Приемно-намоточный механизм с маятниковым подвесом бабинодержателя

Дипломная работа.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»
Специальность 150406.65 – Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности
Выпускающая кафедра машиноведения
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(пояснительная записка)
на тему «Исследование динамики приемно-намоточного механизма с маятниковым подвесом бобинодержателя»
Исполнитель – студент учебной группы
(фамилия имя отчество подпись)
Руководитель выпускной квалификационной работы
(ученая степень звание фамилия имя отчество подпись)
Конструкторскя часть
Обзор литературных источников и постановка задачи исследования6
1Обзор конструкций приемно-намоточных механизмов6
1.1 Виды привода приемно-намоточных механизмов6
1.2Конструкции бобинодержателей приемно-намоточных механизмов8
1.3 Виды подвесов приемно-намоточных механизмов17
2 Постановка задачи исследования23
Динамическая и математическая модели приемно-намоточного механизма с маятниковым подвесом бобинодержателя26
1. Динамическая модель26
2. Математическая модель28
3 Определение параметров математической модели30
Разработка алгоритмического и программного обеспечения для исследования динамики приемно-намоточного механизма34
Анализ результатов исследования36
Список использованных источников56
Процессы наматывания материалов на паковку занимают важное место в производстве химических волокон. Приемно-намоточные механизмы являются одними из самых ответственных узлов прядильных машин. От стабильности их работы в значительной степени зависит качество паковок. Приемно-намоточный механизм является высокоскоростным и динамически нагруженным элементом прядильного оборудования от его эксплутационных свойств и долговечности зависит производительность надёжность и эффективность работы прядильной машины.
Технический прогресс в прядильном производстве связан с постоянным совершенствованием приемно-намоточных устройств. При увеличении скорости приёма нити и массы получаемых паковок требуется проведение исследований приемно-намоточных механизмов в процессе которых значительное внимание необходимо уделять определению кинематических характеристик и сил действующих в механизмах. Такие исследования позволяют выбирать оптимальные параметры приемно-намоточных механизмов и создавать новых конструкции а также модернизировать существующие.
Целью данной работы является исследование приемно-намоточного механизма пневмомеханической прядильной машины БД-200-М69 для производства вискозной текстильной нити.
При проведении исследования необходимо использовать возможности современной ЭВМ что позволит изучить влияние увеличения диаметров намотки на силу контактного взаимодействия. Проведение исследований позволяет выдать инженерные рекомендации по совершенствованию конструкции крутильного механизма.
Обзор литературных источников и постановка задачи исследования
1Обзор конструкций приемно-намоточных механизмов
Приемно-намоточные механизмы наматывают нити на нитеносители которые обычно называют бобинами патронами шпулями. Эти бобины надеваются на вращающийся шпиндель – бобинодержатель на котором они центрируются. Приемно–намоточные механизмы (ПНМ) рассмотренные ниже подразделяются по следующим критериям: вид привода ПНМ; конструкция бобинодержателя ПНМ; вид подвесов ПНМ.
1.1 Виды привода приемно-намоточных механизмов
Вращение на бобинодержатель может передаваться либо непосредственно от электродвигателя схема такого механизма представлена на рисунке 1.1 либо через фрикционный цилиндр составляющий с паковкой контактирующую пару (схема представлена на рисунке 1.2). Подобные намоточные устройства носят название фрикционных. Вращение фрикционного цилиндра осуществляется при этом от электродвигателя.
Большее распространение получили фрикционные намоточные механизмы обеспечивающие постоянную линейную скорость нити за счет постоянства угловой скорости фрикционного цилиндра передающего вращение на паковку. При этом не требуется вводить регулирование угловой скорости бобины в зависимости от диаметра паковки. При таком наматывании нитей очень большое значение имеет сила прижима приводного фрикционного цилиндра к паковке. Большое усилие может раздавить разрушить паковку малое усилие не обеспечивает необходимый контакт и паковка пробуксовывает. В связи с этим могут возникнуть колебания скорости приема нитей и следовательно нежелательные колебания натяжения нитей. Для создания оптимального усилия прижима между паковкой и фрикционным цилиндром служат подвесы. Подвесы необходимы также и в бесфрикционном намоточном устройстве.
Хотя там нет приводного фрикционного цилиндра но вместо него часто (но не всегда) есть так называемый прикатной ролик – свободно вращающийся цилиндр небольшого диаметра контактирующий с паковкой.
Рисунок 1.1 – Схема бесфрикционного наматывания нитей:
– нить; 2 – нитеводитель; 3 – паковка; 4 – бобина;
– бобинодержатель; 6 – электродвигатель.
Рисунок 1.2 – Схема фрикционного наматывания нитей:
– фрикционный цилиндр; 2 – нить;
– нитеводитель; 4 – электродвигатель;
– бобинодержатель; 6 – бобина; 7 – паковка.
1.2Конструкции бобинодержателей приемно-намоточных механизмов
Бобинодержатель – устройство предназначенное для размещения центрирования и удержания на нем бобины бобинодержатели относятся к быстровращающимся роторным узлам поэтому к ним предъявляют очень высокие требования среди которых: обеспечение точного центрирования бобин; удержание бобин в центрированном положении при рабочей скорости вращения без их осевого смещения во время наматывания; быстрота и легкость установки и съема бобин; высокая точность балансировки.
Бобинодержатели отличаются большим разнообразием конструкций. Они состоят из двух основных структурных частей: роторной включающей ось и подшипниковые опоры а также зажимной предназначенной для крепления бобины с помощью фиксаторов.
Выбор схемы расположения опор бобинодержателя в основном определяется условиями работы приемно-намоточного механизма и особенностями процесса приема нитей. Опоры бобинодержателя могут крепиться в корпусе машины жестко или через податливые элементы. Бобинодержатели на упругих опорах более сложны чем жесткоопорные однако они имеют возможность самоцентрирования и влияние дисбаланса на амплитуду колебаний таких бобинодержателей значительно меньше. Установка упругих элементов позволяет увеличить ресурс подшипников за счет снижения динамических нагрузок действующих на них.
Первоначально крепление бобин осуществлялось пружинами затем тарельчатыми дисками. На машинах для производства полиамидных текстильных и технических нитей ПП-350-ИЗ ПП-600 ПП-600-И56 ПП-1000-И ПП-1000-ИМ зажим патрона на бобинодержателях осуществляется разрезными тарельчатыми пружинами.
Наиболее распространенные схемы размещения опор бобинодержателей показаны на рисунке 1.3.
На рисунке 1.3 а изображен бобинодержатель у которого опоры 1 расположены в трубе 2 консольно закрепленной на корпусе 3 причем оправка 4 с паковками 5 соединена с валом 6 проходящим внутри трубы. При этой схеме есть возможность применить одновременно осевой и тангенциальный привод оправки бобинодержателя.
На рисунке 1.3 б показан бобинодержатель у которого опоры 1 расположены на оси 4 консольно закрепленной на корпусе 5. При такой схеме возможен только тангенциальный привод. В некоторых конструкциях устанавливают кронштейн 6 с дополнительной опорой 7 для уменьшения колебаний консольной части оси. Паковки 2 крепятся на оправке 3.
