Synthesis of the Motion Law of Filling Threads Beat-up Mechanisms of the STB Loom with Cam Driven

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The paper considers the design of the filling threads beat-up mechanism for the STB type loom. The analysis of scientific literature in the field indicates that the wide range of fabrics production at high speeds requires providing the initial period of the mechanism movement with an additional area on the cam profile which allows reducing the impact load at the time of clearance adjustment in the pair of cam-roller. In this case, the designer needs to synthesize an acceleration law which should be task-specific and provide for a certain production step. This study is relevant since the existing synthesis methods of the filling threads beat-up mechanism fail in providing the basis for modernization of the mechanisms whose work depends on the main one (beat-up mechanism). The performance of such mechanisms can be increased only after significant changes in their cycle charts. Objective: synthesis of the new motion law of the filling threads beat-up mechanism (slay mechanism), allowing to reduce the load on the follower in the initial period of its movement. The paperinvestigates the motion law of the beat-up mechanism with an additional section of the cam profile which allows imparting additional movement to the follower at the moment of its initial movement. Research Method: designing the slay mechanism drive with form-fit cams using software packages application. Results and discussion. The conducted research allowed proposing the method of motion law synthesis for slay mechanism. We suggest introducing an additional section at the cam profile. The laws of displacement change are obtained by integrating the acceleration curve. Theoretical studies are brought to numerical values of the slay mechanism's follower accelerations and displacements.

About the authors

P. I. Yuriy

Email: pjui@mail.ru
D.Sc. (Engineering), Professor, 1. Novosibirsk State Technical University, 20 Prospekt K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation; 2. Novosibirsk Technological Institute (branch) Moscow State University of Design and Technology, 35 Krasny prospect (5 Potaninskayast.), Novosibirsk, 630099, Russian Federation, pjui@mail.ru

K. V. Alexander

Email: kirillovalvs@mail.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, 1. Novosibirsk State Technical University, 20 Prospekt K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation; 3. Novosibirsk State Pedagogical University, 28 Viluiskayast., Novosibirsk, 630126, Russian Federation; kirillovalvs@mail.ru

I. V. Vladimir

Email: ivancivskij@corp.nstu.ru
D.Sc. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, 20 Prospekt K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation, ivancivskij@corp.nstu.ru

L. V. Dmitry

Email: lobanovdv@list.ru
D.Sc. (Engineering), Associate Professor, I. N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation, lobanovdv@list.ru

M. V. Olga

Email: ovmak@ngs.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk Technological Institute (branch) Moscow State University of Design and Technology, 35 Krasny prospect (5 Potaninskayast.), Novosibirsk, 630099, Russian Federation, ovmak@ngs.ru

