Развитие основ проектирования систем транспортирования нитей и тканей текстильных машин как механизмов с гибкими звеньями - Автореферат

РАЗВИТИЕ ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ транспортирования НИТЕЙ И ТКАНЕЙ текстильных машин КАК МЕХАНИЗМОВ С ГИБКИМИ ЗВЕНЬЯМИ Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия». Научный консультант: доктор технических наук, профессор Калинин Евгений Николаевич. Защита состоится _8 апреля 2010_ года в ___ час. на заседании диссертационного совета Д212.061.01 в Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000, г.Одним из путей развития методологии проектирования текстильных машин является разработанное нами направление, в котором системы транспортирования нитей и тканей рассматриваются как механизмы с гибкими звеньями. Разработка этого направления привела к необходимости использования системного подхода, специфика которого определяется тем, что он ориентирует работу на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих его механизмов, т.е. ориентирует не только на исследование и разработку методов проектирования механизмов проводки, но и на исследование систем, обеспечивающих технологию текстильного производства, мониторинг и диагностику машин, а также систем, которые составляют научную базу для проектирования механизмов с гибкими звеньями в текстильных машинах. Системный анализ основ проектирования механизмов с гибкими звеньями текстильных машин позволил поставить и решить проблему единого подхода ко всем системам транспортирования нитей и ткани независимо от типа текстильной машины, решить проблемы их систематики и структуры, разработать методы синтеза и анализа для некоторых классов этих механизмов, поставить и решить ряд задач, касающихся свойств механизмов с гибкими звеньями, позволил определить направления совершенствования ряда систем, обеспечивающих основные и вспомогательные технологические операции в машинах текстильного производства. В рамках поиска методов снижения деформации гибких звеньев, установлено наличие экстремума (минимума) натяжения гибкого провисающего звена в точках его подвеса, получены основные математические модели, описывающие геометрию провисающих гиперболических и параболических нерастяжимых звеньев в точке установленного экстремума; в рамках исследований деформации гибкого упругого звена при взаимодействии с фрикционной парой выявлено наличие гистерезиса натяжения гибкого звена; в рамках исследований причин появления вибраций в текстильных машинах установлено существование предельного радиуса кривизны траектории движения центра масс гибкого нерастяжимого звена, располагаемого по спирали Архимеда; установлена пропорциональность величины предельного радиуса кривизны траектории толщине звена; найден коэффициент пропорциональности; в рамках исследований причин колебаний гибкого нерастяжимого звена, провисающего на свободном участке механизма, выявлено существование зоны возможных колебаний величины его провиса, записано дифференциальное нелинейное уравнение простейшей модели такой системы, разработана методика решения этого уравнения, численно получены частные решения нескольких таких уравнений. Для механизмов, содержащих произвольное количество блоков, получены соотношения, описывающие их кинематику: (15) где - контурная скорость гибкого звена; - угловая скорость вращения ведущего звена относительно своей оси симметрии; коэффициент , где ? - пренебрежимо малая величина; - расстояние между геометрическими центрами направляющих звеньев в n-1 зоне; - угловые скорости радиус-векторов сматывания-наматывания гибкого звена с направляющего звена, определяемые через проекцию векторного произведения этих радиус-векторов и их производных по времени на ось, перпендикулярную плоскости механизма; i - индекс, обозначающий номер направляющего звена в блоке; j - номер блока; nj - количество направляющих звеньев в j блоке.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

Монографии

1. Краснов, А.А. Основы геометрии плоских механизмов с гибкими звеньями. М.: Алев, 2002. 99 с.

2. Краснов, А.А. Механизмы с гибкими звеньями (Исторический очерк и систематика) / А.А. Краснов, Г.И. Чистобородов, Е.Н. Калинин. Иваново: ИГАСУ, 2008. 128 с.

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАКОМ для публикации результатов исследований, входящих в диссертацию на соискание ученой степени доктора наук

3. Краснов, А.А. Оценка погрешностей расчета параметров провисающих нитей и тканей при минимальном их натяжении /А.А. Краснов, И.И. Мигушов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1993. №2. С. 79-81.

4. Краснов, А.А. Качественные исследования движения ролика при фрикционном взаимодействии с гибкой нерастяжимой нитью /А.А. Краснов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000. № 4. С. 76-80.