На рисунке 1.3 в изображен бобинодержатель основные опоры 1 которого расположены в корпусе 2 в стороне от центра масс паковок 3 размещенных на бобинодержателе 7 закрепленном на оси 6. При этой схеме возможен одновременный осевой и тангенциальный привод бобинодержателя 7.
На рисунке 1.3 г бобинодержатель выполнен в виде двух вращающихся упоров 1 поддерживающих бобину 2 с паковкой 3. При этой схеме можно использовать только одну бобину. Вращающиеся упоры 1 устанавливаются консольно на опорах 4 5 в корпусе 6.
Зажимная часть бобинодержателей имеет множество вариантов конструкций. В большинстве бобинодержателей используются жесткие распорные зажимные элементы: ролики сегменты эксцентричные поверхности профильные вкладыши так как они позволяют достаточно точно центрировать бобину. Вместе с тем могут применяться упругие зажимные элементы которые как и упругие опоры могут привести к самоцентрированию паковки на бобинодержателе. Однако с их помощью сложно обеспечить точную установку бобин на бобинодержателе.
Конструкции бобинодержателей с упругими опорами указаны на рисунке 1.4. В опорной трубе 1 консольно закрепленной в корпусе расположены подшипниковые опоры бобинодержателя 5 и 7. Податливость опор бобинодержателя обеспечивается установкой резиновых колец 6 между подшипниками и внутренней стенкой трубы 1. Бобинодержатель имеет оправку 3 которая в месте установки зажимных роликов 4 выполнена в виде кулачка. При повороте оправки ролики выходят на больший диаметр и зажимают бобину 8. В этом положении ролики удерживаются пружиной 9.
Рисунок 1.3 – Схемы расположения опор бобинодержателей
Рисунок 1.4 – Бобинодержатель с упругими опорами
У бобинодержателя схема которого изображена на рисунке 1.5 в корпусе 4 через упругие элементы 3 установлены подшипниковые опоры 1. бобинодержателя которая выполнена в виде оправки состоящей из отдельных сегментов 5. Оправка имеет подвижные конусы 7 при перемещении которых сегменты выходят на больший диаметр и фиксируют бобину. В этом положении сегменты удерживаются пружиной 8.
Рисунок 1.5 – Бобинодержатель с сегментным зажимным устройством
На рисунке 1.6 изображен бобинодержатель машины ПП-600-И для производства полиамидных текстильных нитей. В корпусе 2 установлены вращающийся вал 1 и опоры бобинодержателя 3. Зажим или освобождение патрона 3 осуществляется тарельчатыми разрезными пружинами 5 которые при вращении маховика-гайки 7 сжимаются или разжимаются за счет осевого перемещения кольца 6 и стакана 4.
Необходимость производить несколько оборотов маховиком-гайкой при зажиме или освобождении бобины увеличивает время обслуживания рабочих мест при перезаправке.
Рисунок 1.6 – Бобинодержатель машины ПП-600-И
На рисунке 1.7 изображен бобинодержатель машины ПП-1000-И предназначенной для производства полиэфирных кордных нитей. Зажим патрона 7 осуществляется поворотом рукоятки 1 на 90° при котором втулка 4 с подшипником 3 под действием пружины 6 передвигаются относительно трубчатой оси 9 и упираются во вставку 8 что вызывает деформацию разрезных пружин 5 удерживающих патрон 7. Освобождение патрона осуществляется поворотом рукоятки в обратную сторону при этом штифт 2 скользит по винтовому пазу сдвигая втулку 4 в осевом направлении.
Рисунок 1.7 – Бобинодержатель машины ПП-1000-И
Схема бобинодержателя машин МФ-600-КШ24 МФ1-600-КШ24М для производства капроновых текстильных нитей показана на рисунке 1.8. Бобинодержатель закрепленный на четырехзвенном подвесе смонтированном на корпусе намоточного механизма 1. Фрикционный цилиндр 3 крепится на конусном валу 12 который в шарикоподшипниках установлен в корпусе 1. Соосно с валом в корпусе на фланцах закреплен электродвигатель приводящий во вращение вал 12 с цилиндром 3 через муфту 13. Конструкция бобинодержателя 4 позволяет закреплять две бобины 7 и с помощью мембраны 2 пневматически раскреплять их для смены. Бобинодержатель 4 консольно (в шарикоподшипниках) закреплен в литом чугунном корпусе 8 представляющем собой одно из звеньев четырехзвенного рычажного механизма. На корпусе 8 бобинодержателя шарнирно в подшипниках закреплены два рычага 6 (звенья четырехзвенника) которые противоположными концами также шарнирно крепятся к основному корпусу 1 намоточного механизма представляющему собой четвертое звено четырехзвенника. Крепление это осуществлено таким образом что один рычаг от корпуса 8 бобинодержателя 4 направлен вверх а второй — вниз.
Рисунок 1.8 – Намоточный механизм машин
МФ-600-КШ24 и МФ1-600-КШ24М
Прижим бобинодержателя 4 с бобинами 7 к фрикционному цилиндру 3 для передачи вращения осуществляется с помощью груза 18 установленного на специальном рычаге 17 закрепленном на верхней оси четырехзвенника 16. Усилие прижима может регулироваться как перемещением груза 18 вдоль рычага 17 так и изменением положения рычага на оси четырехзвенника 16. Подвод и отвод бобинодержателя к фрикционному цилиндру осуществляется пневматически. Для разгона бобинодержателя при перезаправках предусмотрен пневматический механизм дополнительного прижима 15.
Аналогичный принцип фиксации бобины используется в бобинодержателе машины МФ1-1000-КР18 для производства капроновых технических нитей представленную на рисунке 1.9. Отвод и подвод бобинодержателей к фрикционным цилиндрам осуществляется с помощью системы ножных педалей и рычагов.
Рисунок 1.9 – Приемно-намоточный механизм машины МФ1-1000-КР18
На рисунке 1.10 изображена схема бобинодержателя с П-образными упругими кольцами. В корпусе 7 жестко крепится ось 8 на которой через подшипниковые опоры 4 установлена оправка 2. Оправка имеет подвижные втулки при перемещении которых кольца 5 деформируются и зажимают бобину 1. Для удержания втулок в рабочем положении используются пружины 6.
Рисунок 1.10 – Бобинодержатель с упругими зажимными кольцами
Бобинодержатель цангового принципа действия представленный на рисунке 1.11 применяется на крутильных машинах и на машинах для производства текстурированных нитей. Он выполнен в виде поворотной цанговой оправки на которой центрируется и удерживается бобина. Бобинодержатель крепится к корпусу машины при помощи кронштейна 11 на котором с помощью оси 2 через фрикционное кольцо 10 жестко крепится кронштейн 11 Фрикционное кольцо 10установленное между трущимися поверхностями кронштейнов 3 и 11 позволяет при помощи гайки 4 обеспечить необходимый прижим бобины к фрикционному цилиндру. Ось 27 шарнирно соединена осью 13 с кронштейном 11. При повороте оси 27 против часовой стрелки вокруг оси 2 конусная втулка 26 цангового зажима правым торием прижимается к кронштейну 34 и перемещается вдоль оси 27. Конусы втулки 23 освобождают сегменты 22 которые под действием спиральных пружин 33 смещаются к центру и освобождают бобину. Подшипниковые опоры бобинодержателя установлены на оси 13.
