Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

« Ивановская государственная текстильная академия »

( ИГТА)

Кафедра проектирования текстильных машин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ОСЕЙ ДАВИЛЬНЫХ

ВАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГ ДРУГА

Методические указания к лабораторной работе по дисциплинам РКТТМ и ПТМ студентов специальностей 170700,280300.

Иваново 2003 Настоящие методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Расчет и конструирование типовых текстильных машин» предназначены для студентов специальности 170700 «Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности», а также могут быть использованы студентами специальности 280300 при изучении курса «Проектирование текстильных машин».

В методических указаниях изложены основные сведения об устройстве и работе валичного съема прочеса с давильными валами, методика расчета перекоса давильных валов.

Составители: канд.техн.наук, проф.В.Г.Чумиков канд.техн.наук, доц.В.В.Бонокин Редактор Т.В.Федорова Корректор И.Н.Худякова Научный редактор канд.техн.наук, проф.В.М.Андриянов Лицензия № 06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 02.03. Формат 1/16 60 х 84. Бумага писчая. Плоская печать.

Усл.печ.л.0,70. Уч.-изд. л.0,67.Тираж 50 экз. Заказ № Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Участок оперативной полиграфии ИГТА 153000 г. Иваново, пр.Ф.Энгельса, Лабораторная работа «Определение перекоса давильных валов»

Цель работы: изучение общего устройства и работы валичного съема прочеса с давильными валами (на примере чесальной машины ЧММ-14); изучение отличий и области использования давильных валов.

Задание.

1. Изучить правила техники безопасности при работе на чесальных машинах.

2. Начертить технологическую и кинематическую схемы валичного съема прочеса с давильными валами (ориентироваться на ЧММ-14,ЧМД-4).

3. Выполнить технологический и кинематический расчеты валичного съема прочеса с давильными валами (ЧММ-14, ЧМД-4 – по заданию преподавателя).

4. Изучить назначение и устройство валичного съема прочеса и давильных валов, изучить особенности работы и область использования давильных валов.

5. Выполнить расчет смещения (перекоса) осей давильных валов относительно друг друга.

6. Ответить на вопросы (по заданию преподавателя).

1. Основные сведения Валичный съем с давильными валами.

На высокопроизводительных шляпочных чесальных машинах для хлопка вместо съемных гребней устанавливают валичные съемные механизмы с давильными валами.

1.1. Механизм валичного съема прочеса с давильными валами чесальных машин ЧММ-14, ЧМД-4. Схема этого механизма приведена на рис.1.

Р + Рис.1. Валичный съем с давильными валами чесальных машин ЧММ- Валичный съем [1] предназначен для съема прочеса со съемного барабана чесальной машины с последующим раздавливанием сорных примесей в прочесе при прохождении его через раздавливающие валы.

Механизм валичного съема состоит из съемного 2 и передающего 3 валиков (обтянутых цельнометаллической пильчатой лентой – ЦМПЛ КЦ 60) и гладких раздавливающих валов 4.

Съемный валик 2, установленный на разводку (зазор) 0,125 мм относительно съемного барабана 1, снимает прочес с поверхности последнего и направляет его на передающий валик 3, с которого он передается в зону контактирования раздавливающих валов 4, где прочес проглаживается, сорные примеси раздавливаются. Затем прочес поступает в лентоформирующую воронку вытяжного прибора (на рис.1 не показано).

Все валики механизма вращаются на подшипниках качения, установленных в сферических корпусах, что позволяет валикам самоустанавливаться относительно опор.

Передача движения рабочим органам механизма осуществляется зубчатой передачей от съемного барабана.

Валичный съем (съемный 2 и передающий 3 валики) выполнен в виде отдельного самостоятельного механизма. Давильные валы (раздавливающие валики 4 ) выполнены также в виде отдельного самостоятельного механизма.

1.2. Механизм валичного съема прочеса с давильными валами чесальных машин ЧМ- Схема этого механизма приведена на рис.2.

Рис.2.Валичный съем с давильными валами чесальных машин ЧМ- Механизм съема для чесальных машин ЧМ-50 установлен на разводку к съемному барабану1 (рис.2) и состоит из съемного валика 2, давильных валов 3, очистительной щетки 4 и поперечного транспортера 5, раклей 6, пружин 7.

