123888 (598595), страница 14
Текст из файла (страница 14)
,
.
По минимальному значению определены следующие оптимальные параметры коромысла механизма сопла:
,
и
.
Таблица 10. Значения параметров для расчета целевой функции
Порядковые номера сторон треугольника допустимых решений | Значения параметров целевой функции | | |||
мм | мм | град. | мм | ||
Вершина А 1 2 3 4 5 6 7 8 Вершина D 1 2 3 Вершина В 1 2 3 4 | 330 299 247 218 226 227 227,5 216 209 213,5 259 302 364,5 423,5 418 403 392,5 370 | 290 282 272,5 273 276,2 279 282,5 284 287,5 290,5 293 301 327 360,5 353 341 331 315 | 112 125 160 - - - - - - - 137 116,5 96 82 83 86,5 89,5 97 | 566,9 615,2 761,0 - - - - - - - 700,6 612 547,9 515,9 511,4 514,8 517,1 533,3 | 1186,9 1196,2 1280,5 - - - - - - - 1252,6 1215,0 1239,4 1299,9 1282,4 1258,8 1240,6 1218,3 |
В табл. 11 представлена характеристика состояний работоспособности механизма сопла при различных сочетаниях конструктивных параметров. При этом следует заметить, что зона направляющего бруса, где может быть произведена обрезка и захват нити, ограничена точками 2 и 3 соответственно с координатами =153 мм,
= -308 мм и
=178 мм,
= -300 мм.
Анализ табл. 11 подтверждает значения принятых оптимальных параметров коромысла механизма сопла.
В табл. 12 представлены способы устранения неработоспособных характерных состояний механизма сопла.
Таблица 11. Характеристика состояний работоспособности механизма сопла
Порядковые номера точек сторон треугольника допустимых решений | Характеристика состояний работоспособности механизма сопла |
Вершина А 1 2 3 4 5 6 7 8 Вершина D 1 2 3 Вершина В 1 2 3 4 | Работоспособность Недолет до зоны направляющего бруса То же самое Конструкция неосуществима То же самое То же самое То же самое То же самое То же самое То же самое Недолет до зоны направляющего бруса Налетает на бобину Выходит на зону направляющего бруса То же самое То же самое То же самое То же самое То же самое |
Таблица 12. Способы устранения состояний неработоспособности механизма сопла
Характеристика неработоспособных состояний механизма сопла | Способ устранения неисправности |
Недолет до зоны направляющего бруса | Невозможно устранить, т. к. в существующей базовой конструкции недопустимо изменять точку вращения кулачка |
Налет на наработанную бобину | Применить фигурную форму сопла |
Выход за зону направляющего бруса | Изменить профиль кулачка, т.е. при обрезке нити коромысло стоит дальше, а при передаче принудительного движения движется вместе с рычагом захвата и смены патронов |
Согласно выявленным параметрам коромысла произведено профилирование кулачка механизма сопла по дугам окружностей, что позволило:
-
уменьшить угол размаха коромысла;
-
уменьшить длину коромысла;
-
уменьшить длину сопла;
-
уменьшить габаритные размеры конструкции механизма сопла;
-
уменьшить металлоемкость конструкции механизма сопла;
-
устранить явление мягкого и жесткого ударов и повысить надежность работы как механизма сопла, так и всего автосъемника бобин.
Отметим, что профилирование кулачка механизма сопла с учетом синхронизации движений исполнительных механизмов автосъемника бобин подробно изложено в работе. При этом его габаритные размеры остались примерно такими же.
Проведенные производственные испытания усовершенствованного автосъемника бобин доказали, что надежность его работы повысилась и достигла величины 0,968. Дальнейшее увеличение надежности автосъемника бобин данной конструкции связано с разработкой отдельного механизма для выталкивания наработанной бобины или с разработкой механизма для определения диаметра бобины. Производственные испытания автосъемника бобин подтвердили также вывод о том, что его экономическая эффективность зависит от номера вырабатываемой пряжи, т.е. чем выше ее номер, тем эффективнее работа данного устройства.
Применение разработанной методики проектирования автосъемника бобин позволило получить экономический эффект.
Выводы
Одним из основных направлений развития текстильной промышленности является освоение автоматизированного поточного способа производства пряжи, связанного с обязательным использованием робототехнических средств. Активное использование РС в данных поточных линиях осложняется необходимостью самостоятельного изготовления предприятиями их составных элементов и периферийного оборудования, поэтому целесообразно сотрудничество с использованием международного разделения труда, а также различных форм международной кооперации. В качестве последнего России в сфере создания РС для текстильной промышленности в условиях современной экономической ситуации рекомендуется выбрать проектирование данных устройств по требованиям заказчика. Для ускорения внедрения РС в текстильную промышленность необходимо также существенно повысить их надежность и снизить себестоимость.
С целью снижения затрат на создание РС разработан метод их проектирования, который позволяет выявить различные технические решения данных устройств по требованию потребителя независимо от конструктивных особенностей текстильной машины, а также произвести оценку надежности механизмов исполнительных органов и всего РС на стадии проектирования и конструкторской отработки опытного образца. Данный метод включает в себя шесть этапов: разработку функциональной структуры РС; моделирование структурных схем исполнительных органов РС; алгоритм моделирования траектории выходного звена исполнительного органа РС; выбор критериев оптимизации р проектировании РС; выявление принципов разработки циклограммы РС и контроль надежности РС при испытаниях. Каждый этап разработанного метода может быть использован как самостоятельный способ проектирования РС.
Определено максимальное количество исполнительных механизмов робототехнического средства текстильной машины, на основании чего разработана схема взаимосвязей между элементами РС, с учетом которой выявлена функциональная структура последнего. Анализ и улучшение выявленной функциональной структуры позволяют повысить надежность работы РС.
На основе применения метода Ф. Цвики разработана морфологическая матрица моделирования структурных схем исполнительных механизмов РС машин поточной линии прядильного производства, позволяющая выявить все возможные варианты технических решений исполнительных механизмов.
Для РС текстильной машины разработан алгоритм моделирования траектории выходного звена исполнительного органа по характерным точкам последнего с учетом повторения участков траектории и синхронизации работы всех исполнительных механизмов. При реализации разработанного алгоритма выявлена универсальная структурная схема исполнительного механизма РС, позволяющая получить широкий спектр всевозможных траекторий выходного звена исполнительного органа.
С целью выбора критериев оптимизации при проектировании робототехнических средств текстильных машин определены целевые функции и их значения. Для уменьшения затрат машинного времени ЭВМ и учета конкретных требований заказчика на проектируемое РС введен приоритет целей. Для РС существующих текстильных машин в качестве приоритетов первого уровня целей целесообразно принять габаритные размеры РС, тип траектории и число характерных точек выходных звеньев исполнительных механизмов. Для критериев, имеющих информативно-смысловой характер, предложено ввести шкалу экспертных оценок. Выявлены принципы разработки циклограммы РС с учетом оценки быстродействия, синхронизации и надежности работы его исполнительных органов.