5. Краснов, А.А. К вопросу о натяжении и деформации ткани при проводке ее в отделочных машинах /А.А. Краснов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2006. №5. С. 135-137.

6. Краснов, А.А. Исследование деформации гибкой упругой нити фрикционной парой /А.А. Краснов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2007. №1. С(300) С. 150-151.

7. Краснов, А.А. Деформация упругого текстильного материала в рабочих зонах отелочных текстильных машин /А.А. Краснов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2007. №1. С(301) С. 11-12.

8. Краснов, А.А. К вопросу об алгоритмах структурного синтеза механизмов транспортировки нитей и тканей в текстильных машинах / А.А. Краснов //«Научный альманах» (специальный выпуск журнала «Текстильная промышленность», июль 2009. С. 35-36.

9. Калинин, Е.Н. О кинематике простейшего механизма сматывания-наматывания нити в текстильных машинах / Е.Н.Калинин, А.А.Краснов //«Научный альманах» (специальный выпуск журнала «Текстильная промышленность», июль 2009. С. 37-38.

Авторские свидетельства и патенты

10. А.с. 1747570 СССР, D 06 C 15/02. Устройство для отжима ткани / А.А. Краснов. Опубл. в бюл. №26 от 15.07.92.

11. А.с. 1758121 СССР, D 06 C 15/08. Способ прижима валов / А.А.Краснов. Опубл. в бюл. №32 от 30.08.92.

12. А.с. 1770727 СССР, G 01 L 5/04. Способ определения натяжения ткани / А.А. Краснов, И.И. Мигушов. Опубл. в бюл. №39 от 23.10.92.

13. А.с. 1772270 СССР, D 06 H 1/00. Способ измерения длины движущейся ткани / А.А. Краснов, И.И. Мигушов. Опубл. в бюл. №40 от 30.10.92.

14. А.с. 1781345 СССР, D 06 B 3/201987. Устройство для промывки тканей /А.А. Краснов, С.В. Анисимов. Опубл. в бюл. №46 от 15.12.92.

15. Пат. 2303088 Российская Федерация, МПК D03D 23/00, D03D 51/02, D03D 49/04. Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Ерохин Ю.Ф. Опубл. в бюл. №20 от 20.07.07.

16. Пат. 2350704 Российская Федерация, МПК D06B 3/36 Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Еловский В.С. Опубл. в бюл. №9 от 27.03.09.

17. Пат. 2351700 Российская Федерация, МПК D03D 23/00, D03D 51/02, D03D 49/04. Способ формирования ткани и устройство для его осуществления /Краснов А.А., Еловский В.С. Опубл. в бюл. №10 от 10.04.09.

Статьи, опубликованные в материалах международных конференций

18. Краснов, А.А. К вопросу расчета геометрических параметров систем проводки ткани в отделочных машинах /А.А.Краснов, Т.Е. Слизнева //Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности (Прогресс 95): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. /Иванов. гос. текст. акад. Иваново, 1995. С. 126-127.

19. Краснов, А.А. Вопросы геометрии плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2001): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. /Иванов. гос. текст. акад. Иваново, 2001. С. 276-277.

20. Краснов, А.А. Качественные исследования движения ролика при фрикционном взаимодействии с гибким звеном, движущимся с переменной скоростью /А.А.Краснов //Состояние и перспективы развития электротехнологий: тез. докл. международ. науч.-техн. конф. ; Х Бернадосовские чтения. 6-8 июня 2001 - Иваново, 2001. Т. 1. С. 201.

21. Краснов, А.А. О реализации в среде математического пакета Mathad 6 некоторых алгоритмов алгебраических операций со структурными геометрическими матрицами /А.А.Краснов // Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2001 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. С. 146-149.

22. Краснов, А.А. Сравнительный анализ уравнений динамики зоны деформации нити /А.А.Краснов // Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2001 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. С. 150-152.

23. Краснов, А.А. Исследование динамики плоских механизмов с гибкими звеньями и цилиндрическими направляющими звеньями /А.А.Краснов // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лен - 2002): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. 17-18 окт. 2002 г. Костр. гос. технол. ун-т., Кострома, 2002. С. 147-148.

