Экспериментальные исследования и анализ влияния рапирного

        и батанного механизмов на динамику привода станка

Для определения закономерности изменения крутящих моментов на главном валу металлоткацких станков типа СТР и влияния на них основных исполнительных механизмов будем использовать, разработанные в разделе 4.2 алгоритм и программу расчета. Результаты расчета при средней угловой скорости главного вала 9,84 рад/c (94 мин^-1) приведены в виде графика на рис.4.6.

                        Рис. 4.6.   График крутящих моментов на главном валу

                                            металлоткацких станков типа СТР

Из цикловой диаграммы работы основных исполнительных механизмов станка – батанного и рапирного (рис.4.5, б) следует, что в период работы рапирного механизма батанный – находится на фазе выстоя. В связи с этим можно отказаться от метода поочередного включения (выключения) механизмов и провести анализ влияния основных механизмов на изменение крутящих моментов в процессе комплексной записи деформаций на главном валу в условиях рабочего режима станка. В Шуйском СКБ ткацкого оборудования проведены экспериментальные исследования по определению крутящего момента, возникающего в сечении главного вала металлоткацкого станка CTP-100-M по обыч­но принятой методике [57]. Для исследования закономерности изменения крутящих моментов на главном валу стендового образца металлоткацкого станка при­менялись проволочные тензодатчики ПКВ-200-20-ГБ и следующая ре­гистрирующая аппаратура [45]:

- тензоусилитель ПЭТ-ЗВ-М;

- осциллограф H-115;

- гальванометр МО 2,5 № 362471.

Во время проведения испытаний опытный станок вырабаты­вал сетку никелевую 008 ГОСТ 6613-73; уток - никелевая проволо­ка диаметром 0,050 мм, основа - никелевая проволока диаметром 0,052 мм. Исследования проводились при частоте вращения главно­го вала n = 94 мин^-1. При планировании эксперимента задавались относительной ошибкой 0,1 и доверительной вероятностью 0,90 [174], на основании чего количество необходимых повторений эксперимента из условия нормального распределения случайной величины равнялось 5 [171]. Результаты эксперимента (экстремальные значения крутящего момента в каждом из опытов) и его математической обработки приведены в табл.4.1.

Таблица 4.1

Результаты эксперимента по определению экстремальных значений

крутящего момента на главном валу станка СТР-100-М

и его математической обработки

, Нм					Нм	Дисперсия воспроизводимости, S2	Ошибка воспроизводимости,  S	Доверительный интервал для , Нм
1	2	3	4	5
345	335	350	335	340	339	17,5	4,18	3,6	339 3,6

Результаты исследований представлены осцил­лограммами на рис. 4.7, а,б,в,г. На рис.4.7, а изображена осциллограмма крутящих моментов на главном валу станка при установившемся режиме движения. Из сравнения теоретических и экспериментальных результатов следует, что расхождения значений не превышают 10%. Экстремальные значения крутящего момента на главном валу станка возникают в положениях 60°...70°, 110°...120°, 200°...210° и 250°...260° по циклу его работы и составляют 320…340 Нм. Сопоставление осциллограммы (рис. 4.7, а) с цик­ловой диаграммой работы батанного и рапирного механизмов (рис. 4.5,б) свидетельствует о том, что максимальные нагруз­ки на привод станка возникают при работе механизма прокладывания утка и более чем в 3 раза превышают максимальные нагрузки (95 Нм) на привод от работы батанного меха­низма.

 Одновременно записывались деформации кручения главного вала в различных условиях пуска и торможения. Результаты исследования процесса пуска (разгона) главного вала станка приведены на рис.4.7, в.

               а)     

                  б)

              в)    

          г)                                                                                         

Рис.4.7 Осциллограмма крутящих моментов на главном валу станка

               (а - при установившемся режиме движения; б - при пуске станка

               из по­ложения 50°...60° по циклу его работы; в - при пуске станка

               из по­ложения 60°...70° по циклу его работы; г - при торможении)

   При пуске станка из по­ложения 50°...60° по циклу его работы, рис. 4.7, б,макси­мальные крутящие моменты на главном валу при разгоне не превы­шают максимальных крутящих моментов в установившемся режиме работы станка - 300...320 Нм.

 При пуске станка из положения 60°...70° по циклу его работы, рис. 4.7, в, на главном валу наблюдается уве­личение крутящих моментов до величины 500 Нм. Ес­ли опять обратиться к цикловой диаграмме работы основных испол­нительных механизмов станка, то можно установить, что при 60°…70⁰ имеют место максимальные нагрузки на главный вал станка в установившемся режиме работы со стороны рапирного ме­ханизма. Во избежание перегрузок привода станка в период разго­на следует исключить пуск станка из положений, совпадающих с максимальными нагрузками со стороны механизма прокладывания ут­ка, что соответствует по цикловой диаграмме 60°...70°, 110⁰......120°, 200°...210° и 250°...260° углам поворота главного вала. Полученные результаты учитывались при проектировании пусковой муфты серийно выпускаемых станков СТР-100-М.

Изучение процесса торможения станка по ряду отснятых осцил­лограмм показало, что все осциллограммы примерно идентичны. В связи с этим процесс торможения иллюстрируется только одной ос­циллограммой, рис. 4.7, г. Максимальные крутящие моменты на глав­ном валу станка при торможении не превышают 220...240 Нм.