Қайранбеков ғабит дарменбекович тізіп орау білігінде орамның тығыздығын бірқалыптандыру және орналасуын ыңҒайлау мақсатында барабансыз топтамалы тізіп орау машинасындағы механизмдерді зерттеу

ӘОЖ 677.053.001 Қолжазба құқығында

Техника ғылымдарының кандидаты ғылыми дәрежесін алу үшін

даярланған диссертацияның

Авторефераты

Қазақстан Республикасы

техника ғылымдарының докторы,

профессор

Ресми оппоненттері: С.Д. Баубеков

техника ғылымының докторы,

профессор
М.Ш.Шардарбек

техника ғылымының кандидаты,

доцент

Жетекші ұжым: Алматы Технологиялық Университеті

Қорғау күні: «____» _________________ 2010 жылы сағат ____де «Сымбат» Дизайн және Технология Академиясындағы ОД 55.01.01 кеңейтілген диссертациялық ғылыми кеңесінде өтеді.

Мекен-жайы: Алматы қ. Жібек Жолы көшесі 65а үй, №205-ші дәрісхана

Диссертациялық жұмыспен «Сымбат »Дизайн және Технология Академиясының кітапханасында танысуға болады.

Кеңейтілген диссертациялық кеңестің

Ғылыми хатшысы,

техника ғылымдарының докторы, профессор Т.Ю. Аманов

Әдетте, мақта-мата өнімдерін өндіру – көпсатылы процесс, солардың ішіндегі еңбек сыйымдылығы ең жоғары процесс, ол матаны тоқу. Тоқыма өндірісінің технологиялық процестерінің тиімді орындалуы: негіз жіптердің үзілмеу деңгейіне, жіпорамдарын орындаудың тиімді құрамына, топтамадағы жіпорамдарын орындау процестерінің тұрақтандыруда, жабдықтардың сенімділігі және жұмыс өнімділігіне байланысты. Осыларға байланысты, иірім жіпті тоқуға даярлаудың барлық операцияларының талаптарының қатаң болуы, жауапты операцияның бірі – тізіп орауға тиесілі.

Орау құрылымдарындағы көптеген теориялық мәселелер әлі де түбегейлі қарастырылмаған. Мысалы, тізіп орау кезінде жіптердің ұзындықтары, орау тығыздығы, орамның тізіп орау білікшесінде орналасуын қалыптастыру, керілу күштерінің бірқалыптылығы әлі де толық қамтамасыз етілмеген.

Сонымен бірге, тізіп орау үрдісіндегі технологияны дамытудағы көптеген теориялық мәселелер әлі толық шешілмеген. Атап айтар болсақ, СП типті тізіп орау машиналарында әлі де нығыздаушы, ұзындық өлшеуші және жіптердің керілуін қамтамасыз етуші құрылымдар технологиялық талаптарды толық қанағаттандырмайды. Осыған байланысты барабансыз тізіп орау машинасының орау құрылымдарын түбегейлі зерттеу әлі де қажетті.

Осы аталғандарға байланысты, тізіп ораудың технологиялық үрдістерін тұрақтандыру, сонымен қатар жабдықтарды дамыту мәселесі қазіргі таңда аса өзекті мәселе болып отыр.

Зерттеудің мақсаты және міндеттері. Жұмыстың мақсаты тізіп орау орамдарын орау процесінде, жіптердің керілуінің бірқалыптылығын қамтамасыз ету, орамдағы жіптердің орналасуын тұрақтандыру, орау тығыздығының бірқалыптылығын қамтамасыз ету арқылы шлихтау және тоқыма процестеріне негіз жіптерінің сапасын арттыра отырып, даярлау.

Жұмыстағы мәселелер.Жұмыстың мақсатына байланысты келесі мәселелерді шешу көзделіп отыр:

1. Тізіп орау білігін орауды кинематикалық талдау. Талдаудың нәтижесінде оралатын жіптердің сызықтық жылдамдығы тұрақты болғанда, бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеудің тізіп орау уақытына тәуелділігінің заңдылықтарын анықтау.

2 СП-140 типті машинасының тізіп орау білігінің айнымалы инерциялық параметрлерінің көрсеткіштерін анықтаудың тәсілін құру.

3. Тізіп орау СП типті машинасының тұрақталған және ауыспалы түрдегі жұмыстарды орындау барысындағы орау механизмдерінің динамикасын қарастыру.

4. Тізіп орау машинасындағы ұзындық өлшеу есептегіш жетегінің конструкциялық шешімін талдау. Тізіп орау кезінде орындалған орамның кернеулену жағдайын оның релакциясын ескере қарастыру

5. Тізіп орау орамында радиусы бойынша орамның тығыздығының тұрақтылығын қамтамасыз ету. Автореттегіштің көмегімен және бумен, ыстық ауамен өңдеу арқылы тізіп орау орамының тығыздығын, білікшенің бетінде орналасуын қалыптау және тұрақтандыруды қарастыру.