Рисунок 1.11 – Бобинодержатель с цанговым зажимом
Бобинодержатели с раздвижными дисками на рисунке 1.12 представляет собой конструкцию основной несущей деталью которой является кронштейн 11 имеющий возможность свободно поворачиваться относительно оси. Бобина фиксируется и зажимается за счет усилия развиваемою спиральной пружиной 9 на конических дисках 4 и 5. Данная конструкция проста в изготовлении но надежна в работе только при невысоких скоростях наматывания нити не выше 3 мс. Каждый диск имеет по одной опоре в виде однорядного радиального шарикоподшипника допускающего некоторый поворот диска вокруг своего диаметра. При износе подшипника этот поворот увеличивается правильность центрирования бобины нарушается что вызывает биение бобины. При этом на больших скоростях вращения возникают значительные центробежные силы раздвигающие диски. Отсутствие общей оси дисков не позволяет обеспечить их соосность что недопустимо при больших скоростях вращения.
Рисунок 1.12 – Бобинодержатель с прижимными конусными кольцами
1.3 Виды подвесов приемно-намоточных механизмов
Фрикционные приемно-намоточные механизмы различаются также и в зависимости от вида подвеса бобинодержателя. Более подробно рассмотрим наиболее распространенные схемы фрикционных намоточных механизмов их удобно разделить на три группы по типу подвеса:
- маятникового (рычажного) типа;
- с кареткой поступательного движения;
- с четырехзвенным подвесом бобинодержателя.
На рисунке 1.13 изображена схема ПНМ машины для формирования синтетического кордного волокна марок ПП-1000-Н ПП-1000-ИМ ПП1-1000-КК с маятниковым подвесом. Намоточный механизм состоит из фрикционного цилиндра 1 бобинодержателя и бобины с паковкой 2 установленной на рычаге 3 который может качаться вокруг оси 4 закрепленной в корпусе машины. Раскладка нити осуществляется нитераскладчиком 5 прикрепленным к фрикционному цилиндру за счет собственного веса паковки вместе с бобинодержателя и противовеса 6. Для изменения прижимного усилия предусмотрена регулировка положения рычага противовеса.
Рисунок 1.13 – Схема ПНМ с маятниковым подвесом
Необходимость изменения в широких пределах прижима при наработке паковки привела к появлению более сложных конструкций подвесов маятникового типа. Это - подвесы с различными пружинными устройствами обеспечивающими регулирование усилия прижима. Например в подвесе показанном на рисунке 1.14 установлены пружины 1 2 3 обеспечивающие регулировку усилия прижима паковки 4 к фрикционному цилиндру 5 в заданных пределах.
Рисунок 1.14 – Схема подвеса маятникового типа.
Преимущество конструкции механизмов с подвесом маятникового типа является их конструктивная простота. Однако при такой схеме механизма подвеса трудно получать паковки большого габарита и массы. Это связано с тем что паковка движется по дуге окружности из-за чего во многих механизмах изменяется расстояние от нитеводителя раскладчика нити до точки наматывания. Это в свою очередь нарушает формообразование паковки. Получение больших паковок на механизмах этого типа затруднено также и сложностью поддержания прижима при значительном угле поворота рычага на котором установлен бобинодержатель с паковкой.
В механизмах подвесах с кареткой поступательного движения либо фрикционный цилиндр либо нарабатываемая паковка установлены на каретке которая при наработке паковки перемещается прямолинейно по направляющим. Причем эти подвесы можно разделить на три типа:
- подвесы с кареткой перемещающейся по горизонтальным направляющим – рисунок 1.15;
- подвесы с кареткой перемещающейся по наклонным направляющим – рисунок1.16;
- подвесы с кареткой перемещающейся по вертикальным направляющим – рисунок1.17.
На рисунке 1.15 представлен подвес 4 который движется по горизонтально расположенной направляющей 5. Регулировка прижима фрикционного цилиндра 3 к паковке 1 расположенной на бобинодержателе 2 производится при помощи пневмоцилиндра 6.
Рисунок 1.15 – Намоточное устройство с кареткой на горизонтальной
В подвесе приведенном на рисунке 1.16 усилие прижима подвижного фрикционного цилиндра 3 к нарабатываемой паковке 1 установленной на бобинодержателе 2 создается весом подвижной каретки 4 движущейся по наклонной направляющей 5. Изменением угла a регулируется усилие прижима.
В дальнейшем развитии механизмов такого типа подвеса появилось большое количество фрикционных приемно-намоточных механизмов (ФПНМ) у которых фрикционный цилиндр установлен на подвесе в каретке движущейся по вертикальным направляющим.
Рисунок 1.16 – Намоточное устройство
с наклонной направляющей
В дальнейшем развитии механизмов такого типа подвеса появилось большое количество ФПНМ у которых фрикционный цилиндр установлен на подвесе в каретке движущейся по вертикальным направляющим. Подобная схема позволяет сократить шаг между рабочими местами машины. Схема такого устройства показана на рисунке 1.17. Каретка 4 с фрикционным цилиндром 3 при наработке паковки 1 закрепленной на оси в корпусе 2 движется по вертикальным направляющим 5. Вес каретки со всеми установленными на ней узлами уравновешивается двумя пневмоцилиндрами 6. Усилие прижима определяется как разность между весом каретки и подъемной силой создаваемой цилиндрами 6. Изменением давления воздуха Р подаваемого к цилиндрам регулируется прижим.
Рисунок. 1.17 – Намоточное устройство с кареткой
на вертикальных направляющих.
Для поддержания усилия прижима с высокой точностью нужно обеспечить минимальное значение силы трения не только в направляющих но и в пневмоцилиндрах 6. Недостатком намоточных устройств с подвесом с кареткой поступательного движения является их конструкция которая в большинстве своем имеет достаточно сложные системы управления обеспечивающие требуемый прижим паковки.
На рисунке 1.18 изображена схема ПНМ машины МФ-600-КШ24 и МФ-1-600-КШ24М с 4х-звенным подвесом бобинодержателя.
Рисунок 1.18 – Схема механизма с четырехзвенным подвесом
Нарабатываемая паковка 1 расположенная на четырехзвенном подвесе движется практически по прямой. Расстояние от глазка нитеводителя до точки наматывания нити практически не меняется. При такой схеме масса корпуса с закрепленным на нем бобинодержателем воспринимаются и уравновешиваются почти без образования горизонтальной силы рычагами четырехзвенника 3 5 как при вертикальном их положении так и при повороте на некоторый угол α относительно опоры 4 при помощи груза 6. Механизм очень устойчив к динамическим воздействиям возникающим при намотке нити обеспечивает наработку больших паковок массой до 36 кг. На нем легко получить требуемый закон изменения прижима. Однако у этого подвеса есть и недостаток - большой габарит намоточного механизма с этим подвесом например по сравнению с механизмами у которых бобина при намотке перемещается вертикально. Это не позволяет использовать ПНМ в машинах с небольшим расстоянием между рабочими местами.
