Развитие основ проектирования систем транспортирования нитей и тканей текстильных машин как механизмов с гибкими звеньями

3. Разработан метод и алгоритмы кинематического анализа механизмов с нерастяжимыми гибкими звеньями на основе геометрических структурных матриц. Введено понятие блока, разработана классификация блоков в механизмах с гибкими звеньями текстильных машин.

4. Решён ряд задач теории механизмов с гибкими нерастяжимыми звеньями, учёт которых позволяет повысить качество проектирования текстильных машин:

- показано существование экстремума натяжения провисающих гибких нерастяжимых параболического и гиперболического звеньев в точках подвеса и изучена геометрия гибких провисающих звеньев в точке этого экстремума; решение этой задачи позволяет минимизировать натяжение нитей и тканей при транспортировании их в машинах, в которых их свободные участки располагаются не в вертикальном положении;

- решена теоретически задача динамики цилиндрического направляющего звена при взаимодействии с шероховатым гибким нерастяжимым звеном, показано существование пяти типов движения направляющего звена;

- показана возможность существования собственных колебаний величины провиса гибкого звена на его свободных не вертикальных участках в механизмах, рассмотрена простейшая модель этого случая, получено нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка, описывающее динамику этой модели в простейшем виде, разработана методика численного его решения, получен ряд решений этого уравнения.

- решена задача о движении центр масс гибкого нерастяжимого звена, представляющего собой тело намотки, в котором гибкое звено укладывается по спирали Архимеда; впервые показано существование предельного радиуса траектории центра тяжести тела намотки, введено понятие предельной окружности; показано, что радиус предельной окружности пропорционален толщине гибкого звена; определёна величина коэффициента пропорциональности; решение этой задачи позволяет прогнозировать появление вибраций в текстильных машинах, в которых производится плоская намотка текстильных материалов.

5. Решён ряд задач о натяжении и деформации гибкого упругого звена механизма на его свободных участках, показано существование гистерезиса натяжения гибкого упругого звена в зоне его деформации; получены частные уравнения, описывающие динамику механизмов с гибкими звеньями с нелинейным упругим гибким звеном с направляющими звеньями, с неподвижными осями вращения, разработана методика расчёта натяжения гибких звеньев в механизмах, в которых кинематические пары огибания, образованные ведущими звеньями и гибким звеном имеют геометрическое замыкание.

6. На основании анализа распределений натяжений и деформаций тканей и влияния их на технологические процессы промывки тканей разработано направление совершенствования систем проводки в машинах с мокрой обработкой тканей в попутно движущихся растворах. Разработано устройство, обеспечивающее качественную проводку и обработку ткани в промывных ваннах, защищённое авторским свидетельством и патентами РФ на изобретение.

7. На основании анализа распределений натяжений и деформаций тканей и влияния их на технологический процесс измерения длины тканей разработано направление совершенствования измерения длины тканей, в котором при измерения длины учитывают натяжение тканей и их механические свойства. Разработаны способ измерения длины тканей, способы измерения натяжения тканей, защищённые авторскими свидетельствами на изобретение.

8. Разработано направление решения задачи о минимизации прогиба направляющих звеньев при силовом замыкании кинематической пары огибания в отжимных валковых устройствах отделочных машин, основанное на использовании сил Ампера. Разработаны способ и устройство для отжима ткани, защищённые авторскими свидетельствами на изобретение.

9. Исследовано влияние процесса формирования ткани в ткацком станке на положение опушки ткани. Разработано направление совершенствования процесса формирования ткани, обеспечивающее повышение качества ткани за счёт стабилизации положения опушки ткани. Разработаны способ и устройства формирования ткани, защищённые патентом РФ на изобретение. Получены общие уравнения, описывающие динамику процесса формирования ткани по предложенному способу.

10. Разработаны компьютерные программы, реализующие полученные алгоритмы структурного синтеза, геометрического, кинематического и динамического анализа механизмов с гибкими звеньями.

Решённые в работе проблемы и задачи закладывают основы единого подхода к проектированию систем проводки нитей и тканей, обеспечивают разработку и подбор методов синтеза и анализа механизмов для каждого их вида, позволяют впервые однозначно описать математическим, понятным для компьютера языком структуру механизма с гибким звеном, а разработанные и опробованные на практике методы и алгоритмы синтеза и анализа дают возможность создания на базе разработанного подхода основ систем автоматического проектирования таких механизмов и текстильных машин. Найденные свойства механизмов с гибкими звеньями позволяют решать вопросы минимизации натяжения нитей и тканей в текстильных машинах, производить оценку возможностей появления вибраций в текстильных машинах, прогнозировать качество выпускаемого продукта уже на стадии проектирования.

