Разработка конструктивных схем и динамический анализ текстильных роторных систем

• Автор: Коузи Хассан Джамиль
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ТЕКСТИЛЬНЫХ РОТОРОВ И ОБЗОР ПАТЕНТНОЙ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Обзор н анализ существующих конструкций веретен

1.2. Обзор и анализ конструкций прядильных камер

1.3. Краткий обзор методов исследования роторных систем

1.4. Направления совершенствования конструкций роторов

текстильных машин

Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИ-
ЗА ДИНАМИКИ ЖЕСТКИХ РОТОРОВ, ВРАЩАЮЩИХСЯ ВОКРУГ НЕПОДВИЖНОЙ ТОЧКИ
2.1. Определение геометрических и кинематических харак-
теристик жесткого вертикального ротора, вращающегося вокруг неподвижной точки
2.2. Составление уравнений движения жесткого вертикального ротора, вращающегося вокруг неподвижной
точки
2.3. Результаты численного решения уравнений движения
жесткого вертикального ротора и их анализ
2.4. Составление и анализ уравнений движения жесткого горизонтального ротора, вращающегося вокруг неподвижной точки
2.5. Уравнения движения произвольно ориентированного жесткого ротора, вращающегося вокруг неподвижной
точки
Выводы

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УПРУГИХ СВЯЗЕЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ ЖЕСТКОГО РОТОРА
ЗЛ. Влияние упругих связей на динамические характеристики ротора со сферической опорой
3.2. Линеаризация уравнений движения ротора с упругими связями и анализ возможностей использования линеаризованных уравнений
3.3. Динамический анализ веретена ВТК-45-ІУ
3.4. Анализ однородной системы уравнении веретена
3.5. Результаты анализа стационарного и нестационарного движения веретена с учетом его неуравновешенности
Выводы
ГЛАВА 4. ГЛАВА 4. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ РОТОРНЫХ СИСТЕМ, СОСТОЯЩИХ ИЗ ДВУХ УПРУГО СОЕДИНЕННЫХ РОТОРОВ
4.1. Сравнение подшипниковых и дисковых опор роторных систем
4.2. Анализ динамических характеристик роторной системы с приводным н рабочим роторами, соединенными между собой посредством упругого сферического шарнира
4.3. Анализ динамических характеристик роторной системы с рабочим ротором, упруго установленным на оси приводного ротора
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В текстильной промышленности для выполнения процессов кручения и наматывания используются разнообразные конструкции веретен, центрифуг, прядильных камер, вьюрков, бобинодержателей, и др. Эти механизмы относятся к классу высокоскоростных роторных систем и от стабильности их работы во многом зависят качество пряжи, производительность оборудования, его надежность и долговечность. Повышение технического уровня технологических роторных систем является актуальной задачей текстильного машиностроения, для решения которой необходимо развитие методов моделирования и анализа динамических характеристик бысгровращающихся роторов.
Рабочие скорости текстильных роторов постоянно растут и в настоящее время частоты вращения веретен могут превышать 15000 мин'1, а прядильных камер -100000 мин'1. В этих условиях важное значение приобретаю т вопросы обеспечения долговечности подшипниковых опор, для чего необходимо решить задачи уменьшения относительных скоростей вращения элементов в опорных узлах и снизить уровень вибраций роторной системы в целом. Задача уменьшения относительных скоростей вращения в настоящее время успешно решается за счет применения дисковых опор, а для снижения уровня вибраций необходимы разработка рациональных конструктивных схем роторов и эффективных методов их динамического анализа.
В связи с этим в настоящей диссертации решались задачи динамического анализа текстильных роторов в условиях стационарных и нестационарных режимов движения с использованием линейных и нелинейных математических моделей. Для практической реализации теоретических методик разработано программной обеспечение, способствующее сокращению сроков и повышению технического уровня проектно-конструкторских работ.
Целью диссертации является разработка и динамический анализ конструктивных схем текстильных роторов, обеспечивающих снижение виброактивности и улучшение эксплуатационных характеристик крутильно-формирующих органов текстильных машин.

ческие скорости, поскольку большая часть текстильных роторов работает за первой критической скоростью.
Еще одну группу текстильных роторов составляют многочисленные типы приемно-намоточных механизмов. Особенностью данных механизмов является то, что они содержат быстровращающиеся роторы, которые взаимодействуют через тело намотки с приводными цилиндрами или прикатывающими валиками. В исследование роторных систем такого типа большой вклад внесли работы Л.С. Мазина [41], В. К. Полякова [42], Е.З. Регельмана [43] и ряда других ученых.
1.4. Направления совершенствования конструкций роторов текстильных машин
Развитие технологий и техники прядения приводит к постоянному росту скоростей выпуска пряжи, что требует соответствующего увеличения частот вращения крутильно-формирующих органов: веретен, прядильных камер, центрифуг и других типов текстильных роторных систем. По технологическим условиям работы текстильные роторные системы подразделяются на две группы. В первую группу входят системы (веретена, центрифуги и т.п.), которые одновременно осуществляют операции кручения и наматывания, во вторую - системы (прядильные камеры), где эти операции разделены. Главной отличительной особенностью роторов первой группы является наличие вращающейся паковки, масса которой изменяется в процессе наматывания пряжи, что существенно влияет на неуравновешенность роторной системы. В роторах второй группы паковка отсутствует, и их неуравновешенность определяется в основном только точностью изготовления и балансировки.
К настоящему времени предельные частоты вращения веретен достигли 20000 мин'1, а прядильных камер пневмопрядильных машин 150000 мин'1. При таких высоких рабочих скоростях для обеспечения надежности и долговечности роторных систем в первую очередь необходимо решить две главные задачи: во-первых, ограничить уровень вибраций, и, во-вторых, снизить величины относительных скоростей в подшипниковых опорах.