При фрикционном наматывании нити большое значение имеет создание оптимальной силы контактного взаимодействия между паковкой и фрикционным цилиндром. Для обеспечения необходимого усилия прижима часто используются пружинные или грузовые устройства. У пружинных механизмов представленных на рисунке 1.19а сила прижима паковки 2 к фрикционному цилиндру 1 регулируется пружинами 4 установленными на подвесе 3. У пружинного приемно-намоточного механизма представленного на рисунке 1.19 б сила прижима паковки 1 к фрикционному цилиндру 3 регулируется установленной на подвесе 2 пружиной 4.
Рисунок 1.19 – Механизмы с пружинными нагружающими устройствами:
а – принципиальные схемы; б в – примеры конструкций
– фрикционный цилиндр 2 – бобинодержатель 3 – подвес 4 – пружина
Грузовые механизмы представленные на рисунке 1.20 имеют специальный груз 4 который позволяет добиться необходимого усилия прижима паковок 2 относительно фрикционных цилиндров 1. Паковка 2 крепится на подвесе 3.
Рисунок 1.20 – Механизмы с грузовыми нагружающими устройствами:
а – принципиальные схемы б – пример конструкции
– фрикционный цилиндр 2 – бобинодержатель 3 – подвес
– уравновешивающий груз
2 Постановка задачи исследования
Обзор литературных источников показал что широкое применение в текстильном производстве находят механизмы фрикционного типа с маятниковым подвесом бобинодержателя. Достоинством таких механизмов является простота конструкции. К недостаткам можно отнести трудность получения паковок больших размеров и массы из-за изменения расстояния от точки наматывания нити до глазка нитеводителя в процессе наработки паковки а также сложность поддержания заданного усилия прижима паковки к фрикционному цилиндру при больших углах поворота рычага.
Приемно-намоточные механизмы относятся к высокоскоростным роторным узлам. В рассматриваемых механизмах в отличие от обычных роторных узлов амплитуды колебаний и динамические нагрузки зависят не только от неточности изготовления сборки балансировки но и от дефектов наматывания паковки. Совершенствование конструкций приемно-намоточных механизмов маятникового типа требует изучения проблем динамики. Сократить затраты труда и времени на разработку и модернизацию конструкций позволяет создание динамических и математических моделей механизмов с последующим исследование динамики на ЭВМ.
На рисунке 1.21 показана схема пневмомеханической прядильной машины для хлопчатобумажного волокна. Лента (или ровница) 1 направляется питающим цилиндром 2 на дискретизирующий (или расчёсывающий) валик 3 где она разъединяется на отдельные волокна или их группы. Получаемый дискретный поток волокон подаётся воздухом по каналу 9 в быстровращающуюся камеру 4. В жёлобе камеры образуется волокнистая ленточка в результате укладки кольцами потока волокон т. е. происходит циклическое сложение дающее выравнивание линейной плотности дискретного потока в 15—20 раз. Вращение камеры обусловливает наложение крутки на участок сформировавшейся ленточки 8 перемещающийся от внутренней стенки камеры к отверстию направляющей трубки. Готовая пряжа 6 отводится из камеры выпускными валиками и наматывается на бобину 5. По сравнению с кольцевой пневмомеханическая прядильная машина имеет в 2—3 раза большую производительность при выработке пряжи одинаковой толщины масса выходных паковок достигает 15 кг на рисунке 1.22 что позволяет в большинстве случаев использовать пряжу непосредственно в ткацком производстве.
Рисунок 1.21 – Схема пневмомеханической прядильной машины БД-200-М69
Рисунок 1.22 – Узел приемно-намоточного механизма машины БД-200-М692 Динамическая и математическая модели приемно-намоточного механизма с маятниковым подвесом бобинодержателя
1. Динамическая модель
Динамическую модель приемно-намоточного механизма можно представить состоящей из следующих элементов (рисунок 2.1): бобинодержатель с паковкой 2 фрикционный цилиндр 1 подвес 3 пружина4 для создания усилия прижима паковки к фрикционному цилиндру. Подвес бобинодержателя представляет собой двуплечий рычаг к одному из плеч которого присоединяется пружинное нагружающее устройство. Бобинодержатель с паковкой и фрикционный цилиндр в сборе представляют собой единые массивные элементы. Упругость бобины представлена в виде пружины жесткости с1. Нагружающая пружина имеет жесткость с2.
Подвес движется в плоскости перпендикулярной оси вращения паковки под действием приложенных к нему сил. На механизм действуют: сила тяжести паковки G1 сила тяжести рычага G2 сила контактного взаимодействия паковки с фрикционным цилиндром Q и сила упругости нагружающей пружины F. Плечи сил и необходимые размеры механизма приведены на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Динамическая модель приемно–намоточного механизма
Данная система имеет одну степень свободы. По мере наработки паковки рычаг постепенно перемещается отклоняясь от первоначального положения. Угол a0 характеризует отклонение рычага. Помимо этого рычаг совершает колебания относительно положения статического равновесия. За обобщенную координату примем угол a поворота рычага характеризующий его отклонение в процессе колебаний от положения статического равновесия.
Колебания бобинодержателя обусловлены кинематическим внешним воздействием которое можно представить в виде:
где е1 е2 – эксцентриситеты фрикционного цилиндра и паковки соответственно wфwп– угловые скорости фрикционного цилиндра и паковки соответственно
e – начальная фаза.
Сила контактного взаимодействия паковки с фрикционным цилиндром Q может быть определена выражением:
где D1 – деформация пружины D1ст – начальная статическая деформация пружины L1 – плечо силы – статическая составляющая силы Q – динамическая составляющая силы Q.
Статическая и динамическая составляющие силы контактного взаимодействия:
Сила упругости нагружающей пружины:
где D2 – деформация нагружающей пружины D2ст – начальная статическая деформация нагружающей пружины L2 – плечо силы.
2. Математическая модель
Для составления математической модели механизма воспользуемся уравнением Лагранжа II рода в виде:
где Т – кинетическая энергия V – потенциальная энергия Qa – обобщенная сила.
Выражения для кинетической и потенциальной энергий имеют вид:
где I – момент инерции бобинодержателя с паковкой относительно оси качания (т.О) h1 h2 – плечи сил G1 G2 соответственно.
При больших диаметрах паковки возможен случай когда точка D занимает положение слева от линии ОО1 на рисунке 2.1 при этом следует считать что L20.
В положении статического равновесия x=0 a=0 при этом V=0 и . Тогда уравнение статического равновесия системы можно записать в виде:
Используя уравнение Лагранжа II рода получим математическую модель системы:
где – собственная частота колебаний бобинодержателя с паковкой.