Съемный валик 2 обтянут цельнометаллической пильчатой лентой, смонтирован на радиально-сферических шарикоподшипниках, помещенных в щеках.

Очистительная щетка 4 обтянута лентой шлифовальной и смонтирована на радиально - сферических шарикоподшипниках, установленных в корпусах, которые крепятся к щекам. Разводка между очистительной щеткой 4 и съемным валиком устанавливается при помощи шпилек. Привод очистительной щетки осуществляется от индивидуального электродвигателя с помощью клиноременной передачи через шкив.

Давильные валы 3 представляют собой два металлических цилиндра с высокой чистотой поверхности. Нижний давильный вал 3 смонтирован на радиально-сферических шарикоподшипниках, установленных в щеках. Верхний давильный вал смонтирован на шарикоподшипниках в перемещающихся корпусах, установленных в пазах щек. Это позволяет передавать нагрузку на верхний давильный вал. Нагрузка на корпусы подшипников верхнего давильного вала осуществляется с помощью пружин сжатия через палец при помощи гаек.

Очистка давильных валов осуществляется раклями 6, которые прижимаются к поверхности валов пружинами 7.

Основными элементами поперечных транспортеров 5 являются две бесконечные резиновые ленты.

1.3. Давильные валы Предназначены для раздавливания сорных примесей в прочесе.

В основу устройств для дробления сорных примесей в ватке прочеса взята конструкция дробильных валов Перолта, которые применялись на суконных кардочесальных аппаратах. В настоящее время известны две системы дробильных устройств:

- «Кроссрол» - устанавливается между съемным гребнем и плющильными валами;

- «Кроссрол-Варга» - применяется с валичным съемом прочеса (рис.1).

Оси давильных валов смещены относительно друг друга на некоторое расстояние Х (рис.3). Смещение Х выполнено для нижнего вала. Такое смещение необходимо для наиболее полного раздавливания сорных примесей в прочесе. Для этой же цели верхний раздавливающий валик нагружен силой прижатия Р, величина которой составляет 1180-1220 Н. Нагрузка на машинах ЧММ-14 на верхний валик передается через устройство, содержащее шарик, кронштейн, штангу, на которой закреплен груз.

Раздавливающие валы – высокоточные детали машины, изготавливаются из стали 50 ГА и имеют высокий класс шероховатости рабочих поверхностей – Rа 0,040, твердость НRС 59…63, прямолинейность 0,005 мм, отклонение от цилиндричности 0,003 мм.

Раздавливающие валы очищаются от прилипших (адгезированных) сорных примесей специальными раклями, плотно прижатыми к поверхностям валов.

Прижатие раклей к поверхности валов осуществляется при помощи пружин.

При правильной эксплуатации машины валичный съем обеспечивает полное снятие прочеса со съемного барабана и эффективную очистку от сорных примесей.

Для нормального прохождения прочеса между давильными валами и первой парой валиков вытяжного прибора устанавливается вытяжка. Эта вытяжка ослабляет силу сцепления сорных примесей с волокном и обеспечивает возможность более легкого отделения этих примесей в процессе дальнейшей обработки. Применение давильных валов получает следующие результаты:

- число пороков в 1 грамме чесальной ленты уменьшается на 40-50%;

- неровнота на метровых отрезках уменьшается на 20-25%;

- число пороков на 2000 м пряжи уменьшается на 18-25%;

- снижается обрывность на ровничных и прядильных машина, а также в ткачестве.

2.1. Расчет перекоса давильных валов Под действием распорных усилий давильные валы прогибаются, что приводит к неравномерному линейному давлению по длине рабочей части валов.

Известны следующие методы компенсации прогиба валов: бомбировка, перекрещивание (перекос) и контрпрогиб. При бомбировке диаметр средней части вала делают больше диаметра на краях. Распределение бомбировки между валами влияет на величину скольжения материала в зазоре валов, а также на соотношение линейной (окружной) скорости средней части и краев материала. Окружная скорость – наименьшая по краям, наибольшая посередине. Изменение технологического процесса (например засоренности) приведет к изменению нагрузки на валы и, следовательно, к изменению бомбировки, т.е. к установке новых валов с новыми размерами средней части и краев валов.

