CC BY
11
№ 12 (93)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ БАТАННОГО МЕХАНИЗМА «ВАЛ-БЕРДО»
Дремова Надежда Васильевна
ст. преподаватель,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: nadejda_ser@mail. ru
Ортиков Ойбек Акбаралиевич
PhD, доцент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности
Республика Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: oybek. ortikov1984@mail. ru
DYNAMIC STUDY OF THE MECHANICAL SYSTEM OF THE "VAL-REED" BATANNY MECHANISM
Nadezhda Dremova
Senior Lecturer, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Republic of Uzbekistan, Tashkent,
Oybek Ortikov
PhD, Associate Professor, Tashkent Institute of Textile and Light Industry Republic of Uzbekistan, Tashkent,
АННОТАЦИЯ
В данной работе предусмотрено изучение динамического поведения батанного механизма системы «вал-бердо». Модель «вал бердо» основывается на схеме дискреты распределенным параметром, где вал и бердо рассматривается как тело, совершающее вокруг оси вала вращательные движения.
ABSTRACT
This work provides for the study of the dynamic behavior of the batan mechanism of the "shaft-reed" system. The "reed shaft" model is based on a distributed parameter discrete scheme, where the shaft and reed are considered as a body performing rotational movements around the shaft axis.
Ключевые слова: батан, бердо, батанный механизм, брус батана, вал, зубья берда, динамическая модель. Keywords: batan, reed, batan mechanism, batan bar, shaft, reed teeth, dynamic model
Введение: Динамические системы текстильных машин, в частности, батанный механизм, является сложной механической системой, в общем случае с распределенными параметрами. Поэтому обычно от реальной динамической системы переходят к упрощенной ее динамической модели. При этом главные особенности рассматриваемой системы сохраняются.
Основная технологическая функция батанного механизма челночного ткацкого станка - прибивание уточной нити к опушке ткани. Кроме того, батан выполняет ряд дополнительных функций: обеспечивает движение челнока по брусу батана, приводит в движение механизмы товарного и основного регуляторов, автомата смены шпуль, разгрузка клапанов и др.
По типу привода батанные механизмы можно разделить на две основные группы кривошипные и с кулачковым приводом. Все батанные механизмы должны удовлетворять следующим технологическим и техническим требованиям:
• размах качения берда должен быть наименьшим во избежание сильного перетирания нитей основы зубьями берда;
• уточная нить к опушке ткани должна прибиваться плавным давлением, а не ударом;
• масса батана должна быть небольшой и достаточной для выполнения всех технологических и механических операций механизма.
Для изучения динамического поведения системы «вал-бердо» используем две механической модели.
Библиографическое описание: Дремова Н.В., Ортиков О.А. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ БАТАННОГО МЕХАНИЗМА «ВАЛ-БЕРДО» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/128 75
№ 12 (93)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
Первая модель основывается на схеме дискреты распределенным параметром, где вал и бердо рассматриваются как тела, совершающие вокруг оси вала вращательные движения [1-8]. Вторая, рассматривается, как динамическая модель крутильных колебаний системы «вал-бердо».
Результаты исследования. Рассматривая первую модель, принимаем, что вал упруго закреплен к приводу и бердо с соответствующими коэффициентами жесткости С1 и С2, причем бердо закреплено к валу симметрично расположенными упругими элементами. Уравнения вращательного движения вала и берда записываем в виде:
J0 ^ = С R2 У (t )-У1H ]+ C 2 R2 [k (t )-k н. ]
dt
2 = С 2 R 2 k H. -k2 H. ]
(1)
MR
где - полярный момент инерции вала; Я - радиус вала; М - масса берда; ф0 -. угол поворота привода.
Рисунок 1. Схема
Вводим безразмерные переменные и величины по формулам:
т = at: с =
CR2
С
: Р = С: а =
MR2
J C J
J 0 Ci J 0
Тогда система (1) записывается в виде:
d У.
dT
d 2Ф2
а
d,T
= ko -ki+p(k -ki)
У 2)
Решение системы (2) при нулевых начальных условиях ф = 0, ф2 = 0, ф = фг = 0, т = о) получим методом преобразования Лапласа
Р 2фх =фо-фх + Р(ф2-фх) аР 2ф2 =в(ф2 -ф,)
где: ф = |ф. (г)е ~РЧг.