Уравнение (2.10) показывает что механизм будет совершать вынужденные колебания вызываемые кинематическим внешним воздействием определяемым выражением (2.1). После подстановки (2.1) в уравнение (2.10) можно получить решение уравнения (2.10) в виде:
Колебания бобинодержателя вызывают изменение силы контактного взаимодействия паковки с фрикционным цилиндром. Статическую составляющую данной силы с учетом выражений (2.3) и (2.9) можно представить в виде:
Если значение Qст задано технологическими условиями то из выражения (2.12) можно определить начальное значение деформации D2ст.
Динамическая составляющая силы определяется с использованием выражений (2.4) и (2.11):
где – частота колебаний бобинодержателя без учета упругости паковки.
Полученное выражение дает возможность исследовать изменения динамической составляющей силы прижима в процессе колебаний.
Приближение собственной частоты колебаний k к одной из частот wф или wп вызовет резкий рост колебаний паковки (2.11) а также динамической составляющей силы контактного взаимодействия (2.12). При этом может наблюдаться нарушение контакта паковки с фрикционным цилиндром что приведет к снижению качества намотки.
Сохранение контакта паковки с фрикционным цилиндром осуществляется до тех пор пока Q>0. Для этого необходимо чтобы максимальное отрицательное значение динамической составляющей силы Q было меньше статической составляющей. Тогда для построения зависимостей силы контактного взаимодействия от времени с учетом возможности отрыва паковки от фрикционного цилиндра указанную силу можно определять следующим образом:
3 Определение параметров математической модели
В математическую модель входят момент инерции I плечи сил L1 и L2. Эти параметры меняются в процессе наматывания поэтому необходимо записать формулы для их определения.
Масса паковки увеличивается с увеличением наружного диаметра и определяется по формуле:
где – плотность намотки V– объем паковки.
Далее рассчитаем объем паковки:
где H – высота паковки – радиус патрона – радиус паковки.
Момент инерции паковки с подвесом можно определить зная параметры паковки и подвеса. Сначала определяем момент инерции паковки Iп относительно ее вращения:
где – масса паковки – радиус фрикционного цилиндра.
Затем определяем момент инерции паковки относительно оси поворота подвеса по формуле:
После этого можно вычислить момент инерции паковки вместе с подвесом по формуле:
где – момент инерции подвеса относительно оси качения.
Параметр представляющий собой плечо силы Q можно определить из треугольника ОАВ на рисунке 2.2 по формуле:
где р – полупериметр ΔOAB.
Параметр L2 можно определить по теореме косинусов из треугольника АОВ. Находим угол AOB в радианах:
Угол DОО1 в радианах найдем по формуле:
Рисунок 2.2 – Схема определения параметров модели
Далее находим отрезок DО1 по теореме косинусов:
Плечо L2 определяется как высота D ДОО1:
где р – полупериметр ΔDOO1
Разработка алгоритмического и программного обеспечения для исследования динамики приемно-намоточного механизма
Для исследования динамики приемно-намоточного механизма разработано программное обеспечение в системе MATLAB. Блок-схема алгоритма исследования динамики представлена на рисунке 3.1.
В процессе расчета использовались следующие исходные данные: жесткость пружины – эксцентриситет фрикционного цилиндра; – эксцентриситет паковки; Dп – диаметр паковки; Dц – диаметр фрикционного цилиндра; –cтатическая нагрузка.
По исходным данным были определены такие параметры как: момент инерции паковки с подвесом по формуле (2.18) плечо силы контактного взаимодействия паковки с фрикционным цилиндром – по формуле (2.19); плечо по формуле (2.24); объём паковки V по формуле (2.15); полупериметр p согласно формулы (2.20).
На следующем этапе определяется собственная частота системы по формуле (2.11).
В программе организован цикл. Переменной цикла является время которое изменяется от начального значения tн до конечного tк с шагом h. На каждом шаге цикла вычисляются: угловое перемещение подвеса по формуле (2.11); кинематическое внешнее воздействие согласно формулы (2.1); сила контактного взаимодействия Q по формуле (2.2).
Затем производится проверка условия формулы (2.13) и окончательно была определяется сила Q.
После завершения цикла полученные результаты выводятся в виде зависимостей D1 Qд Q от времени t.
Текс программы представлен в приложении Б. Исходные данные приведены в разделе 4.
Рисунок 3.1 – Блок-схема алгоритма исследования динамики приемно-намоточного механизма
Анализ результатов исследования
При помощи программного обеспечения был проведён анализ динамики приёмно-намоточного механизма машины БД-200-М69. Были использованы следующие характеристики: диаметр паковки – м; диаметр фрикционного цилиндра - 0065 м; скорость приёма нити –ммин; жёсткость пружины с2=6100Нм; эксцентриситет фрикционного цилиндра e1=м; эксцентриситет паковки e2=м; момент инерции общий I = 007786 ; момент инерции паковки Iп=00706; момент инерции подвеса I1= 000726 .
В процессе наматывания нити момент инерции паковки увеличивается с ростом ее диаметра. На рисунке 4.1 приведена зависимость момента инерции паковки относительно оси ее вращения от диаметра намотки а на рисунке 4.2 приведена зависимость момента инерции паковки относительно оси подвеса от диаметра намотки.
Рисунок 4.1 – Зависимость момента инерции паковки
относительно оси ее вращения от диаметра намотки
Рисунок 4.2 – Зависимость момента инерции паковки
относительно оси подвеса от диаметра намотки
Зависимость момента инерции паковки и подвеса относительно оси подвеса от диаметра намотки изображена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Зависимость момента инерции паковки и подвеса от диаметра намотки
При наматывании нити на паковку рычаг подвеса перемещается вследствие чего происходит изменение плеч сил L1 и L2 (рисунок 2.2). Зависимость расстояния L1 от диаметра намотки представлена на рисунке 4.4. По мере увеличения диаметра расстояние L1 уменьшается от 0199 до 01878 м. Параметр L2 уменьшается с 0028 до – 0004 м.
Рисунок 4.4 – Зависимость длины плеча L1
Рисунок 4.5 – Зависимость длины плеча L2
Ниже приведены следующие зависимости: углового перемещения a от времени (рисунок 4.6) деформации D1 от времени (рисунок 4.7) динамической составляющей силы контактного взаимодействия Qд от времени (рисунок 4.8) и силы Q от времени (рисунок 4.9) построенные при Dп = 0.25 м Qст = 10 Н V=75ммин.
Рисунок 4.6 – Зависимость углового перемещения от времени
Рисунок 4.7 – Зависимость деформации D1 от времени
Рисунок 4.8 – Зависимость динамической составляющей
силы контактного взаимодействия Qд от времени
Рисунок 4.9 – Зависимость силы Q от времени
На рис.4.10 представлены зависимости частоты вращения паковки с бобинодержателем от диаметра намотки при минимальном (20ммин) и максимальном (75 ммин) значениях скорости приема нити. Как видно увеличение диаметра паковки в процессе наматывания нити приводит к изменению частоты вращения бобинодержателя в некотором диапазоне. Необходимым условием стабильной работы механизма является отсутствие в указанном диапазоне собственных частот колебаний бобинодержателя.
