Анализ технологических и механических характеристик швейных машин для автоматизированной сборки заготовок обуви тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Антонов, Михаил Алексеевич

• Антонов, Михаил Алексеевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Антонов, Михаил Алексеевич

Введение

1. Анализ современного состояния ж тенденций разви- 12; тин техники и технологии сборки заготовок ©буш

1.1. Оборка заготовок на 111 с электроприводом 12 первой группы

1.2. Оборка заготовок на ШН с электроприводом 15 второй груши

1.3. Оборка заготовок на !ШШ е электроприводом 1Я третьей группы

1.4. Оборка заготовок на 1ИИ о электроприводом 20 четвертой групш

1.5» Научные исследования электроприводов ШН для 24 сборки заготовок обуви

1.6. Электронные средства управления: и контроля за работой НИМ

1.7. Системы управления ШИ с использованием ЭШ

1.8. ПИ с программным управлением и автоматизиро- 5? вашим электроприводом

1.9. Современные автоматизированные электроприводы ®

1.10. Основные тендещии развития ШИ с автомати-зированннм приводом

Выводы

2. Теоретическое исследование работы приводов ^ промышленных швейных машин обувного производства с фрикционными муфтами

2.1. Шржвод швейных машин о фрикционной управляем©!, оператором

2*2. Исследование работа приводов швейных машин е 88 автоматически регулируемыми фрикционными муфтами

2*3. Изучение возможностей, использования в приводе 1113 швейных машин матажтя©-эмулъеионных шт пореш-йошг регулируемых муфт

Выводы

3. Исследование режимов работы швейной машины © 132 амшштудно-чаететным регулированием скорости двигателя

3.1. Технические характеристики швейной машины © 132: регулируемым электроприводом

3.2. Анализ переходных процессов при ступенчатом 138 регулировании скорости швейных машин

3.3. Аналитическое представление характеристик дви- 156 гателя при ступенчат« регулировании скорости

3.4. Составление уравнений движения швейной машины 165 ш методика их численного ретенш

3.5. Анализ результатов численного решения уравнений 167 движения швейной машины

3.6. Экспериментальная база для отработки техноло- 1^8 гиж сборки обуви

Выводы ^

4. Совершенствование технологии оборки заготовок 190 верха обуви о использованием ИМ, оснащенных автоматизированным приводом

4.1. Современное состояние вопроса ISO

4.2. Моделирование технологической, операции оборки 211 заготовок обуви для швейных автоматов

Выводы

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Антонов, Михаил Алексеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Задачи, рассматриваемые в диссертации охватывают наиболее важные и недостаточно исследованные стороны общей проблемы совершенствования уровня автоматизации обувного производства.

Решение их позволяет при осуществлении автоматизации обувного производства учесть как технологические, так и механические требования к оборудованию и организации производства.

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы.

1. Проведен анализ процесса пуска швейной машины с нерегулируемой фрикционной муфтой, на основе которого установлено, что включение в привод швейной машины фрикционной муфты позволяет разгрузить двигатель от пусковых перегрузок и обеспечить снижение пускового момента до значений, не превышающих 1,5!^.

2. Рассмотрен процесс ступенчатого регулирования скорости швейной машины за счет импульсного управления работой фрикционной муфты. Получены необходимые кинематические ж динамические характеристики переходных процессов, с помощью которых достигается возможность установления: взаимосвязи между конструктивными параметрами машины и характеристиками схемы управления работой маши?* ны.

3. Предложено использовать в приводе швейных машин управляемые магнитно-эмульсионные муфты, которые позволяют улучшить динамические характеристики привода в целом и расширить технологические возможности машины за счет более точного поддержания заданных ступеней рабочих скоростей машины.

4. Разработаны для всех рассмотренных типов муфт алгоритмы их анализа с учетом статических и динамических характеристик двигателей» Эти алгоритмы реализованы в СИ-программах, на основе которых обеспечивается возможность оперативного анализа условий работы швейных машиа в процессе их пуска и ступенчатого регулирования скорости.

5. Использование ступенчатого амплитудно-частотного регулирования характеристик двигателя швейных машин позволяет существенно снизить величины пусковых движущих моментов, что дает возможность повышения надежности привода швейных машин в условиях работы его с частыми пусками и остановами.

6. При проектировании электромеханических систем с© ступенчатым регулированием скорости двигателя параметры сиетемы необходим© выбирать таким образ©м, чтобы переходные процессы имели колебательный характер. Дяя швейных машин при этом достаточно обеспечить низшую частоту собственных колебаний в пределах 130-160; с"4, что; позволит существен» снизить величины ускорений, и движущих моментов в процессе регулирования режимов работы швейной машины.

