|
Возникающее перекатывание материала по поверхности валика в осевом направлении является следствием действия силовых полей, которые условно можно раз делить на поле сил R, способствующих этому перемещению (переносу) полотна вдоль оси рабочего органа, и сил Q, нарушающих условия надёжного сцепления элементов системы "материал равняющий валик". С учётом возникающих силовых соотношений возможны три основных варианта взаимодействия контактирующих поверхностей. Однако для обеспечения функциональных требований и технологических условий интерес представляет вариант положения рабочего органа (— yJSn У ), когда возникает сила, обеспечивающая достаточное сцепление и перенос линии движения материала в поперечном направлении (т.е. R > Q ) . В этом случае появляется составляющая поперечного перемещения (X) и обеспечивается управляемый перенос линии движения материала вдоль оси / без скольжения или с локальным проскальзыванием некоторых его участков в зоне контактного взаимодействия. Согласно механике процесса перемещение условной контрольной линии будет зависеть от времени (Г), угловой скорости (со), угла у„ конструктивного параметра рабочего органа (г), а также от состояния контактирующих поверхностей и физико-механических характеристик материала. Таким образом, учитывая условие K > Q , принятые допущения, и, рассматривая взаимодействие элементов системы "материал равняющий валик" только в кинематических соотношениях, можно в первом приближении утверждать о совпадении в зоне контакта траекторий контрольных линий, принадлежащих полотну и рабочему органу при изменении их взаимного положения в пространстве движения. Исследуем кинематическое взаимодействие и определим зависимость величины перемещения материапа ( X ) в поперечном направлении от конструктивного параметра рабочего органа одновалкового тканенаправителя (г), угла наклона у оси вращения валика (/), продолжительности процесса (г), а 95 |
Возникающее перекатывание материала по поверхности валика в осевом направлении является следствием взаимодействия силовых полей, которые условно можно разделить на поле сил R, способствующих этому перемещению (переносу) полотна вдоль оси рабочего органа, и сил g, нарушающих условия надёжного сцепления элементов системы "материал равняющий валик ”. С учётом возникающих силовых соотношений возможны следующие три основных варианта взаимодействия контактирующих поверхностей. 1. Рабочий орган находится по отношению к движущемуся материалу в положении, при котором равнодействующая поля сил =0 ± R -0 и у = 0. Это соответствует условию динамического равновесия, является исходно проектируемым режимом функционирования системы ориентации, материал перемещается только в тангенциальном направлении, и с точки зрения обеспечения ровнителем требуемых функций, практического и теоретического интереса не представляет. 2. При условии наклона оси / валика ровнителя в вертикальной плоскости и у > /^равнодействующая сил, удерживающая материал на поверхности рабочего органа, меньше суммы сил, нарушающих условия его сцепления с материалом и способствующих скольжению (R Так как угол у является управляющей координатой, то его значение должно быть ограничено как снизу, так и сверху, т. е. £у < y^J. Поэтому исследование характера взаимодействия контактирующих поверхностей при у > 1/р1 с практической точки зрения значительного интереса также не представляет. 3. Вариант положения рабочего органа, когда (-у^ (т.е. R > Q). В этом случае появляется составляющая поперечного перемещения (X) и обеспечивается управляемый перенос линии движения материала вдоль оси i без скольжения или с локальным проскальзыванием некоторых его участков в зоне контактного взаимодействия. Согласно механике процесса, перемещение условной контрольной линии будет зависеть от времени (t), угловой скорости (со), угла % конструктивного параметра рабочего органа (г), а также от состояния контактирующих поверхностей, других технологических факторов и физико-механических характерисгик материала. Рассмотрим условия контактного взаимодействия и кинематические соотношения для третьего варианта функционирования системы ориентации, приняв дополнительно следующие допущения: ♦ рабочий орган является абсолютно жестким и форма его поверхности представляет собой идеальное цилиндрическое тело вращения; ♦ несущая поверхность рабочего органа в исходном положении имеет постоянную окружную скорость, вектор которой в установившемся движении при у-0 совпадает с вектором скорости перемещения материала в зоне контакта по величине и направлению; ♦ крутящий момент рабочего органа системы ориентации вне зависимости от его природы обеспечивает перенос материала в осевом и тангенциальном направлениях; ♦ дополнительные устройства транспортирования полотна на технологическом тракте обеспечивают условия синхронного перемещения контактирующих поверхностей элементов системы “материал равняющий валик”; ♦ ускорение (g) при наклоне оси валика в вертикальной плоскости меньше ускорения свободного падения (g;) материала, т. е. g < g} условие постоянного контакта взаимодействующих тел; ♦ неравномерность действия сил на элементарные участки полотна в зоне их контактного взаимодействия с рабочими органами компенсируется перераспределением внутренних напряжений в материале. Таким образом, учитывая условие R> Q, принятые допущения, и рассматривая взаимодействие элементов системы "материал равняющий валик" только в кинематических соотношениях, можно в первом приближении утверждать о совпадении в зоне контакта траекторий контрольных линий, принадлежащих полотну и рабочему орг ану при изменении их взаимного положения в пространстве движения. Исследуем кинематическое взаимодействие и определим зависимость величины перемещения материала в поперечном направлении от конструктивного параметра рабочего органа одновшлеового ровнителя (г), угла наклона оси вращения валика (у), времени процесса (/). а также условий контактного взаимодействия элементов системы "материал равняющий валик" (р), т. е. определим: X = / Х ( г у у у / 2 У 1 ) . Зная функциональную зависимость X -f} (rt у fot ) и Р( у), можно определить коэффициент передачи системы, а для переходного процесса и ее передаточную функцию, что позволяет известными методами осуществить синтез системы автоматической ориентации движущегося материала с технологически задаваемым качеством (точностью) равнения по кромке. С учётом принятых допущений рассмотрим скорости движения точек, принадлежащих контрольной линии материала (кромке) и поверхности равняющего валика в зоне действия сил сцепления, т. е. в области утла обхвата Д обеспечивающего условия поперечною перемещения материала (рис. 3.3 а, б, в). Величина поперечного перемещения материала будет складываться из двух составляющих одной (мгновенной), связанной с переносом материала при изменении положения оси рабочего органа в вертикальной плоскости, и другой, обеспечиваемой его вращением и действием осевой составляющей силы во времени. |