Рисунок 4.10 – Зависимости частоты вращения бобинодержателя от диаметра намотки:
– скорость приема нити 20 ммин 2 – скорость приема нити 75 ммин
Собственная частота k в значительной степени зависит от жесткости паковки а также от диаметра намотки рост которого приводит к увеличению момента инерции и снижению собственной частоты.
Рабочая частота колебаний должна находится за пределами диапазона . В конце намотки паковки при L1=01878 м L2=-0004 м Qст=10 Н когда собственная частота достигает минимального значения k=796 c-1 указанный диапазон имеет вид c-1. Следовательно частота вращения фрикционного цилиндра не должна превышать 532 обмин что соответствует скорости приема нити 109 ммин.
При дальнейшем увеличении скорости приема (V>140) ммин нити собственная частота колебаний будет приближаться к частотам возмущения что приведет к значительному увеличению амплитуды колебаний на рисунке 4.11 и динамической составляющей силы контактного взаимодействия по сравнению со статической что вызовет нарушение контакта между паковкой и фрикционным цилиндром. Из рисунка 4.12 видно что деформация в некоторые моменты времени становится отрицательной. Отрицательные значения динамической составляющей силы контактного взаимодействия превышают статическое значение (рисунок 4.13) поэтому на рисунке 4.14 наблюдаются зоны отрыва паковки от фрикционного цилиндра в которых сила Q = 0.
При построении зависимостей изображенных на рисунках 4.11 - 4.13 были использованы следующие параметры: диаметр паковки Dп = 025 м; скорость приёма нити V = 145 ммин; жёсткость паковки с1=14000 Нм;; момент инерции I=007786; статическая нагрузка Pст = 10 Н; плечи L1 = 01878 м и
Рисунок 4.11 – Зависимость углового перемещения от времени
Рисунок 4.12 – Зависимость деформации паковки D1 от времени
Рисунок 4.13 – Зависимость динамической составляющей
Рисунок 4.14 – Зависимость силы Q от времени
Собственная частота колебаний k напрямую зависит от диаметра намотки. На рисунке 4.15 видно что при увеличении диаметра паковки происходит уменьшение собственной частоты колебаний. Пунктирной линией указана зависимость где не учитывалось изменение плеч L1 и L2 при наматывании и расчет был произведен по среднему значению.
Рисунок 4.15 – Зависимость частоты собственных колебаний
Анализируя результаты исследования можно сделать вывод что для рассматриваемого механизма возможно некоторое увеличение скорости приема нити однако значительный рост скорости может привести к нарушению стабильности работы.
На рисунке 4.16 представлены графики характеризующие изменение значения динамической составляющей силы контактного взаимодействия паковки с фрикционным цилиндром с ростом частоты вращения фрикционного цилиндра построенные для трех значений диаметра паковки. Как видно из рисунка наибольшее изменение силы наблюдается в случае окончания намотки (Dп=0250 м) причем здесь при частоте вращения фрикционного цилиндра свыше 685 обмин амплитудное значение динамической составляющей больше значения статической составляющей силы контактного взаимодействия поэтому при увеличении скорости приема нити свыше 140 ммин система будет работать с нарушением контакта между поверхностью паковки и фрикционного цилиндра.
Рисунок 4.15 – Зависимости динамической составляющей силы Q
от частоты вращения фрикционного цилиндра
при диаметрах паковки: 1 – 0056 м; 2 – 02 м; 3 – 025 м.
Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности включающая правовые социально – экономические санитарно – гигиенические психофизические лечебно – профилактические реабилитационные и иные мероприятия.
На текстильных предприятиях производственные процессы сопровождаются шумом и вибрацией большим выделением волокнистой и минеральной пыли избыточного тепла влаги и газов а также других вредных производственных выделений. Обрабатываемое на этих предприятиях сырье представляет большую пожарную опасность. В силу этого повышенные требования предъявляются к регламентированию температуры влажности предельно допустимого содержания пыли паров и газов а также к противопожарному режиму. Поэтому соблюдение законодательства по охране труда в текстильной промышленности имеет особое значение.
Основная цель улучшения условий труда – достижение социального эффекта т.е. обеспечение безопасности труда сохранение жизни и здоровья работающих сокращение количества несчастных случаев и заболеваний на производстве.
Микроклимат в производственных цехах имеющий большое значение для работающих включая температурный режим относительную влажность и чистоту воздушного пространства производственного помещения. Холод и повышенную температуру окружающей среды человек переносит болезненно так как при этом нарушается способность терморегулирования. У работающего при низкой температуре большой подвижности и влажности воздуха могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма – гипотермии. В начальный период воздействия умеренного холода наблюдаются уменьшение частоты дыхания и увеличения объема вдоха. При продолжительном действии холода дыхание становиться не ритмичным частота и объем вдоха увеличиваются изменяется углеводный обмен. Появление мышечной дрожи при которой внешняя работа не совершается а вся энергия превращается в теплоту может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются термические травмы. Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня – состоянию гипертермии при которой температура тела подымается до 38 39 С. При гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль головокружение общая слабость искажение цветового восприятия сухость во рту тошнота рвота обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность синюшность зрачки расширены временами возникают судороги потеря сознания.
В прядильных цехах происходит большое тепловыделение от работающего оборудования. Для создания в цехе нормального микроклимата используется воздухообмен создаваемый приточной вентиляцией. При помощи механической вентиляции приточный воздух можно нагреть охладить очистить от пыли при необходимости увлажнить и подать в цех поддерживая необходимую температуру воздуха и его относительную влажность. Нарушение установленных параметров воздуха особенно летом приводит к интенсивному потоотделению потере организмом человека жидкости и солей. Поэтому для восстановления водного баланса у работающих в цехах имеются сатураторные установки вырабатывающие газированную воду. При утолении жажды подсоленной газированной водой теряемые организмом при потоотделении соли восстанавливаются.
Переносимость человеком температуры как его теплоощущение в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при температуре свыше 30 °С так как при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду и испарение при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.
Недостаточная влажность воздуха также может оказаться не благоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек их пересыхания и растрескивания а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30 - 70%.
Помимо централизованной подачи кондиционированного воздуха на рабочих местах применяют системы доувлажнения воздуха для высокодисперсного распыления обычной питьевой воды с помощью пневматических форсунок. Для предотвращения простудных заболеваний входы в производственные здания со стороны улицы оборудуются тепловыми завесами.
В прядильных цехах установлены следующие параметры микроклимата:
Таблица 5.1 – Параметры микроклимата прядильного цеха
Холодный период года
t = 20 – 25 °С φ =60 – 55 %
t =20 – 25 °С φ= 65 – 55 %
Скорость движения воздуха в рабочей зоне u = 05 – 07м с.