7. Теоретический анализ движения швейной машины как машинного агрегата при ступенчатом регулировании необходимо производить е учетом динамической характеристики двигателя, причем в первом приближений достаточно ограничиться использованием линеаризована©!- динамической характеристики.

8. В общем случае для произвольных схем ступенчатого регулирования необходим© учитывать, что в процессе регулирования возможна работа двигателя как на устойчивых, так и неустойчивых ветвях характеристик, что требует использования нелинейных динамических характеристик и разработки соответствующих алгоритмов решения уравнений движения швейной машины.

9. Установлено» что при частотах вращения главного вала, превышающих 200 с""1, становится необходимым учет переменности приведенного момента инерции массы, так как его периодические изменения при высоких частотах вращения начинают существенно влиять на колебания скоростей и движущих моментов как в переходных, так и в установившемся режимах работы швейной машины.

10. Разработанная методика исследования движения швейной машины при ступенчатом регулировании характеристик двигателя может быть использована для анализа процессов пуека, торможения и всех других технологических режимов работы швейной машины, а также служит базой при создании логических схем управления с применением микропроцессорной техники.

11. Получены аналитические выражения в виде полиномиальных зависимостей, описывающие форму швейных строчек заготовок обуви на основе исходной информации, представленной в виде числовых массивов данных.

12. Разработана методика и Сопрограмма для управляющих программ микропроцессорных систем швейных автоматов, обеспечивающих выполнение всех типов строчек всего размерного ряда конкретного изделия.

13. Разработанная методика и Си-программа обеспечивают выполнение требуемого количества стежков и корректировку длины стежка на участке вблизи конца строчки для точной реализации координат конца последнего стежка»

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Антонов, Михаил Алексеевич, 1998 год

1. Вальщиков Н.М., Шарапин А.Й., Идиатулин И. » Вальщиков ЮШ. Оборудование швейного производства» М.: Легкая индустрия» 1977;

2. П Tec&nídcfie ¥K fcz^ú¿¿e/b,/$eti¿ié5a/b€e¿¿L//b$ fut c/etz- Q.U.IK- ГЯОл/IС-SГОР ~A/¿>úo z .1. Л/£>Н 880 Щ/ЮО, 1987.- 1994. 115, Л 5-6. - C. 32.

3. Шт. 5146862 США» МКИ5 Z> 05 В 69Д8. Приводное устройство; Заявл* 09.07.91j; Опубл. 15.09.92,

4. Ю. А.с, 1784693 СССР, МШ# 7) 05 В 69/18» Устройство управления электромагнитными приводами вспомогательных, механизмов швейной машины /С.А.Анисимов, Е.М.Смирнов, А.1.Тененбаум»

5. ТёсЛ^Х £ » 19953» - 89. Л 5-6»1. С. 26»18»; Пат» 5069149 США, МКИ5 7> 05 В 69/36. Электроприводу Заявл. 16.05*91; Опубл» 03»12:»91*19» Пат. 5146861 СНА, МКИ5 ^ 05 В 75/00» Привод; швейной машина;; Заявл. 05.05.91; Опубж» 15.09*92»

6. Пат» 5271346 США, МКИ5 7) 05) В 69/12* Приводное уст*» рожотво; Заявж» 24.09.91; Опубл. 21.12.93.

7. Заявка 4230747 ФРГ, МКИ5 7> 05 В 29/02. Привод швейной машины; Заявл. 14.09.92; Опубл. 17.03.94.

8. Каношж В.А* Кусочно-линейная математическая модель разгона агрегата электропривод-швейная машина /сообщение 2/ //Известия вузов» Технологш легкой промышленности. 1985. - Т» 28.--$ 2/164. - С. 109-113.ein ел getiieSe^ //1/7)1-Яеъ^Лбе:1. Л 978» - С. 77»

9. Л/е^ рго^ъа'$-£с£е,АеЪ'5> ¿»¿гее/иссс/ ОЗ/Ч//А^егУся^ ¿Аее*»****?.- 1991* 365» - № 12. - С. 35.37. В О ВАси,- Ся/ъе-З Я.

10. Сй/ъ # ~ 1990» 364, № 11. - 0. 19, 22-23.38» Пат». 5347940 США., МКИ5 05 В 19/00» Управляющее устройство; Заявл* 07.07,93; Опубл. 20.09.94.39» £&/п/эи6ег ¿^^¿е -¿¿¿¿еЛеъ3

11. Сп зАзе ¿яе/м^бъу //Техбс^е- 1994^ 51, В 9» - С. 61-62»40» Карагезяа Ю*А», Алексеев Ю*Й», Бриш П* Современнее за*» рубежное оборудование обувного производства» М»:: Легпромбытиз-дат, 1993» - 192 с»41» SejiLl£Lc/e^¿$/^ ТёеЛ

12. Ъся Уя^Ъ/^ябсОяй ¿1 1993» - 87, $ 3» - С. 94.42* ААаб ¿Аъее жь/ qе Ас <?

