Разработка методов адаптивного управления в широкопроходных строгальных машинах

• Автор: Волков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с.

ГЛАВА 1. Анализ процессов при взаимодействий рабочих валов с кожевенным полуфабрикатом
1.1 Формирование качества при обработке кожи
1.1.1. Эксплуатационные условия в технологическом процессе
1.1.2. Статистическая обработка результатов опытно - промышленных исследований
1.2 Методика расчета вала как балки на упругом основании
1.3 Динамика работы машин с ножевыми валами
1.3.1. Изучение процессов формирования качества кожевенных
материалов
1.3.2. Положения методики исследования кожевенных машин
1.4 Анализ процесса резания винтообразными ножами
1.5 Выводы
ГЛАВА 2. Экспериментальные исследования работы наличных
машин
2.1 Разработка методики испытаний
2.2 Акустическая динамика кожевенных машин
2.2.1. Изучение мездрильных и строгальных машин
2.2.2. Сравнительный анализ экспериментальных данных
2.3 Условия повышения износостойкости ножевых валов
2.4 Выводы
ГЛАВА 3. Особенности операций обработки кожи
3.1 Анализ взаимодействия валов с обрабатываемым
полуфабрикатом
3.2 Износ рабочих поверхностей ножевого вала
3.3 Сравнительный анализ технологий изготовления ножей
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. Теоретические и практические рекомендации
4.1 Показатели качества кожевенных материалов
4.2 Анализ периодических процессов, влияющих на качество при
строгании
4.3 Технология изготовления ножей повышенной стойкости
4.4 Выводы
Общие выводы и заключение
Библиографический список

В машинах кожевенного производства на этапах ее механической обработки, в значительной степени определяющих качество готовой продукции, широко распространены машины валичного типа. При этом один или несколько валов функционально являются рабочим органом, осуществляя обработку обрабатываемого материала. Часто операции представляют собой процесс резания винтообразными ножами, которые закреплены на рабочем валу, который относится к основным элементам, как с точки зрения технологического процесса, так и в аспекте динамической нагруженности машины. Вследствие периодической перечеканки ножей, ресурс которых обычно не превышает одного месяца, вал имеет значительную динамическую неуравновешенность, которая остается достаточно высокой даже при проведении динамической балансировки вала на стенде после каждой перечеканки ножей [10,11]. Однако такая процедура имеет место только на отдельных (передовых) предприятиях и, кроме того, перестановка сменного вала на- саму машину после его балансировки на стенде, вносят технологическую погрешность в динамическую уравновешенность системы «вал-машина». Отработка опытно-промышленной технологии производилась на экспериментальных винтообразных ножах, изготовленных по результатам выработанных положений.
Актуальность работы заключается в необходимости существенного повышения ресурса рабочего органа строгальных машин, что позволяет обеспечить увеличение их производительности при гарантированно высоком качестве обработки продукции, а также снижение затрат на текущее обслуживание строгальных машин и улучшение условий труда. Изменение геометрии режущего инструмента позволяет благоприятно влиять на параметры резания, что находит прямое отражение в качестве обработки. Конкурентоспособность кожевенных материалов достигается только при

необходимом нормативно- техническом сопровождении в виде сертификатов соответствия, дипломов и т.п. Объективно требуются новые методики квалиметрической оценки, позволяющие в результате соответствующих доработок обеспечить создание высокоэффективных инженерных методов управления качеством продукции.
Цель работы состоит в научном исследовании и обосновании инженерных методов, методик и технологий, обеспечивающих необходимое повышение и стабильность показателей качества при обработке продукции кожевенного производства, что позволит снизить эксплуатационные затраты. Объект исследования представляет собой ножевой вал - рабочий инструмент валичных кожевенных машин, в процессе его взаимодействия с обрабатываемым полуфабрикатом.
Научная новизна и личный вклад диссертанта заключается в создании методологической базы для повышения технического уровня кожевенных машин валичного типа за счет разработки теоретических основ проектирования, конструктивной проработки и использования соответствующих технологий изготовления, монтажа и ремонта ножевого вала, что обеспечивает реальное увеличение качественных показателей обрабатываемых материалов и снижение эксплуатационных расходов. В процессе выполнения работы решены следующие задачи:
1. проведен мониторинг качества обработки кожевенного полуфабриката и определены критерии оценки износа ножей, повышение стойкости которых необходимо для увеличения их долговечности и стабилизации параметров режущей кромки; сделан анализ условий эксплуатации и обслуживания машин;
2. выявлены критерии оценки работоспособности, долговечности спиральных ножей по показателям качества обработанной продукции, обладающей необходимыми свойствами для ее сертификации;
3. разработана и реализована математическая модель объекта исследований, обладающая новизной и большей универсальностью

случае вибрации изменяются незначительно и по этому достижение наиболее высокого качества обработки полуфабрикатов за счет изменения скорости транспортирования не коррелируется явно с вибронагружением как подающего, так и ножевого вала. Этот вывод был сформулирован в результате анализа вибраций 3-х машин, имеющих разный износ ножей: от новых, до предельно изношенных, требующих замены.
Анализируя вибрации в соответствующих точках валов со стороны противоположной электродвигателю, можно видеть, что в целом они близки к полученным со стороны электродвигателя.
В диапазоне частот до 10 кГц вибрации в этих точках различаются в остальном несущественно.
Сопоставление виброграмм правого и левого подшипников ножевого вала позволяют сделать следующие выводы:
■ в целом уровни вибраций примерно одинаков;
■ со' стороны электродвигателя в спектре 0-10 кГц при рабочем и холостом режимах вибрации различается весьма мало;
■ с. противоположной стороны вала при рабочем режиме машины вибрации близки к соответствующим на другом подшипнике, хотя максимальные значения наблюдаются при 5 кГц (со стороны электродвигателя), а во втором случае при 4 кГц, при холостом режиме при
3,5 и 5 кГц.
2.2.2.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ДАННЫХ
Результаты расчета по предлагаемым в работе методикам показали, что жесткость опор вала оказывает существенное влияние на динамические показатели машины. При снижении жесткости опор в 10 раз по сравнению с основным вариантом, судя по динамическим прогибам вала, имеет место зарезонансный режим работы машины. При снижении жесткости опор вала в 3 раза по отношению к основному варианту обнаружено увеличение прогиба