Параметры воздуха в цехах контролируются при помощи психрометров состоящих из сухого и мокрого термометров. Вследствие испарения влаги с поверхности шарика мокрый термометр показывает более низкую температуру чем сухой. По показаниям сухого и мокрого термометров определяется относительная влажность (%) окружающего воздуха по специальным таблицам которые вывешивают рядом с психрометрами. Последние располагают на колоннах в цехах на высоте 15 м от пола и защищают от прямых солнечных лучей и попадания влаги из форсунок местной системы доувлажнения. В целях контроля и более точной проверки параметров воздуха пользуются специальным переносным аспирационным психрометром.
Непрерывный контроль изменения температуры и относительной влажности воздуха осуществляют самопишущими приборами термографом М – 16А для непрерывной записи температуры и гигрографом М – 21 для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Эти автоматические приборы более точные чем психрометры и дают возможность по кривой нанесенной на бумажную ленту проанализировать изменение параметров за определенное время.
В процессе переработки хлопка – волокна в пряжу на работающем оборудовании выделяется пыль. Хлопковая пыль выделяемая на текстильных предприятиях обладает рядом особенностей. Она состоит из двух фракций – органической и минеральной которые имеют сложный состав частиц разнообразных форм и размеров основным компонентом минеральной части пыли является диоксид кремния который создает опасность заболевания силикозом. Пыль выделяемая в производственном помещении оседает на потолке стенах машинах трубах полу и т.д. Ручная уборка трудоемка и опасна. Механизация уборки наиболее целесообразна при использовании всасывающих пневмосистем. Пыль отсасывается с какой – либо поверхности через пылеприемник и удаляется из помещения. Однако пневматическую уборку легко произвести только с гладких и доступных поверхностей. По этой причине в производственных помещениях должно быть меньше различных подвесок тросов а также воздуховодов вентиляционных систем. Потолок колонны и стены должны иметь гладкие поверхности доступные для механической очистки. Движущиеся рабочие органы машин должны быть ограждены герметическими футлярами обтекаемой формы с гладкими поверхностями. В пыльных цехах стены рекомендуется окрашивать масляной краской полы делать гладкими не впитывающими пыль воздух увлажнять а для очистки полов стен и оборудования использовать системы централизованной вакуумной пылеуборки. Интенсивное удаление пыли из цеха осуществляется приточно-вытяжной вентиляцией. Санитарными нормами установлена допустимая запыленность воздуха в прядильном цеху – 4мгм.
В соответствии с требованиями стандарта на все материалы и вещества используемые в производстве в нормативно – технической документации должны быть указаны: токсикологическая характеристика с указанием класса токсичности и опасности; характер действия на организм человека; характеристики технологических процессов и операций при которых используются эти вредные вещества; способы хранения и утилизации; сведения о пожаро – и взрывоопасных свойствах; меры и средства защиты работающих от опасных и вредных воздействий веществ; специальные требования к личной гигиене работающих при контакте с вредным и токсичным веществом.
Установление факта токсического действия на организм работающих вредных производственных выделений и необходимость в определении концентраций этих веществ в воздухе требуют использования специальных приборов. Применяемые методы контроля должны обеспечивать высокую чувствительность и высокую избирательность позволяющие надежно индентифицировать определяемое вещество на фоне других часто близких ему по химическому строению независимо от метеорологических условий и концентраций. Экспрессные методы определения концентраций веществ в воздухе производственных помещений являются простыми и оперативными наиболее часто применяемыми на производстве. Они основываются на использовании различных газоанализаторов.
Одним из основных факторов безопасности труда является освещенность рабочих мест. В цехах текстильных предприятий применяется искусственное освещение с помощью ламп дневного и белого света (люминесцентные лампы) помещенных в светильники которые подвешены в специальные проемы в потолке цеха.
Рациональное устройство искусственного освещения на текстильных предприятиях способствует уменьшению брака продукции и сохранению работоспособности органов зрения работающих. Правильно устроенное освещение уменьшает зрительную и общую утомляемость работающего обеспечивает хорошую видимость и создает благоприятные условия труда. Нерациональное освещение приводит к преждевременному утомлению притуплению внимания снижению производительности и качества труда может явиться причиной несчастного случая. Недостаточное освещение может ухудшить зрение. Излишняя яркость может вызвать временное ослепление резь в глазах и головную боль. Нормальные производственные условия обеспечиваются лишь при достаточном освещении рабочих зон проходов и проездов. Органы зрения способны приспосабливаться к условиям освещения (адаптироваться). Частая переадаптация в условиях производства при неравномерном освещении может привести к профессиональным заболеваниям и несчастным случаям так как длительность полного процесса адаптации глаз в зависимости от разности яркостей может продолжаться до 40 мин. Световое излучение может изменить частоту пульса и общее нервно-психическое состояние человека. Поэтому освещение рабочих поверхностей должно быть равномерным и соответствовать нормам; не должно быть слепящим и создающим блики не должно отбрасывать резкие тени на рабочие поверхности; спектр искусственного света должен быть близким к естественному. При недостаточном или нерациональном освещении трудно различить опасные места и части оборудования что может привести к несчастному случаю. Хорошее освещение содействует поддержанию чистоты и порядка в помещении позволяет производить любые работы в темное время суток с такой же интенсивностью что и при естественном освещении цехов. Уровень освещенности оказывает большое влияние на утомляемость работников производительность труда и качество вырабатываемой пряжи.
Недостаточная освещенность рабочего места требует значительного напряжения зрения. Поэтому в прядильных цехах норма освещенности рабочего при переработке сурового хлопка 300 лк (люкс) а при переработке цветного волокна – 400 лк. Эта освещенность является оптимальной и дальнейшее ее повышение не дает эффекта.
Для поддержания освещенности на требуемом уровне в прядильном цехе стены потолки и колонны должны быть окрашены в светлые тона лампы в светильниках заменяться по графику арматура светильников периодически очищаться от пыли.
Рациональное цветовое решение оформление производственного интерьера – действенный фактор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека. Установлено что цвета могут воздействовать на человека по разному: одни цвета успокаивают а другие раздражают. Например красный цвет – возбуждающий горячий вызывает у человека условный рефлекс направленный на самозащиту. Оранжевый воспринимается людьми так же как горячий он согревает бодрит стимулирует к активной деятельности. Желтый – теплый веселый располагает к хорошему настроению. Зеленый – цвет покоя и свежести успокаивающе действует на нервную систему а в сочетании с желтым благотворно влияет на настроение. Синий и голубой цвета свежи и прозрачны кажутся легкими воздушными. Под их воздействием уменьшается физическое напряжение они могут регулировать ритм дыхания успокаивать пульс. Черный цвет – мрачный и тяжелый резко снижает настроение. Белый цвет – холодный однообразный способный вызывать апатию.
Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях. Поэтому при оформлении интерьера производственного помещения цвет используют как композиционное средство обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования; как фактор создающий повышению работоспособности; как средство информации ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда.
Поддержание рациональной цветовой гаммы в производственных помещениях достигается правильным выбором осветительных установок обеспечивающих необходимый световой спектр. В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо предусматривать регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы контроль напряжений питания осветительной сети регулярную и рациональную окраску стен потолка оборудования.