13. Ъ.сеС',/1 £ 1990» - 364, % 11» - С» 49;43. я/еуе^с/ь-ъ ¿оъс/^ф у^^сАс^е

14. А/у**ъ1сал . 1991* - 365» 1 1. - С» за.

15. ГЛъегс/ Ъе£ее 7)е ^е £Ь/Ье * 13ф „ 10ж11.50» Пат. 5153840 США, МКй5 £ 08 15/46» Устройство управления; Заявл. 10.09.90; Опубл. 06.10.92.51» Пат. 681332: Швейцария, МКЙ? 05 В 19/10. Устройство управления; Заявл. 26.02.91; Опубл. 12.04.90.

16. Пат. 5315945 США, МКИ5 Ъ 05 В 1Д0, Швейная машина^ Заявл» 26»06.92; Опубл. 31.05.94»

17. Не еолбъе? /эагоюе'беъ*.Яе-зе^Ы1996» 66» 1 4. - С» 251-256.т. к'е^пееЯ ¿^¿¿с*,/*^^^/'

18. Пх'&гее^ л „ 1994# „ /ре£ . /1/^ # «. с. 26.57» Пат» 5229949 США, МКИ5 /Я 06 Р 15/46. Система управления; Заявл» 25.04.91; Опубл. 20.07.93.

19. Пат» 5253599 США, МКЙ5 Э 05 В 21/00» Система управления; Заявл» 21.09.92» Опубл. 19.10.93,59»/£¿/7 с/сй<^ъО$е 8еС А/^А а /г. ^ //■$<?- А7/- ¿Г, -С.

20. О. А/а ПСЕ к, ¿ак ¿¿/г2 и/^е

21. Пат» 5180954 СНА» МКЙ5 Н 02 И 5/00» Устройство управления; Заявл. 04»01» 91; Опубл» 19»01.93,

22. Пат. 5074232; США, МК# 7) 05 В 3/02» Швейная машина с электронным управлением; Заята» 25»07.90; Опубл» 24*12*91*67* ШЩ 5144900 США, МКЙ5 2? 05 В 19/00». Устройство управления! Заявл* 19.01.90f Опубл» 08*09*92»

23. AsneticGv SAfe^oA-L^g . 1991. - 365, II. - C. 36-37. 74» ffexLfe^t U/г ¿V et-ее /? ¿v?*5t г c&fe // г e ♦ - 1993* - 114, 1 9.1. G. 46»

24. Й^а- -fictcftx. -^^¿¡/¿¡¿¿(p/i ^¿¿t S£e/> -1 & с //Sc A Q А Je с Ar>i/<

25. А/?>С'3щ « 1996. 90, 1 5-6» - С. 17-19.

26. О^а г,/7^ /с^/, * 1995. - 89, $ 9. - С. 32.

27. А7¿ А £ г ¿'е л г ¡/¿2 а //5сАсГЛ~ Тес А/пгн УЪ /ггг^аёг&'х? £ * 1994. - 88, Ш 11-12.с. 61.

28. Пат., 204343& Россия, МКМ5 2) 05 В 69/00. Устройство да: контроля параметров электропривода швейной машины /А.Н.Бессонов, В.Н*Батазов, В.В. Вершинин, Ю.А.Красшв /Россия/; Заявл* 02,06.92; Опубл. 10.09,95, Ш, * 25*

29. А.е* 1774970 СССР» МКИ5 0 05 В 69/12. Устройство управления швейной машиной /В.Н.Батазов, А.Н,Бессонов, В.В.Вершинш, В*А.,Дроков, Ю*А.Красж>в; Заявл. 07.11,94, БН 41.

30. Ье^регес//>$с£и А -Тее>А.^с^ 1992* - 86,1 6. С. 374» 376-378*91» ^¿лд ъео*у? со/ ¿А г ^( ¿чъ ^ //Те у ¿с £ /ес/'~ £>¿$0 5 £ -а 1994* - 51, 1 7* - С» 64.92». Воловенков Г.В. Новое швейное оборудование

31. Ул&'Ълаёг*** £ * 1995» -116, I 1* - С. 60-61*96 . $<4 А¿Уа/пё -Ъ* РТ/? СаТб^^ ¿¿с // /? /ъйЪсССг /7 & у^о/гс/1р * 1991. - 365» № 12* - 0* 22—23, 32.9?. ГА/З^О Жг

32. Л/ХА^а*?//?^-¿¡»¿¿^¿¿О*« 1993*- 114, 1 11* 0* 27-32, 43-44*98* 1Н£ I О/? ¿¿^ ¿¿ц> сА

33. Поляков B.C., Барбаш Й.Д., Ряховский G.A. Справочник и©) муфтам. Л. г Машиностроение,. 1974. - 352 о.