Новые технические решения, разработанные на основе анализа систем проводки нитей и тканей в различных текстильных машинах, позволяют определить направления их совершенствования, обеспеченные патентной защитой.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

Монографии

1. Краснов, А.А. Основы геометрии плоских механизмов с гибкими звеньями. М.: Алев, 2002. 99 с.

2. Краснов, А.А. Механизмы с гибкими звеньями (Исторический очерк и систематика) / А.А. Краснов, Г.И. Чистобородов, Е.Н. Калинин. Иваново: ИГАСУ, 2008. 128 с.

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАКом для публикации результатов исследований, входящих в диссертацию на соискание учёной степени доктора наук

3. Краснов, А.А. Оценка погрешностей расчёта параметров провисающих нитей и тканей при минимальном их натяжении /А.А. Краснов, И.И. Мигушов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1993. №2. С. 79-81.

4. Краснов, А.А. Качественные исследования движения ролика при фрикционном взаимодействии с гибкой нерастяжимой нитью /А.А. Краснов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000. № 4. С. 76-80.

5. Краснов, А.А. К вопросу о натяжении и деформации ткани при проводке её в отделочных машинах /А.А. Краснов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2006. №5. С. 135-137.

6. Краснов, А.А. Исследование деформации гибкой упругой нити фрикционной парой /А.А. Краснов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2007. №1. С(300) С. 150-151.

7. Краснов, А.А. Деформация упругого текстильного материала в рабочих зонах отелочных текстильных машин /А.А. Краснов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2007. №1. С(301) С. 11-12.

8. Краснов, А.А. К вопросу об алгоритмах структурного синтеза механизмов транспортировки нитей и тканей в текстильных машинах / А.А. Краснов //«Научный альманах» (специальный выпуск журнала «Текстильная промышленность», июль 2009. С. 35-36.

9. Калинин, Е.Н. О кинематике простейшего механизма сматывания-наматывания нити в текстильных машинах / Е.Н.Калинин, А.А.Краснов //«Научный альманах» (специальный выпуск журнала «Текстильная промышленность», июль 2009. С. 37-38.

Авторские свидетельства и патенты

10. А.с. 1747570 СССР, D 06 C 15/02. Устройство для отжима ткани / А.А. Краснов. Опубл. в бюл. №26 от 15.07.92.

11. А.с. 1758121 СССР, D 06 C 15/08. Способ прижима валов / А.А.Краснов. Опубл. в бюл. №32 от 30.08.92.

12. А.с. 1770727 СССР, G 01 L 5/04. Способ определения натяжения ткани / А.А. Краснов, И.И. Мигушов. Опубл. в бюл. №39 от 23.10.92.

13. А.с. 1772270 СССР, D 06 H 1/00. Способ измерения длины движущейся ткани / А.А. Краснов, И.И. Мигушов. Опубл. в бюл. №40 от 30.10.92.

14. А.с. 1781345 СССР, D 06 B 3/201987. Устройство для промывки тканей /А.А. Краснов, С.В. Анисимов. Опубл. в бюл. №46 от 15.12.92.

15. Пат. 2303088 Российская Федерация, МПК D03D 23/00, D03D 51/02, D03D 49/04. Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Ерохин Ю.Ф. Опубл. в бюл. №20 от 20.07.07.

16. Пат. 2350704 Российская Федерация, МПК D06B 3/36 Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Еловский В.С. Опубл. в бюл. №9 от 27.03.09.

17. Пат. 2351700 Российская Федерация, МПК D03D 23/00, D03D 51/02, D03D 49/04. Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Еловский В.С. Опубл. в бюл. №10 от 10.04.09.

Статьи, опубликованные в материалах международных конференций

18. Краснов, А.А. К вопросу расчёта геометрических параметров систем проводки ткани в отделочных машинах /А.А.Краснов, Т.Е. Слизнева //Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности (Прогресс 95): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. /Иванов. гос. текст. акад. Иваново, 1995. С. 126-127.

19. Краснов, А.А. Вопросы геометрии плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2001): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. /Иванов. гос. текст. акад. Иваново, 2001. С. 276-277.