References

  1. Faxin L., Xianzhang F. The design of parallel combination for cam mechanism // Procedia Environmental Sciences. – 2011. – Vol. 10, pt. B. – P. 1343–1349. – doi: 10.1016/j.proenv.2011.09.215.
  2. Sateesh N., Rao C.S.P., Janardhan Reddy T.A. Optimisation of cam-follower motion using B-splines // International Journal of Computer Integrated Manufacturing. – 2009. – Vol. 22, iss. 6. – P. 515–523. – doi: 10.1080/09511920802546814.
  3. Rothbart H.A. Cam design handbook. – New York: McGraw-Hill, 2003. – 606 p. – ISBN 0071377573. – ISBN 978-0875841830.
  4. Myszka D.H. Machines and mechanisms: applied kinematic analysis. – 4th ed. – Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2012. – 376 p. – ISBN 0132157802. – ISBN 978-0132157803.
  5. Vulfson I. Dynamics of cyclic machines. – Cham: Springer International Publ., 2015. – 390 p. – ISBN 978-3-319-12633-3. – doi: 10.1007/978-3-319-12634-0.
  6. Ondrášek J. The synthesis of a hook drive cam mechanism // Procedia Engineering. – 2014. – Vol. 92. – P. 320–329. – doi: 10.1016/j.proeng.2014.12.129.
  7. Mott R.L. Machine elements in mechanical design. – 5th ed. – Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2013. – 816 p. – ISBN-10: 0135077931. – ISBN-13: 978-0135077931.
  8. Design and analysis of high-speed cam mechanism using Fourier series / C. Zhoua, B. Hua, S. Chenb, L. Mac // Mechanism and Machine Theory. – 2016. – Vol. 104. – P. 118–129. – doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.05.009.
  9. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: учебник для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1988. – 640 с. – ISBN 5-02-013810-X.
  10. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин: учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1990. – 592 с. – ISBN 5-02-014188-7.
  11. Вульфсон И.И. Динамика цикловых машин. – СПб.: Политехника, 2013. – 425 с. – ISBN 978-5-7325-1024-9.
  12. Dresig H., Vul'fson I.I. Dynamik der mechanismen. – Wien; New York: Springer, 1989. – 328 p. – ISBN 978-3-7091-9036-4. – doi: 10.1007/978-3-7091-9035-7.
  13. Фролов К.В. Теория механизмов и машин. – М.: Высшая школа, 1987. – 496 с.
  14. S&A – Expert system for planar mechanisms design / H. Varbanov, T. Yankova, K. Kulev, S. Lilov // Expert Systems with Applications. – 2006. – Vol. 31, iss. 3. – P. 558–569. – doi: 10.1016/j.eswa.2005.09.081.
  15. Fomin A., Paramonov M. Synthesis of the four-bar double-constraint mechanisms by the application of the Grubler's method // Procedia Engineering. – 2016. – Vol. 150. – P. 871–877. – doi: 10.1016/j.proeng.2016.07.034.
  16. To the theory of mechanisms subfamilies / A. Fomin, L. Dvornikov, M. Paramonov, A. Jahr // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 124. – P. 012055. – doi: 10.1088/1757-899X/124/1/012055.
  17. Подгорный Ю.И., Афанасьев Ю.А., Кириллов А.В. Исследование и выбор параметров при синтезе и эксплуатации механизмов технологических машин: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. – 196 с.
  18. Исследование и синтез законов движения кулачковых механизмов: монография / Ю.И. Подгорный, А.В. Кириллов, О.В. Максимчук, М.В. Лукин. – Новосибирск: Изд-во НГПУ, 2011. – 219 с.
  19. Лукин М.В. Синтез законов движения кулачковых механизмов на основе гармонических составляющих ряда Фурье: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.18. – Новосибирск, 2007. – 16 с.
  20. Алехина Г.Б. Многокритериальный синтез кулачковых механизмов с неформальным заданием законов движения толкателя: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.18. – Омск, 2000. – 174 с.
  21. Рыбникова Е.В. Динамический синтез кулачковых механизмов с учетом контактного взаимодействия элементов высшей пары: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.18. – Омск, 2005. – 165 с.
  22. Подгорный Ю.И. Методы исследования заправок, их синтез и разработка критериев оптимальности условий эксплуатации ткацких станков при формировании плотных тканей: дис. … д-ра техн. наук: 05.19.03; 05.02.13: защищена 20.05.1990: утв. 07.12.1990. – Кострома, 1990. – 541 с.
  23. Подгорный Ю.И., Кириллов А.В., Максимчук О.В. Исследование закона движения кулачкового механизма с учетом деформаций конструктивных элементов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». – 2014. – № 3. – С. 115–122.
  24. Проектирование кулачкового механизма с учетом технологической нагрузки и энергетических затрат / Ю.И. Подгорный, В.Ю. Скиба, А.В. Кириллов, О.В. Максимчук, П.Ю. Скиба // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2017. – № 2. – С. 17–27. – doi: 10.17212/1994-6309-2017-2-17-27.
  25. Шан Бао Пин. Исследование батанного механизма ткацких станков типа СТБ и разработка технических мероприятий по увеличению его ресурса: дис. канд. техн. наук. – Иваново, 2005. – 183 c.
  26. Лушников С.В., Белый М.А. Исследование возможности уравновешивания сил на главном валу ткацких станков СТБ с использованием кулачков-разгружателей // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. – 2009. – № 2С. – С. 85–88.
  27. Разработка методики оценки геометрической точности профилей кулачков батанного механизма станка СТБ / В.А. Гусев, В.В. Данилов, Д.М. Цветков, А.Б. Смирнов // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. – 2007. – № 6С. – С. 92–97.
  28. Терёхина А.О., Соловьёв А.Б. Модернизированный кулачковый привод батанного механизма ткацкого станка типа СТБ // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. – 2004. – № 2. – C. 80–83.
  29. Kinematic analysis of crank-cam mechanism of process equipment / Yu.I. Podgornyj, V.Yu. Skeeba, T.G. Martynova, N.S. Pechorkina, P.Yu. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 327. – P. 042080. – doi: 10.1088/1757-899X/327/4/042080.
  30. Motion laws synthesis for cam mechanisms with multiple follower displacement / Yu.I. Podgornyj, V.Yu. Skeeba, A.V. Kirillov, T.G. Martynova, P.Yu. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 327. – P. 042079. – doi: 10.1088/1757-899X/327/4/042079.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».