34. Теория автоматического регулирования /Под ред. B.B.Co-лодовникова. Т. 1, 2. - М.: Машиностроение, 1967. - 670 с.

35. Бессекерский; В,А., Попов Е.П. Теория систем автоматичеокого регулирования. М.: Наука, 1966. - 992 е,106» Позиционный привод /с управлением для серии 30/, Руководство по эксплуатации, $ 30-1088, Франкл и Кирхнер 1МБХ и КО ЮГ. 5/5128/ВХ.88.

36. Электропривод автоматизированный промышленных швейных машин. Паспорт АЛ» ПШМ. 00.000* ПС, 1996.

37. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе* М*: Энергия, 1977. - 432 с.

38. Коловский 1,3, Динамика машин, I,: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. - 263 с.

39. Вейц В.Л., Коловскшй М.З., Кочура A.B. Динамика управляемых машинных агрегатов. М.: Наука, 1984. - 352 с.

40. Вейц В.Л. Динамика машинных агрегатов. Л.; Машиностроение, 1969. - 370 с.

41. Вульфеои И.И. Динамические расчеты цикловых механизмов. 1.: Машиностроение, 1976. - 328 с.

42. Антонов i.A. и др. Исследование автоматизированного электропривода швейной машины при ступенчатом регулировании скорости. Тез. докл. мезд. научно-техн. конф. Иваново, 1997.1. С. 258-260.

43. Рашковская Ü.M., Овдиенко I.E.» Павленко Ю.С. Кусочно-линейная аппроксимация линии строчки заданной длинм стежка //Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1987.$ 1/175. С. 104-107.

44. Павленко Ю.С.» Овдиенко I.E., Рашковская 1.1., Панова H.I. Оптимизация; длины и числа стежков швейной установки с ЧПУ //Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1986. -Л 5/137. - С. 126-130.

45. Павленко Ю.С,, Овдиенко I.I., Рашковская 1,М. Коррекция управляющей программы швейных установок с ЧПУ при ошибках ориентирования деталей верха обуви //Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1986. - Ш 6/174. - С. 98-100.

46. Орловский: Б.1., Кудько 1.1. Алгоритмическое обеспечен ние швейной машины с микропроцессорным управлением //Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1987. - & 4/178.е. 119-122.

47. Стоянов 1.0. Разработка и исследование технологического) процесса автоматической сборки обувных заготовок: Автореф. дис. . к.т.н. Киев: КТШШ, 1974. - 29 е.

48. Прохоров В.Т. Об особенностях использования ЭВМ при оптимизации технологических процессов изготовления обуви //Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1990. - № 2/194.1. С. 47-50.

49. Прохоров В.Т. Об особенностях использования ЭВМ при оптимизации технологических процессов изготовления обуви. Сообщение 2 //Известия вузов. Технология легкой промышленности. -1990. №. 2/194. - С. 54-57.

50. Нестеров В.Н. Автоматизированная система проектирования технологических процессов производства обуви. 1.: Легкая индустрия, 1979. - 200 с.

51. JbacÂ/Tr>c!*/zЪсе МесАа*>ск с/е*

52. Ъ^ ^ёб //$&£« ^сн . 1993. - 87. » 1-2.1. С. 7-12.

53. Горбачик В.Е., Загайгора К.А.» Макшна З.Г., Линник А.И. Особенности технологии изготовления обуви с трикотажной подкладкой* Совершенствование технологии кожи, меха» и изделий из кожи. i. ». 1993» - С. 86-90.

54. RCn^^y^àé^e ûwe-A. ¿/> Фъ 2el ? ¿Пг^АФ^-bLiiïg^gezieAt ¿/feo- vos? -Fc t^n^eingetie Ate.te-*? &Ac/-A~ TecA*¿/< 1994e | 3, „1. C. 84-87.

55. Но А/ел Ct^o^i^oé^tû/i. uûs? Atonéq^e rÎHc^cA TeeAhl*1996. Ж 11-12. С. 14-17.

56. Opti/^afe /hcduxttates? e? ct/i? /А7èâA/i с>c

57. Л ie<:x + ¿^C , „ 1994.88. Л 10» С. 542.

58. Решение уравнений движения с помощью рядов