20. Краснов, А.А. Качественные исследования движения ролика при фрикционном взаимодействии с гибким звеном, движущимся с переменной скоростью /А.А.Краснов //Состояние и перспективы развития электротехнологий: тез. докл. международ. науч.-техн. конф. ; Х Бернадосовские чтения. 6-8 июня 2001 - Иваново, 2001. Т. 1. С. 201.

21. Краснов, А.А. О реализации в среде математического пакета Mathad 6+ некоторых алгоритмов алгебраических операций со структурными геометрическими матрицами /А.А.Краснов // Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2001 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. С. 146-149.

22. Краснов, А.А. Сравнительный анализ уравнений динамики зоны деформации нити /А.А.Краснов // Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2001 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. С. 150-152.

23. Краснов, А.А. Исследование динамики плоских механизмов с гибкими звеньями и цилиндрическими направляющими звеньями /А.А.Краснов // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лён - 2002): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. 17-18 окт. 2002 г. Костр. гос. технол. ун-т., Кострома, 2002. С. 147-148.

24. Краснов, А.А. Классификация плоских механизмов с гибкими звеньями и расчёт их геометрических и силовых параметров /А.А.Краснов // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лён - 2002): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. 17-18 окт. 2002 г. Костр. гос. технол. ун-т., Кострома, 2002. С. 148.

25. Краснов, А.А. Использование математического пакета «Маткад» при исследовании механики механизмов с гибкими звеньями в текстильных машинах /А.А.Краснов //Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и лёгкой промышленности (Пиктел - 2003): тез. докл. I Международ. науч.-техн. конф. 27-29 мая 2003 г./ Иван. гос. текст. акад.- Иваново, 2003. С. 45.

26. Краснов, А.А. О траекториях движения центра масс однородной нити, наматываемой на цилиндр /А.А.Краснов //Динамика систем механизмов и машин: материалы V Международ. науч.-техн. конф. 16-18 ноября 2004 г./ Омский гос. техн. ун-т. Омск, 2004. Кн. 1. С. 94-97.

27. Краснов, А.А. Исследование деформации гибких звеньев фрикционными парами в математической системе «Маткад» /А.А.Краснов //Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2006 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2006. С. 630-632.

28. Краснов, А.А. Способ формирования ткани и регулирование положения опушки ткани на ткацких станках /А.А.Краснов, Ю.Ф. Ерохин //Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и лёгкой промышленности (Прогресс - 2007): материалы Международ. науч.-техн. конф./Иван. гос. текст. акад. Иваново, 2007. Ч.2. С. 51.

29. Краснов, А.А. О деформации гибкого звена фрикционной парой /А.А.Краснов //Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и лёгкой промышленности (Прогресс - 2007): материалы международ. науч.-техн. конф. / Иван. гос. текст. акад. Иваново, 2007. Ч.2. С. 52.

Депонированные статьи, статьи в сборниках:

30. Краснов, А.А. Алгебраические основы механизмов и машин с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Проблемы строительного материаловедения и механики: межвуз сб. науч. статей. Иваново; Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1995. С. 118-119.

31. Краснов, А.А. Измерение натяжения упругой гибкой нити с двумя закреплёнными концами /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1996. Вып. 2. С. 44-48.

32. Краснов, А.А. Эволюция представлений о форме и законах цепной линии /А.А.Краснов //Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 1997. Вып. 4. С. 140-142.

33. Краснов, А.А. О К - экстремуме цепной линии и минимальном натяжении нити /А.А.Краснов // Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1998. Вып.3. С. 23 - 27.

34. Краснов, А.А. Качественный анализ движения ролика при взаимодействии с гибким звеном, движущимся с переменной скоростью /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 1999. Вып.10. С. 169-171.

35. Краснов А.А. Классификация плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА.Иваново, 2000. Вып.11. С. 192-193.

36. Краснов, А.А. Движение вала при фрикционном взаимодействии с упругой, невесомой, гибкой нитью /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2000. Вып.11. С. 193-194.

37. Краснов, А.А. Качественное исследование движения ролика при взаимодействии с гибкой, шероховатой и не имеющей массы нитью, движущейся с переменной скоростью /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2000. Вып. 5. С. 125-129.

38. Краснов, А.А. О классификации плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2000. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 27.10.2000, №2734 - В00.

39. Краснов, А.А. О расчёте углов между двумя заданными векторами /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА.Иваново, 2000. Вып. 12. С. 158-159.