24. Краснов, А.А. Классификация плоских механизмов с гибкими звеньями и расчет их геометрических и силовых параметров /А.А.Краснов // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лен - 2002): тез. докл. международ. науч.-техн. конф. 17-18 окт. 2002 г. Костр. гос. технол. ун-т., Кострома, 2002. С. 148.

25. Краснов, А.А. Использование математического пакета «Маткад» при исследовании механики механизмов с гибкими звеньями в текстильных машинах /А.А.Краснов //Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности (Пиктел - 2003): тез. докл. I Международ. науч.-техн. конф. 27-29 мая 2003 г./ Иван. гос. текст. акад.- Иваново, 2003. С. 45.

26. Краснов, А.А. О траекториях движения центра масс однородной нити, наматываемой на цилиндр /А.А.Краснов //Динамика систем механизмов и машин: материалы V Международ. науч.-техн. конф. 16-18 ноября 2004 г./ Омский гос. техн. ун-т. Омск, 2004. Кн. 1. С. 94-97.

27. Краснов, А.А. Исследование деформации гибких звеньев фрикционными парами в математической системе «Маткад» /А.А.Краснов //Информационная среда вуза: сб. статей VIII Международ. науч.-техн. конф. 4-5 октября 2006 г. / Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2006. С. 630-632.

28. Краснов, А.А. Способ формирования ткани и регулирование положения опушки ткани на ткацких станках /А.А.Краснов, Ю.Ф. Ерохин //Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2007): материалы Международ. науч.-техн. конф./Иван. гос. текст. акад. Иваново, 2007. Ч.2. С. 51.

29. Краснов, А.А. О деформации гибкого звена фрикционной парой /А.А.Краснов //Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2007): материалы международ. науч.-техн. конф. / Иван. гос. текст. акад. Иваново, 2007. Ч.2. С. 52.

Депонированные статьи, статьи в сборниках: 30. Краснов, А.А. Алгебраические основы механизмов и машин с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Проблемы строительного материаловедения и механики: межвуз сб. науч. статей. Иваново; Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1995. С. 118-119.

31. Краснов, А.А. Измерение натяжения упругой гибкой нити с двумя закрепленными концами /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1996. Вып. 2. С. 44-48.

32. Краснов, А.А. Эволюция представлений о форме и законах цепной линии /А.А.Краснов //Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 1997. Вып. 4. С. 140-142.

33. Краснов, А.А. О К - экстремуме цепной линии и минимальном натяжении нити /А.А.Краснов // Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 1998. Вып.3. С. 23 - 27.

34. Краснов, А.А. Качественный анализ движения ролика при взаимодействии с гибким звеном, движущимся с переменной скоростью /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 1999. Вып.10. С. 169-171.

35. Краснов А.А. Классификация плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА.Иваново, 2000. Вып.11. С. 192-193.

36. Краснов, А.А. Движение вала при фрикционном взаимодействии с упругой, невесомой, гибкой нитью /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2000. Вып.11. С. 193-194.

37. Краснов, А.А. Качественное исследование движения ролика при взаимодействии с гибкой, шероховатой и не имеющей массы нитью, движущейся с переменной скоростью /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2000. Вып. 5. С. 125-129.

38. Краснов, А.А. О классификации плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2000. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 27.10.2000, №2734 - В00.

39. Краснов, А.А. О расчете углов между двумя заданными векторами /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА.Иваново, 2000. Вып. 12. С. 158-159.

40. Краснов, А.А. Расчет геометрических характеристик плоских механизмов с гибкими звеньями. Матричный метод /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2000. Вып. 12. С. 167-168.

41. Краснов, А.А. Алгебраические основы механизмов с гибкими, нерастяжимыми и непровисающими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. 14 с. Деп. в ВИНИТИ 11.01.2001, №65 - В2001.

42. Краснов, А.А. Расчет геометрических параметров плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2001. Вып.2. С. 43-45.

43. Краснов, А.А. Исследование влияния параметров зоны деформации нити на движение роликов ведомой фрикционной пары /А.А.Краснов // Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2001. Вып. 13. С. 197-200.

44. Краснов, А.А. О динамике многозонного механизма с одним гибким, упругим звеном /А.А.Краснов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2001. Вып. 6. С. 12-16.

