_{Возможные значения коэффициента восстановления располагаются в промежутке от 0 до 1. Значение k=0 соответствует случаю, когда при ударе происходит “слипание ” материальных точек и их относительная скорость после удара равна нулю. Такой удар называется обсолютно неупругим. А при k = 1 относительная скорость материальных точек после соударения меняет знак, но сохраняет свою величину. В этом случае удар называется абсолютно упругим. В промежуточных случаях удар называется не вполне упругим.}

_{В этой постановке задачи длительность удара выяснить невозможно. Обычно ее считают равной нулю и соответственно предполагают, скорости соударяющихся материальных точек изменяются мгновенно, во всех случаях (кроме k=1) при соударении происходит мгновенная потеря кинетической энергий. А при наличии вязко - упругих связей предложение Ньютона [7] справедливо за нулевое время соударения, так как при этом координаты точек системы не изменяются и реакция в упругих связях не возникают, но послеударное движение происходит по разному, в зависимости от наличия и вида упругих связей.}

_{Условность изложенного представления об ударе очевидна. Основное соотношение (2) есть в сущности, произвольное допущение и как теперь установлено, неточно отражает истинные закономерности: в действительности относительная скорость после удара, как правило, не пропорциональна относительной скорости перед ударом. Тем не менее, до сих пор в практике нередко пользуются предложением Ньютона, достоинством которого является простота. Определенный коэффициент восстановления (k) полученных в определенных эксперимента, можно лишь с осторожность использовать для других условий.}

_{2. Исследование местных деформации при ударе}

_{Представление о мгновенности процесса соударения детали с упором принимаемое в предложенной Ньютоном упрощенной схеме удара, не позволяет определить силы взаимодействия между соударяющимися твердыми телами, формально эти силы получаются бесконечно большими. Для определения силы ударного взаимодействия используем следующую схему (рис.1).}

_{Соударяющиеся тела имеют выступы в виде сферических форм. В этом случае связь между силой Р и сближением Х соударяющихся тел можно принять такой же, как и при статическом нагружении, и если начальное касание тел осуществляется в одной точке, а расстояния между поверхностями тел вблизи этой точки описываются уравнением степенного порядка, то}

. (5)

_{Эта формула статической теории упругости (формула Герца), где}

() , (6)

_{здесь, E1, E2 - модули упругости материалов тел; м- коэффициент Пуассона}

_{R1, R2 - радиусы кривизны сферических поверхностей.}

_{Рассмотрим случай соударения детали с учетом имеющие сферические контуры. Будем отсчитывать перемещения центров масс тел Х1 и Х2 от состояния, соответствующего моменту первого контакта, и совместим начало отсчета времени с этим моментом.}

_{В этом случае сближение центров масс тел в процессе соударения определяется выражением:}

(7)

_{Исключив из этих уравнений координаты с помощью равенства (7), приходим к уравнению [4,7]}

, (8)

_{где m=m1 m2/(m1+ m2) - приведенные массы системы.}

_{m2 - это масса упругой части буфера, то есть деформируемого края детали.}

_{Первое интегрирование дает}

_{1/2X² = -1/2 ? P(x)dx +C}

_{Для определения постоянной С воспользуемся начальным условием: в начальный момент процесса (когда t=0) относительная скорость тел равна}

- обозначим через, находим, что C=/2- и следовательно,

_{X² - = - 2/m ?P(x) dx.}

_{Теперь можно найти наибольшее сближение тел. Xmax и наибольшую ударную силу. Для этого нужно учесть, что в момент наибольшего сближения относительная скорость Х равна нулю и следовательно имеем}

_{Xmax= [ 5m /(цв)]^3/5. (9)}

_{далее пользуясь выражением (4), имеем соответствующее (наибольшее) значение ударной силы}

_{Pmax= вX=1,143 в^2/5(m)^3/5 .}

_{Продолжительность соударения t* можно найти при помощи второго интегрирования:}

t*=3,218 (m/в)^2/5. (10)

_{Здесь тело абсолютно упругое, поэтому продолжительность этапа разжатия и сжатия равны.}

_{Теория Герца применима только при малых скоростях соударения тел, когда развивающееся в контактной зоне напряжения не превосходить предела упругости[4,6].. В других случаях нужно исходить из законов пластического деформирования и в частности, учитывать различие между кривыми напряжения - деформация на двух этапах деформирования (при обжатия и разжатии контакта)[7-10]..}

