Шарапин, И.А.Идиатулин, Ю.И.Вальщиков.- М.: Легкая индустрия, 1977.

11. Проектирование и расчет машин обувных и швейных производств / А.И. Комиссаров, В.В. Жуков, В.Л. Никифоров, В.В. Сторожев; Под ред А.И. Комиссарова.- М.: Машиностроение, 1978.- 431 с.

12. Библиотека электронных ресурсов компании Pfaff [Электрон. ресурс] / май 2010. - Режим доступа: http://www.pfaff.com.

13. Сункуев Б.С. Расчет и конструирование исполнительных механизмов машин: Учебное пособие/Б.С.Сункуев.-Витебск: УО «ВГТУ», 2003.- 115 с.

14. Вальщиков Н.М., Зайцев Б.А., Вальщиков Ю.Н. Расчет и проектирование машин швейного производства. - Л.: Машиностроение, 1973.

15. ГОСТ 20521-75. Технология швейного производства (Термины и определения).

16. ССБТ. ГОСТ 12.1.011-78. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1978.

17. Краснощеков Л.Ф. Расчет и проектирование воздухонагревательных установок для систем приточной вентиляции. - Л.: Стройиздат, 1972.

18. Детали машин в примерах и задачах: Учеб. пособие/ Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. - 2-е изд. - Мн.: Выш. школа, 1981.

19. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1984.

20. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 1/А. В. Кузьмин, Н. Н. Макейчик, В.Ф. Калачев и др. - Мн.: Выш. школа, 1982.

21. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2/А. В. Кузьмин, Н. Н. Макейчик, В.Ф. Калачев и др. - Мн.: Выш. школа, 1982.

23. Новичихина Л.И. Справочник по техническому черчению. - Мн.: Выш. школа, 1976.

24. ССБТ. ГОСТ 12.4.034-85. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка. - М.: Издательство стандартов, 1985.

25. ССБТ. ГОСТ 12.1.005-88.Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Издательство стандартов, 1988 .

26. Савостицкий А. В., Меликов С. Х., Технология швейных изделий / Под редакцией А. В. Савостицкого. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.

27. Справочник химика: в 3-х т. - 2-е изд., перераб. и доп.-М. - Л.: Госхимиздат, 1963.

28. ССБТ. ГОСТ 12.1.006-84. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - М.: Издательство стандартов, 1984.

29. Оборудование швейного производства. / Вальщиков Н.М., Шарапин А.И., Идиатулин И.А., Вальщиков Ю.Н. - М.: Легкая индустрия, 1977.

30. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР.- 6-е изд., перераб. и доп. - М .: Энергоатомиздат, 1987.

31. Экономика машиностроительного производства / И.М. Бабук, Э.И. Горнаков, Б.И. Гусаков, А.М. Панин., Под общ ред. И. М. Бабука. - Мн.: Вышейшая школа, 1990.

Размещено на Allbest.ru

...