о
Решение последней системы получим в виде:
У =
(ар2 +pko (p )
а
(Р2 +с.2 )р2 +С) У2 а(р2 +с.2 )р2 +с22)
РФ 0 ( Р )
где:
(1 + 0)а + Р±Ш + Р)а + Р]2 -4ар
Пусть будет известен закон движения привода ф0 = ф(г), тогда используя теорему обращения и
закон вращений вала и берда выражаются через интегралы
т т
(2) ф1 = и (Фффа (т - 4)ц, ф2 =\ф2 (£)фо (т - №
где:
Ф (f) =
с. sine. -c2sinc2 p
+ — а
sina2 sine.
с
с
Ф2 (е)=
p( sine sine
с
с
с -с
В частности, при случае постоянной скорости привода имеем
с
с
k = сt = — -т = Л-т ; Л = —
с
с
~ 1 1
k =Л — р
п
г
1
с2 - с2
с2 - с2
■i liv-
а
№ 12 (93)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
Тогда для функций (рх (г) и (2 (г), получаем следующие выражения
*1 =
1
2 2
( sin (Л - ( sin (2т ß
+
((хт- sin (хт)--sin (02T
a • (
ß
*2 = ah 2 2
(
(
На рис.2 представлены графики приведенных углов поворота u* = чхШ /ш0^ и u** = u2Ш* /ш0R
от безразмерного времени шг для различных значе^ ний параметров а и В .
а)
б)
a = 0.1
a = 1
Рисунок 2. Зависимости приведенных углов поворота вала (и*) и берда (и *) от безразмерного времени Ш для различных значений параметров а и Р: 1 -Р = 01, 2 -Р =1, 3 -Р = 5
((
(Л - sin (Л (2Т- sin (2г
№ 12 (93)
AuiSlj
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
а = 5
в)
Рисунок 3. Зависимости приведенных углов поворота вала (и *) и берда (и**) от безразмерного времени шг для различных значений параметров а и Р: 1 -р = 0.1, 2 - Р = 1, 3 - Р = 5
Выводы: Из анализа полученных кривых следует, с увеличением параметра Р = С2 / С, что означает, например, рост коэффициента жесткости сопряжения вала с бердом их углы поворота при малых значениях параметра а (например, малых значениях массы берда) мало отличаются друг от друга.
С ростом массы берда, что означает увеличение параметра а , законы изменения углов поворота по времени существенно будут различаться друг от друга. Причем увеличение массы берда приводит к снижению его поворота около оси вала, что может привести к снижению скорости удара и отставанию времени контакта ее с рабочими органами станка.
Список литературы:
1. Коритысский Я.И. Динамика упругих систем текстильных машин. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. С. 230-250.
2. Михайлюк О., Оников Э. Повышение жесткости крепления берда в брусе баната для выработки высокопрочных тканей на станках типа СТБ // Рынок легкой промышленности. 2003. № 28. С. 18.
3. Дремова Н.В., Алимбаев Э.Ш., Мавлянов Т.М. К оценке жесткости берда челночных и бесчелночных станков.
4. Дремова Н.В., Мавлянов Т., Об одном методе решения колебательного движения батанного механизма с учетом неупругих и нелинейных свойств. Ташкент, ТИТЛП-2011. Республиканская научно-практическая конференция, С. 177-179.
5. Дремова Н.В. Учет диссипативных свойств динамики батанного механизма под действием произвольной нагрузки. Universuv: технические науки. Май 2021 № 5.С. 27-30.
6. Дремова Н.В., Мавлянов Т., АбдиеваГ.Б. Практическое моделирование динамических систем с вязкоупругими гибкими нитями. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. «Инновации в металлообработке: взгляд молодых специалистов». Курск, 02-03 октября 2015г. С. 120-124.
7. Дремова Н.В., Мавлянов Т. Математическая модель в задачах динамических систем с гибкими нитями. Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции: «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» Курск, 04-05 июня 2014 года С. 197-201.
8. Дремова Н.В. Исследование колебательных процессов берда тканеформирующего механизма. Материалы докладов международной научно-технической конференции. Витебский государственный технологический университет. Витебск, 26-27 ноября 2014 г. С. 262.
9. Ortiqov O.A., Raximxodjayev S.S. Quality assessment of clothes fabrics //Scientific-technical journal. - 2018. - Т. 22. -№. 1. - С. 37-42.