_{Для первого этапа можно использовать [11,12] зависимостью}

_{P=в*X⁵ , (11)}

_{где в*, s- постоянные, определяемые из опыта.}

_{При этом кинетическая энергия определяется по формуле}

Получим следующее наибольшее значение ударной силы:

_{Pmax=[m(s+1)/2 в*]^1/(s+1). (12)}

_{Для второго этапа следует пользоваться законом упругой разгрузки}

_{P= в(X-X*)^3/2 , (13)}

_{где X*- остаточное перемещение (деформация края детали упором при соударении), определяемое из условия равенства выражений (9)}

_X=Xmax:

_{где X = х0г (t) / р,}

_{Здесь г - зависит от б и определяется формулой[8]}

_{г (t) = e^{- бpt}sin (;}

_{б - постоянная, определяется из начальных условий;}

_{n =k / 2m,p²= c / m , здесь n - характеризует вязкость системы; с- жесткость обрабатываемого материала; m- масса обрабатываемого материала.}

_{Тогда запишем}

_{X*=Xmax- ( в*X⁵max/ в)^2/3}

_{Дальнейшее вычисления могут показать, что в данном случае эффективные коэффициенты восстановления равен}

_{k. (14)}

_{Как видно из (14) коэффициент восстановления зависит от , последний зависит от E1, E2 - модулей упругости материалов тел; м- коэффициента Пуассона;R1, R2 - радиусов кривизны сферических поверхностей см. формулу (6); m - приведенной массы системы;S - импульс ударного взаимодействия, а также от скорости перемещения детали.}

_{Варьируя этими параметрами вполне можно управлять процессом ориентирования.}

_{Определенный по формуле (14) коэффициент восстановления (k) более шире раскрывает технологические возможности СМК [13] при контурной обработке детали, что подтверждается результаты эксперимента [14].}

_Выводы

_{Представление о мгновенности процесса соударения детали с упором принимаемое в предложенной Ньютоном упрощенной схеме удара, не позволяет определить силы взаимодействия между соударяющимися твердыми телами, формально эти силы получаются бесконечно большими. Чтобы представить истинную картину процесса ориентаций детали при ее контурной обработке с применением нового способа и ФТОУ проведено исследование соударения ориентируемой детали с направляющим упором с учетом коэффициента восстановления.}

_{Основное соотношение (2)есть в сущности, произвольное допущение и как теперь установлено, неточно отражает истинные закономерности: в действительности относительная скорость после удара, как правило, не пропорциональна относительной скорости перед ударом. Определенный коэффициент восстановления (k) полученных в при этом[4,6], можно лишь с осторожность использовать для других условий. Для определения силы взаимодействия между соударяющимися твердыми телами использовано теория Герца, которая применима только при малых скоростях соударения тел, когда развивающееся в контактной зоне напряжения не превосходить предела упругости. В других случаях нужно исходить из законов пластического деформирования и в частности, учитывать различие между кривыми напряжения - деформация на двух этапах деформирования (при обжатия и разжатии контакта).}

_{В результате исследования получены аналитические выражения, определяющие наибольшее сближение (9), наибольшее значение ударной силы (12) и значения коэффициента восстановления (14). Используя которых вполне можно управлять процессом ориентирования детали с применением СМК[14] и расширить его технологической возможностей.}

Список использованных литератур

1. Способ выполнения краевой строчки на швейных деталях при их обработке по контуру и устройство для его осуществления. А.С. №13333728, МКИ до 5 в 35/10, ДСП, опубл.09.07.1987. БИ №23, 4 с. Илл.

2. «Способ контурной обработки и устройство для его реализации» /Баубеков С.Ж., Таукебаева К.С., Казахбаев С.З., Баубеков С.С.Талипов А.Ж. Патент 2011/0326.1 от 01.04 2011г., 31.08.2011г. НПВ РК, г.Алматы. Бюл. №10 . - 4 с: ил. Исх.022048 Положительное

3. Устройство для автоматизированной контурной обработки детали при шитье. НПВ РК Патент РК № 27813 от 19.12.2013 ./ Казахбаев С.З., Таукебаева К.С., Баубеков С.С., Талипов А.Ж. -Астана: Бюл. № 12. - 4 с: ил.

4. Бишоп Р. Колебания. Пер. с анг./Под ред. Я.Г.Пановко/. М.: Наука. 1986. с. 87 - 111.