Зерттеу тәсілдері. Жұмыста мәселелердің кешенін шешу үшін теориялық және тәжірибелік тәсілдер қолданылды. Теориялық зерттеулерде теориялық механика, диференциалды және интегралды есептеу тәсілдері қолданылды. Осымен қатар машина механизмдерінің талдауда массасы өзгеретін буындары бар механизмдер динамикасы қолданылды.

Тәжірибелік зерттеулерде жүктемелерді зерттеу үшін тензометрлік, жылжу мөлшерін бағамдау үшін потенциометрлік өлшеу тәсілдері қолданылды. Тәжірибелік зерттеу нәтижелерін өңдеуде математикалық статистика тәсілдері қолданылды.

1. 
   Барабансыз топтамалы тізіп орау машинасына арналған тізіп орау және өлшегіш білікшесіне келтірілген масса мен инерция моментінің, бұрыштық жылдамдықтың және үдеудің өзгеру заңдылықтары анықталды.
   
2. 
   Ұзындық өлшеу және тізіп орау білікшелері аймағында негіз жіптер аспасындағы динамикалық жүктемені анықтауға арналған схеманы қарастыра отырып, негіз жіптердің максималды және минималды динамикалық жүктемелерін анықтауға мүмкіндік беретін формула ұсынылды.
   
3. 
   Ораманың диаметрінің өсуіне байланысты тығыздықты реттеу үшін қолдануы қарапайым, кеңіс жұдырықшаның көмегімен басқарылатын автореттегіш құрылымы ұсынылды және осы механизмнің кеңіс жұдырықшасының пішінін жобалауға қолданылатын өрнек тұрғызылған.
   
4. 
   Жұмыста орама тығыздығын тұрақтандырудың бір жолы ретінде, оралатын жіптердің керілу күшін, тізіп орау, нығыздаушы, ұзындық өлшегіш біліктеріндегі салыстырмалы сырғымалықты азайту үшін, олардың қозғалысын синхрондап, реттегіш құрылымдар жүйесі келтіріледі. Бұл құрылымдар жүйесінде біліктердің айналуын сезбелермен қадағалап, қажетті мөлшерде реттелінді, ал жіптердің керілуі арнайы реттегіш электрқозғағышының айналуын өзгертіп реттеу арқылы орындау ұсынылды.
   
5. 
   Ораманың тығыздығының тұрақсыздығын жою үшін, машинада ылғалды жылумен өңдеу қарастырылған. Ораманы орау кезінде алдымен бумен, нығыздалып болғаннан соң ыстық ауа лебімен кептіру тәсілі ұсынылды.
   
6. 
   Тәжірибелік зерттеулер арқылы тізіп орау машинасында автореттегішті, бумен ыстық ауаны қолданған және оларды қолданбаған жағдайларда орама меншікті тығыздығының өзгеруі анықталды.
   

1. 
   Ораманың тығыздығын, білікшеде қалыпты орналасуын, оралатын жіптердің керілуін тұрақтандыру үшін: нығыздаушы құрылымды, ораманы орындау кезінде бумен ыстық лепті ауамен өңдеу тәсілін және жіптердің керілуін тізіп орау, нығыздаушы, ұзындық өлшегіш біліктерінің айналу жиіліктерін ескере реттеу тәсілін, оларды есептеу әдістемелері ұсынылып, оларды өндірісте қолдану мәселесі қарастырылған.
   
2. 
   Жұмыста зерттелген құрылымдар «Меланж» АҚ тоқыма өндірісінде және М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеттің «Тоқыма және жеңіл өнеркәсіп технологиясы» кафедрасында дәрісханалық оқыту процесіне ендірілген. Құрылымдарды өндіріске еңгізудегі жылдық экономикалық тиімділік 120 000 тн/ж болды.
   

Жұмыстың негізінде дайындалған оқу құралы М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетінде оқу процесінде тоқыма өндірісіне мамандарды даярлауда қолданыс тапты.

Жұмыс нәтижесінде құрастырылған тізіп орау білігіндегі жіп орамының тығыздығын, орналасуын қалыптағыш құрылым «Меланж» АҚ (Шымкент қ.) өндірістік жағдайда қолданылып, өтімді нәтижеге жеткізді.

Жұмыстағы негізгі шешімдер төменде келтірілген жағдайларда баяндалып талқыланды:

1. 
   «Меланж» АҚ (Шымкент қ.) Техникалық Кеңесінде, қаңтар 2009 ж;
   
2. 
   М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университетінің кеңейтілген кеңесінде. Шымкент қаласы ақпан 2008 ж;
   
3. 
   «Әуезов оқулары–7»: М.Әуезов және қазақтанудың күрделі мәселелері, М.Ауезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетіндегі Халықаралық ғылыми тәжірибелік конференциясында Шымкент қаласы 11-12 желтоқсан 2008 ж.
   