45. Краснов, А.А. К вопросу о решении одного уравнения Абеля 2-города и о понятии центральной функции /А.А.Краснов, С.В Анисимов, Н.А. Соколов //Известия Ивановского отд. ПАНИ. Иваново, Иванов. гос. архитектурно-строит. акад., 2001. Вып. 6. С. 87-90.

46. Краснов, А.А. О методах расчета геометрических характеристик плоских механизмов с гибкими непровисающими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2001. 17 с. Деп. в ВИНИТИ 13.03.01, №644 - В2001.

47. Краснов, А.А. Расчет геометрических параметров плоских механизмов с гибкими гиперболическими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2001. Вып.3. С. 74-80.

48. Краснов, А.А. О расчете геометрических параметров механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов, С.В. Анисимов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 37-39.

49. Краснов, А.А. Об усовершенствовании процесса прибоя утка на ткацких станках /А.А.Краснов, Ю.Ф. Ерохин, В.А.Синицын //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 128-129.

50. Краснов, А.А. О колебаниях тела, соединенного с провисающей нитью, в поле сил тяжести Земли /А.А.Краснов //Ученые записки экономико-архитектурного ф-та ИГАСА. Иваново, 2002. Вып.14. С. 286-293.

51. Краснов, А.А. О траекториях движения центра тяжести нити, наматываемой на цилиндр /А.А.Краснов // Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.4. С. 130-134.

52. Краснов, А.А. Исследование кинематических свойств аналога кривошипно-ползунного механизма с гибким звеном /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2002. Вып.5. С. 52-60.

53. Краснов, А.А. Классификация звеньев плоских механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. акад. Иваново, 2003. 9 с.Деп. в ВИНИТИ 25.03.03, № 536 - В2003.

54. Краснов, А.А. Кинематика простейших механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып.6. С. 88-94.

55. Краснов, А.А. Кинематика многозвенных механизмов с гибким звеном /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып. 6. С. 95-101.

56. Краснов, А.А. Кинематика простейших механизмов с гибким звеном и ведомыми направляющими звеньями /А.А.Краснов //Вестник научно-промышленного общества. М.: Алев-В, 2003. Вып.6. С. 101-106.

57. Краснов, А.А. Программа для расчета геометрических характеристик механизмов с гибкими звеньями «Геомех» [Электронный ресурс]/А.А.Краснов. Зарегистрирована в ЦНИТ ИГАСА, № 210693 от 21.04.03.

58. Краснов, А.А. К вопросу о деформации гибкого звена фрикционной парой /А.А.Краснов //Ученые записки инженерно-строительного ф-та ИГАСУ. Иваново, 2006. Вып.3. С. 156-158.

59. Краснов, А.А. К вопросу о понятии гибкого звена в теории механизмов и машин /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

60. Краснов, А.А. Классификация направляющих звеньев механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

61. Краснов, А.А. Механизмы с гибкими звеньями в историческом и системологическом аспектах: краткий исторический очерк /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 26 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

62. Краснов, А.А. К вопросу о кинематических парах в механизмах с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 15 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

63. Краснов, А.А. К вопросу о понятии направляющего звена в теории механизмов с гибкими звеньями /А.А.Краснов ; Иванов. гос. архитект.-строит. ун-т. Иваново, 2007. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 07.11.2007, №1033-В2007.

64. Краснов, А.А. О траектории движения центра масс нити, располагающейся по спирали Архимеда/ А.А.Краснов // Проблемы экогеоинформационных систем: сборник научных статей. Шуя, Шуйский гос. пед. ун-т, 2008. Вып. 6. С. 74-77.

65. Краснов, А.А. Перечень основных имен и дат в развитии систематики механизмов /А.А.Краснов //Проблемы экогеоинформационных систем: сборник научных статей. Шуя, Шуйский гос. пед. ун-т, 2008. Вып. 6. С. 87-92.

66. Краснов, А.А. Разработка направлений совершенствования систем управления работой механизмов с гибкими звеньями в составе отделочных текстильных машин / А.А.Краснов; Деп. в Ивановском ЦНТИ 25-009 от 04.03.2009. 80 с.

Размещено на .ru