Наибольшее влияние на органы чувств человека оказывают звуки (шумы): они угнетают человека нарушают деятельность нервной системы. Вызывают быстрое утомление являются общебиологическим раздражителем. Центральная нервная система в первоначальном периоде действия шума сохраняет состояние равновесия с помощью различных механизмов приспособления и защиты однако при продолжающемся действии достаточно сильного шумового раздражителя равновесие нарушается. С этого момента наблюдаются нарушения со стороны сердечно – сосудистой системы желудочно – кишечного тракта желез внутренней секреции газообмена. Причем сосудистые расстройства и заболевания нервной системы в большей степени ограничивают работоспособность человека чем снижение слуха также возникающее в процессе длительного шумового воздействия на незащищенные слуховые органы. Различают следующие реакции организма на действие шума: утомление шумовая травма и профессиональная тугоухость. Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции сбор информации и аналитические процессы из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчиков электрокар и т.п.) что способствует несчастным случаям на производстве. Уровень шума измеряется в децибелах (дБ). Допустимая норма шума в прядильном цехе 80 дБ.
Для снижения отрицательного воздействия шума на человека широко используется противошумные вкладыши – беруши пользоваться которыми прядильщица должна обязательно. Беруши состоят из супертонкого стекловолокна они вкладываются в слуховые каналы обеспечивают хороший воздухообмен и не оказывают вредного воздействия на стенки слухового канала. Наиболее действенным индивидуальным средством защиты от шума являются наружные противошумные наушники. Чтобы привыкнуть к ним в начале их надевают на 2 ч а затем в течение месяца ежедневно увеличивают время ношения на 20 – 30 мин до целосменного использования после чего неприятные ощущения прекращаются. Эти наушники ослабляют шум на 30 – 40 дБ.
На предприятиях текстильной промышленности для нужд рабочих создаются и оборудуются помещения санитарно – бытового назначения: для стирки и сушки спецодежды и спецобуви; прачечные для стирки спецодежды; душевые и умывальные туалетные комнаты; комнаты приема пищи; медпункты; комнаты для курения; комнаты личной гигиены женщин. Производственная и домашняя одежда хранится в гардеробных или индивидуальных шкафчиках.
Лечебно–профилактическое обслуживание коллектива предприятия осуществляется персоналом медико–санитарной части или медпункта основными задачами которого являются разработка и проведение совместно с санитарно-эпидемиологическими станциями различных мероприятий направленных на оздоровление труда. Предупреждение возникновения и снижение общей и профессиональной заболеваемости производственного травматизма организацию и оказание квалифицированного лечения лиц пострадавших при исполнении производственных обязанностей.
Для предупреждения возможных заболеваний проводятся профилактические осмотры работающих терапевтами хирургами гинекологами. Один раз в год все работники предприятия проходят флюорографическое обследование.
Профосмотры позволяют своевременно выявить возможные заболевания рабочих перевести их на другую работу или назначить необходимое лечение.
Предприятия текстильной промышленности используя возможности технического прогресса в новых экономических условиях работы осуществляют техническое перевооружение и реконструкцию. В результате цеха оснащаются новым высокопроизводительным оборудованием средствами механизации. Применение пухообдувателей-подборщиков пухоочистителей пневматическая транспортировка обратов и отходов из прядильного цеха внедрение ленточных и цепных пространственных транспортеров кондиционирование воздуха в цехах сделали более безопасными и здоровыми условия в прядильных цехах и в целом на предприятиях. Сложное технологическое оборудование в сочетании с механизацией и автоматизацией трудовых и технологических процессов требуют от обслуживающего персонала строгого выполнения безопасных приемов в работе.
В процессе выполнения работы получены следующие результаты:
- выполнен обзор литературных источников с целью изучения конструкций приемно-намоточных механизмов;
-получены динамическая и математическая модели приемно-намоточных механизмов с маятниковым подвесом бобинодержателя
- с использованием системы инженерных и научных расчетов MATLAB разработано алгоритмическое и программное обеспечение для исследования динамики механизма с использованием ЭВМ;
-по результатам работы программы получены графические зависимости которые позволили исследовать влияние параметров механизма на условия его работы;
-на основании результатов исследования сформулированы рекомендации по совершенствованию конструкции механизма;
- изучены вопросы охраны труда.
Результаты работы могут быть использованы при модернизации приемно-намоточных механизмов а также при разработке новых конструкций. Предлагаемое программное обеспечения позволит в короткие сроки провести исследование условий работы приемно-намоточных механизмов выявить возможности совершенствования конструкций с целью повышения производительности оборудования.
Список использованных источников
ПерепелкинК.Е. Химические волокна: развитие производства методы получения перспективы К.Е.Перепелкин. – СПб.: РИО СПГУТД 2008. – 354 с.
Беспалова И. М. Лабораторный практикум по курсу «Машины и аппараты производства химических волокон» И. М. Беспалова. - СПб.: СПГУТД 2012. - 55 с.
Беспалова И. М. Машины и аппараты производства химических волокон: метод. указания к выполнению курсового проекта И. М. Беспалова. – СПб.: СПГУТД 2013. – 39 с.
Дружинина Т. В. Химические волокна: основы получения методы исследования и модифицирование Т. В. Дружинина и др. – М.: Изд-во МГТУ им. А. Н. Косыгина 2007. – 290 с.
Справочник конструктора: Справочно-методическое пособие Под ред. И.И.Матюшева. – СПб.: Политехника 2006. – 1027 с.
ПрошковА.Ф. Расчет и проектирование машин для производства химических волокон А.Ф.Прошков. – М.: Легкая и пищевая промышленность 2002. – 408с.
МатюшевИ.И. Высокоскоростные приемно-намоточные механизмы для химических нитей И. И. Матюшев В. А. Климов Л. С. Мазин. – М.: Легпромбытиздат 1991. – 256 с.
Усенко В.А. Лабораторный практикум по переработки химических волокон и нитей: учебное пособие для вузов В.А. Усенко К.М. Лалыкина – М.: Легпромбытиздат 1985. – 280 с.
Ушаков К.Н. Основы производства и подготовки к текстильной переработке химических нитей: учеб. для вузов К.Н. Ушаков– М.: Легпромбытиздат 1991. – 352 с.: ил. – ISBN 5–7088–0021–6.
Голубев Г.А. Машины для формования и приемки капроновых нитей. Конструкция монтаж наладка и эксплуатация Г.А Голубев – М.: «Химия» 1977. – 264 с.
ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Чертеж приемно-намоточного механизма.dwg

Плакат результаты иследования 2.doc

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
– V = 20 ммин 2 – V = 75 ммин
– Dп = 0056 м; 2 – Dп = 02 м; 3 – Dп = 025 м

Плакат Результаты исследования 1.doc

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Dб = 025 м; V =75 ммин; Qст = 10 Н
Dб = 025 м; V = 140 ммин; Qст = 10 Н

Плакат блок-схема.doc

БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПРИЕМНО-НАМОТОЧНОГО МЕХАНИЗМА