4. 
   И.Раззақов атындағы Қырғыз Мемлекеттік техникалық университетіндегі «Машина жасау технологиясы» кафедрасының 50 жылдығына арналған, «Қырғыз Республикасындағы машинажасаудың қазіргі жағдайы және даму перспективасы» айдарлы халықаралық ғылыми-техникалық конференциясында, 29-30 мамыр 2009 ж. Бішкек қ.
   

Диссертациялық жұмыс жалпы сипаттамадан, кіріспеден және негізгі бөлімнен тұрады. Негізгі бөлім төрт тарауден құралған. Диссертациялық жұмыс 120 компьютерде терілген бетті, 10 кестені және 33 суреттерді қамтиды. Жұмыста қолданылған әдебиеттердің жалпы саны 125 және қосымшалар.

Зерттеушілердің жұмыстарын талдау тоқыма өндірісіндегі тізіп орау білігін даярлау әліде талапқа сай болмай отырғанын, өндірістің сапасын, өнімділігін, мәдениетін арттыруға талай мүмкіндіктер бар екенін көрсетті. Қазіргі заманғы, жоғары жылдамдықты, топтамалы барабансыз тізіп орау машиналарын орама тығыздығын, жіп керілісін автоматты түрде реттейтін құрылғылармен және тізіп орау процесін жоғары дәлдікпен басқаруды және оларды бақылауды іске асыруға мүмкіндік беретін құрылғыларды дамыту, ұзындық есептегіш жетегін жетілдіру – иірім жіп сапасын және одан жасалатын матаның сапасына жоғарылатуға арналған маңызды мәселелер екенін айқындауға мүмкіндік берді. Өйткені, тоқыма өндірісінің дайындау бөлімінде қазіргі қолданыстағы машиналардың жіп орамын тығыздау, жіп керілісін реттеу және ұзындық өлшеп есептеу және топтамалы барабансыз тізіп орау білігінің жетектерінің, қазіргі техниканың дамуы деңгейіндегі жоғары технологиялық талаптарын қанағаттандыра алмайтыны аталынған.

Ғалымдар ізденісінің нәтижесінде, тізіп орау машиналарына жүргізілген талдау барабансыз топтамалы тізіп орау машинасымен орындаған негіз жіптерінің орамының сапасы барабанды жетекті машинадағыдын артық екенін көрсетті. Барабансыз топтамалы тізіп орау машинасындағы тізіп орау және ұзындық өлшегіш біліктерінің тежеуін синхрондау өлшегіштің көрсетуінің дәлдігіне әсер етіп, қалдықтың азаюна жеткізетінін дәлелденген. Мысалға тізіп орау орамаларындағы жіптердің ұзындықтарының әртүрлілігі әлі шешілмеген мәселе. Сонымен қатар, қазіргі таңдағы проблемалық мәселелердің негізгілері, ол топтамалы барабансыз тізіп орау машинасында ораманың тұрақты тығыздығын қамтамасыз ету, орамның білік бетінде орналасуын бірқалыптылау болып табылады. Осы жағдайлар диссертациялық жұмыс тақырыбын таңдауға себеп болды.

Екінші бөлімде СП(ПВ) түріндегі топтамалы тізіп орау машиналарының механизмдерін орау процесінде кинематикалық және динамикалық талдау мәселелері қарастырылып шешілген.

Тізіп орау СП типті машинасының тұрақталған және ауыспалы түрдегі жұмыс орындау кездерінде, орау механизмдерінің динамикасын қарастырғанда, тізіп орау білігінің массасының орама диаметрінің өзгеруіне байланысты инерциялық айнымалы параметрлерін анықтау маңызды мәселе. Әсіресе бұл жағдай механизмде үдеудің мөлшері үлкен болған жағдайда инерциялық қосымша жүктемені туындайтындықтан аса маңызды проблема болып табылады. Осыған орай, жұмыста топтамалы тізіп орау машинасындағы есептегіштен ұзындық өлшегіш білікшеге дейінгі механизмнің кинематикалық тізбегінің қозғалмалы элементтерінің массаларын және келтірілген жетектерін есептеп келтірілді және тізіп орау және ұзындық өлшеу білікшелерінің келтірілген инерция моменті анықталынды. Келтірілген аналитикалық зерттеуді сандық жолмен СП-140 машинасы үшін есептеу орындалынды. Жұмыста барлық үш фазаға қатысты тізіп орау процесі қарастырылған. Осы аналитикалық талдау нәтижесінде, ұзындық өлшеу және тізіп орау білікшелері аймағында негіз жіптер аспасындағы динамикалық жүктемені анықтауға арналған схеманы қарастыра отырып, негіз жіптердің максималды және минималды динамикалық жүктемелерін анықтауға мүмкіндік беретін формула ұсынылды:

мұндағы,