5. Жуков В.В. Исследования работы механизмов для перемещения сшиваемых деталей в швейно-заготовочных машинах автоматического действия. Канд. дисс. -М.: МТИЛП, 1986, 241 с.

6. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 1./Под ред. И.А.Биргера и Я.Г. Пановко/ . М.: Машиностроение, 1988, 831 с.

7. Баубеков С.Д. Моделирование эффективных средств для автоматизированной контурной обработки деталей. Монография -М.: Депонирован в Всероссиский научно-исследовательский институт при Академии наук Российской Федерации, 2007. - 247 с.

8. Баубеков С.Д. Основы создания фрикционно-ориентирующих устройств для автоматизированной контурной обработки деталей. Учебное пособие. //- Тараз. Типография МКТУ, 2009.- 236 с.

9. Баубеков С.Д., Таукебаева К.С. Основы проектирования машин и механизмов. Для студентов технических специальностей ВУЗов, а также для магистрантов, докторантов и инженерам занимающимся проектированием машин. Учебник. -Алматы. Изд-во «Эверо», 2012, - с.437.

10. Баубеков С.Д. А.Джураев Теория механизмов с гибкими звеньями. Для магистрантов, аспирантов, докторантов и специалистов по теория механизмов и машин, а также для студентов технических специальностей ВУЗов. Учебник. /-А.:Еверо, 2012. -202 с.

11. Баубеков С.Д. Теоретические исследование технологической возможности работы АШМ. Отчет 2 - транш, контракт об инновационном гранте АО «Фонд науки» №9 от 10.12.2010. - Астана: АО «Фонд науки» - 2011. - 168 с.

12. Баубеков С.Д., Таукебаева К.С Динамика автоматизированной контурной окантовки деталей изделия легкой промышленности /РАЕ, журнал "Фундаментальное исследование» №10, РИНЦ=0,316, - Москва, -С.1946-1950, 2013

13. Баубеков С.Д. «Изготовление и испытание опытного образца АШМ». Отчет 5 - транш, контракт об инновационном гранте АО «Фонд науки» №9 от 10.12.2010 г. -Астана, - 2012,-147с.

14. Баубеков С.Д., Таукебаева К.С Экспериментальное исследование кинетики ориентирования детали / РАЕ, журнал "Фундаментальное исследование» №3, РИНЦ=0,316, - Москва, -С.13-17, 2014

А?датпа

УДК 685.31:65.011

Исследование динамики автоматизированной швейной машины для контурной обработки. А.А. Сатханова - студент ТИГУ, С.С.Баубеков - магистр ТИГУ, Таукебаева К.С. - к.т.н., профессор. Руководитель - д.т.н., профессор, академик РАЕ Баубеков С.Д. - ТИГУ

Таразский инновационно-гуманитарный университет (ТИГУ), МОН РК, 080000, Республика Казахстан, г. Тараз, ул. Желтоксана 69 б, Тел.:8(7262) 50-13-55, Факс: 8(7262) 51-83-12,tigu_kz@mail.ru

Ж?мыс жа?а жасал?ан автоматты б?йым жина?ыш кешенні? жиекті тігісті автоматты орындау кезіндегі б?йым мен ??рылыммны? ж?мысшы ??ралдарыны? арасында?ы динамикалы? к?штерді? технологиялы? операция?а ?серін аны?тау?а арнал?ан. Механикада жиекті тігісті автоматтандыратын ??рыл?ыны? динамикалы? ?асиеттері оны? технологиялы? операция?а ?сері ?арастырылма?ан

Кілтті с?здер: машинажасау, жиекті тігісті? орындалуын автоматтандыру, динамикалы? к?штер, же?іл ?ндірісі, автоматтандыру?а арнал?ан ?діс пен ??рылым, эквидистантты тігіс .

Summary

Work behaves to the engineer and devoted for automations of contour treatment of details of good of light industry. Authors offers the new method of contour treatment of details of good of light industry and device for his realization, where in the process of implementation of contour treatment of different curvature, device automatically самонастраивается on the changes of curvature of contour and обеспечивет implementation of эквидистантной line. Questions of hitting of bodies at orientations in mechanics unconsidered. A research aim is studies of hitting of two bodies (edges of workpart and directing support), arising up in the process of to contour treatment. Results over of research of technological possibility of frame-clamping-machine complex (FCМC) and way of their expansion are in-process brought.

Keywords: engineer, automation contour operations, line, light industry, эквидистантность lines, hitting of two bodies, process of orientation, device, method of treatment, machine.

Размещено на Allbest.ru