Исследование работы ножевых валов кожевенных машин и разработка условий их совершенствования

• Автор: Толмачев, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил

ГЛАВА 1. Анализ процессов при взаимодействии 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 валичных
машин
2.1 Разработка методики испытаний
2.2 Акустическая динамика кожевенных машин
2.2.1. Изучение мездрильных и строгальных машйн
2.2.2.Сравнительный анализ экспериментальных данных
2.3 Условия повышения износостойкости ножевых валов
2.4 Выводы
ГЛАВА З.Особености операций обработки
кожи
3.1 Анализ взаимодействия валов с обрабатываемым
полуфабрикатом
3.2. Износ рабочих поверхностей ножевого
вала
3.2.1 Изучение режущего инструмента
3.2.2Сравнигельный анализ технологий изготовления ножей
Разработка перспективной технологии
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
4.3.1 Построение математических моделей
4.3.2 Аналитический обзор методов упрочнения
4.4 Выводы
Заключение
ЛИТЕРАТУРА Приложение 1 Приложение

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 опытнопромышленной 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:
разработаны методики теоретических и экспериментальных исследований на их основе изучены процессы взаимодействия ножевого вала, оснащенного разными типами ножей, с обрабатываемым полуфабрикатом;
- представлена и реализована математическая модель объекта исследований, обладающая новизной и большей универсальностью по сравнению с известными ранее, что позволяет эффективно находить наиболее приемлемые технические решения;
- проведен мониторинг качества обработки кожевенного полуфабриката и определены критерии оценки износа ножей, повышение

Т. 2 на подшипнике ножевого вала со стороны электродвигателя -максимальные значения вибраций на частотах 5-5,5 кГц при холостом режиме работы.
Низкочастотный уровень (до 1 кГц) при рабочем и холостом режимах различаются несущественно, при этом дискретные пиковые значения возникают на частотах: 50, 225, 275, 300, 350 - около 20 дБ; 450, 475, 525, 550, 575 - около 40 дБ; 600, 625, 700, 725, 750, 775, 800 - около 20 дБ. Таким образом, в спектре частот до 400Гц, уровень вибрации наименьший.
На подшипнике подающего вала со стороны электродвигателя в спектре частот от 0 до 10 кГц при рабочем и холостом режимах отличие вибраций крайне малы. Преобладают низкочастотные вибрации, имеющие всплески при 250, 600, 1000 Гц, кроме этого имеется локальный максимум в интервале 3-3,5 кГц. Выше 4,5 кГц уровень вибраций почти равен 0.
При обработке полуфабрикатов, в низкочастотном спектре до 250 Гц уровень вибраций повышается примерно на 20 дБ. В остальном оставаясь без изменений (скорость подачи максимальна). Дискретные значения практически не меняются по частотам и величине.
Однако если сравнить вибрации на подшипниках подающего вала при разных скоростях его вращения, то следует сказать, что в исследуемых машинах нет какой либо тенденции, характерной для всех машин. В общем 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.