Перекрещивание (перекос) представляет собой незначительный поворот (рис.3) оси одного вала относительно оси другого вала. Поэтому величина зазора на концах валов становится немного больше, чем в центре. Этим компенсируют увеличение зазора в центре, возникающего от действия распорных усилий.

где х – смещение осей валов на их концах в горизонтальной плоскости, м;

h – величина зазора между валами на их концах, м.

Величина h 2 очень мала, поэтому ею пренебрегаем. Тогда формула (3) принимает вид:

Из формулы (4) определим величину зазора:

Для полной компенсации прогиба необходимо, чтобы величина зазора иежду валами на их концах (в рабочей части), полученная путем перекоса, была равной величине максимального прогиба нижнего ( f H ) и верхнего ( f b ) валов в среднем сечении.

В этом случае валы будут соприкасаться друг с другом по всей рабочей части:

Из формулы (6) определим величину смещения концов валов:

2.2. Расчет сил, изгибающих моментов и прогиба балки, лежащей на двух опорах и нагруженной равномерно распределенной нагрузкой [2] где q - распределенная нагрузка, Н/м.

Изгибающий момент М: а) сечение 0 Z a c + b Координата опасного сечения:

Максимальный изгибающий момент в опасном сечении:

Рис.5.Эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов М.

2.3. Расчет прогиба давильных валов Так как распределенная нагрузка на давильные валы симметрична относительно опор А и В, то величину максимального прогиба для них можно определить по формулам [3]:

а) максимальный прогиб для вертикального давильного вала – б) максимальный прогиб для нижнего давильного – инерции поперечного сечения, Е = 2,1 1011 Н/м2 – модуль упругости Юнга, d = 0,077 м – диаметр давильных валов, l = 1,115 м – расстояние между центрами подшипников, b = 1,01 – длина рабочей части вала, Gb = G H = 400Н – вес верхнего и нижнего давильного вала, Р = 1200Н – нагрузка на верхний давильный вал, – распределенная нагрузка на верхний давильный вал, - распределенная нагрузка на нижний давильный вал 3. Методические указания.

Ознакомиться с опасными местами машины и их ограждениями. Изучить правила пуска и останова машины и правила техники безопасности.

При изучении валичного съема с давильными валами на остановленной машине разбирают и собирают части этого механизма, изучая конструкцию деталей и всего валичного съема и давильных валов. При этом выполняют необходимые чертежи и замеры.

При вычерчивании передачи движения в валичном съеме выясняют, в какой последовательности передается движение валикам механизма и давильным валам, а также определяют число зубьев зубчатых колес и их влияние на линейную скорость, общую и частные вытяжки.

4. Порядок выполнения работы и содержание отчета.

1. Описать назначение, устройство и работу чесальной машины, а также назначение, устройство и работу валичного съема прочеса с давильными валами.

2. Зарисовать технологическую и кинематическую схему машины, а также зарисовать схему валичного съема с давильными валами. Отметить особенности устройства и работы этого механизма.

3. Выполнить кинематический и технологический расчеты машины и валичного съема с давильными валами.

4. Выполнить поперечный разрез валичного съема прочеса с давильными валами, выполнить расчет перекоса (смещения) осей давильных валов, сравнить теоретическое и действительное значение перекоса.

5. Контрольные вопросы.

1. Назначение валичного съема, его влияние на скорость съема прочеса со съемного барабана.

2. Назначение давильных валов, их влияние на качество прочеса, ленты, пряжи, ткани.

3. Расчет перекоса давильных валов, его назначение для работы валов и для выполнения основной функции – дробления сорных примесей в ватке прочеса.

4. Назначение раклей в конструкции давильных валов.

5. Каким образом передается нагрузка на верхний раздавливающий валик.

6. Требования к шероховатости, твердости рабочих поверхностей.

Прямолинейности и циллиндричности давильных валов.

7. Чем вызвана необходимость вытяжек в валичном съеме с давильными валами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Учебник/А.И.Макаров, В.В.Крылов, В.Б.Николаев и др.; Под общ.ред.

А.И.Макарова.-2-е изд., перераб.-М.: Машиностроение, 1981.

2. Справочник по сопротивлению материалов. Г.С.Писаренко, А.П.Яковлев, В.В.Матвеев. Издательство «Наукова думка», Киев, 1975, с.120, 268.

3. Н.М.Беляев. Сопротивление материалов, издательство «Наука», М.: 1976, с 283.