40. Краснов, А.А. Расчёт геометрических характеристик плоских механизмов с гибкими звеньями. Матричный метод /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2000. Вып. 12. С. 167-168.

41. Краснов, А.А. Алгебраические основы механизмов с гибкими, нерастяжимыми и непровисающими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. 14 с. Деп. в ВИНИТИ 11.01.2001, №65 - В2001.

42. Краснов, А.А. Расчёт геометрических параметров плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2001. Вып.2. С. 43-45.

43. Краснов, А.А. Исследование влияния параметров зоны деформации нити на движение роликов ведомой фрикционной пары /А.А.Краснов // Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2001. Вып. 13. С. 197-200.

44. Краснов, А.А. О динамике многозонного механизма с одним гибким, упругим звеном /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2001. Вып. 6. С. 12-16.

45. Краснов, А.А. К вопросу о решении одного уравнения Абеля 2-го рода и о понятии центральной функции /А.А.Краснов, С.В Анисимов, Н.А. Соколов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2001. Вып. 6. С. 87-90.

46. Краснов, А.А. О методах расчёта геометрических характеристик плоских механизмов с гибкими непровисающими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. 17 с. Деп. в ВИНИТИ 13.03.01, №644 - В2001.

47. Краснов, А.А. Расчёт геометрических параметров плоских механизмов с гибкими гиперболическими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2001. Вып.3. С. 74-80.

48. Краснов, А.А. О расчёте геометрических параметров механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов, С.В. Анисимов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 37-39.

49. Краснов, А.А. Об усовершенствовании процесса прибоя утка на ткацких станках /А.А.Краснов, Ю.Ф. Ерохин, В.А.Синицын //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 128-129.

50. Краснов, А.А. О колебаниях тела, соединённого с провисающей нитью, в поле сил тяжести Земли /А.А.Краснов //Учёные записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2002. Вып.14. С. 286-293.

51. Краснов, А.А. О траекториях движения центра тяжести нити, наматываемой на цилиндр /А.А.Краснов // Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 130-134.

52. Краснов, А.А. Исследование кинематических свойств аналога кривошипно-ползунного механизма с гибким звеном /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.5. С. 52-60.

53. Краснов, А.А. Классификация звеньев плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2003. 9 с.Деп. в ВИНИТИ 25.03.03, № 536 - В2003.

54. Краснов, А.А. Кинематика простейших механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып.6. С. 88-94.

55. Краснов, А.А. Кинематика многозвенных механизмов с гибким звеном /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып. 6. С. 95-101.

56. Краснов, А.А. Кинематика простейших механизмов с гибким звеном и ведомыми направляющими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып.6. С. 101-106.

57. Краснов, А.А. Программа для расчёта геометрических характеристик механизмов с гибкими звеньями «Геомех» [Электронный ресурс]/А.А.Краснов. Зарегистрирована в ЦНИТ ИГАСА, № 210693 от 21.04.03.

58. Краснов, А.А. К вопросу о деформации гибкого звена фрикционной парой /А.А.Краснов //Учёные записки инженерно-строительного ф-та ИГАСУ. Иваново, 2006. Вып.3. С. 156-158.

59. Краснов, А.А. К вопросу о понятии гибкого звена в теории механизмов и машин /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

60. Краснов, А.А. Классификация направляющих звеньев механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

61. Краснов, А.А. Механизмы с гибкими звеньями в историческом и системологическом аспектах: краткий исторический очерк /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 26 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

62. Краснов, А.А. К вопросу о кинематических парах в механизмах с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 15 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

63. Краснов, А.А. К вопросу о понятии направляющего звена в теории механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

64. Краснов, А.А. О траектории движения центра масс нити, располагающейся по спирали Архимеда/ А.А.Краснов // Проблемы экогеоинформационных систем: сборник научных статей. Шуя, Шуйский гос. пед. ун-т, 2008. Вып. 6. С. 74-77.

65. Краснов, А.А. Перечень основных имён и дат в развитии систематики механизмов /А.А.Краснов //Проблемы экогеоинформационных систем: сборник научных статей. Шуя, Шуйский гос. пед. ун-т, 2008. Вып. 6. С. 87-92.

66. Краснов, А.А. Разработка направлений совершенствования систем управления работой механизмов с гибкими звеньями в составе отделочных текстильных машин / А.А.Краснов; Деп. в Ивановском ЦНТИ 25-009 от 04.03.2009. 80 с.

Размещено на Allbest.ru