Введение

Данная выпускная квалификационная работа посвящена исследованию работоспособности деталей батанного механизма металлоткацкого станка СТР-100М. Станок металлоткацкий рапирный марки СТР-100-М предназначен для выработки  тканых  сеток  с  квадратными  и  прямоугольными  ячейками  и фильтровых шириной 100 см  из проволоки диаметром 0,09…0,25 мм. Материал проволоки – сталь, цветные металлы и сплавы на их основе.

Актуальность темы состоит в том, что металлические сетки имеет весьма  обширную  область  применения.  Они  используются  в  авиа  и ракетостроении,  радиоэлектронной,  химической,  пищевой, бумагоделательной,  горнодобывающей  отраслях  промышленности, порошковой металлургии, сельском хозяйстве, ряде других отраслей.

Объектом исследования работы является батанный  механизм металлоткацкого станка СТР-100М. Предметом исследования выступает работоспособность батанного механизма.

Цель работы - кинематический и силовой анализ батанного механизма, расчет прочности его деталей для определения его работоспособности.

Задачи, решаемые в работе:

1) изучение основных характеристик станка СТР-100М;

2) кинематический анализ батанного механизма;

3) силовой анализ механизма;

4) расчет  деталей  механизма  на  прочность,  жесткость и  долговечность.

В процессе работы были использованы книги таких авторов, как Б.А. Бакулин, П. Н. Плотников, Н. В. Дремова, В. А. Суров, А. М. Антимонов, П.А. Королев, М. Е. Сучкова, А. А. Тувин, Л. П. Полякова и других.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

1.КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Виды и назначение тканных металлических сеток. Краткий обзор металлоткацкого оборудования

Тканые  сетки  производятся  на  металлоткацких  станках  путем переплетения под прямым углом проволок основы и проволок утка. 

Металлотканые сетки в зависимости от назначения делят на следующие виды: 

а) одинарные; 

б) тройные; 

в) крученые; 

г) подкладочные; 

д) фильтровые. 

При изготовлении сеток применяют переплетения простое (полотняное), саржевое и  полусаржевое  (саржа  1/2  или  2/1).Сетки  полусаржевого  переплетения имеют высокую стойкость на истирание. Саржевое переплетение применяют при изготовлении фильтровых сеток высокой  плотности.

Тканая металлическая сетка - это прочный и гибкий материал, созданный из переплетенных металлических проволок. Ее особенности включают высокую прочность, разнообразные материалы (например, сталь, нержавеющая сталь и алюминий), устойчивость к коррозии и множество применений, от строительства до декора.

Внешний вид одинарной металлической сетки полотняного переплетения показан на рисунке 1.

Металлическая сетка — это многозадачный материал, который находит широкое применение в различных отраслях благодаря своей прочности, гибкости и прочим полезным свойствам. Она используется для создания разнообразных конструкций и изделий.

Рисунок 1 – Металлическая сетка

В строительстве металлические сетки могут быть использованы для армирования бетонных конструкций, увеличивая их прочность и устойчивость к разрушению. В сельском хозяйстве они служат для создания заграждений и поддерживают растения, обеспечивая им опору для роста. Также они применяются в производстве мебели, в автомобильной промышленности для улучшения безопасности, а также в искусстве и дизайне для создания уникальных декоративных элементов. Благодаря своей универсальности и надежности, металлические сетки остаются неотъемлемой частью современной промышленности и строительства [15].

Металлоткацкий станок - автоматический станок для изготовления тканых металлических сеток из различных видов проволоки — стальной, из цветных металлов и сплавов круглого, квадратного, прямоугольного и др. сечений. Как и в обычных процессах ткачества, непрерывно повторяющееся передвижение ремизных рам с галевами и челнока создает переплетения основных и уто́чных проволок, образуя металлическую сетку. Металлоткацкие станки подразделяются на 3 основные группы: для легких, средних и тяжелых, особо плотных сеток. Отношение площади проволоки к общей площади сетки составляет соответственно до 25%, от 25 до 50% и от 50 до 75%. На металлоткацких станках могут быть выполнены разнообразные виды переплетений, по характеру которых различают тканые металлические сетки гладкие с квадратными ячейками, саржевые с квадратными ячейками, фильтровые и др. [13].

Среди металлоткацких станков, выпускаемых в России, можно назвать станки СТР-100М и СТР-130М производимых в Чебоксарах.

Металлоткацкие станки типа СТР предназначены для выработки тканых металлических сеток из проволоки диаметром 0,03…0,3 мм с ячейкой от 0,04 до 0,4 мм, полотняного и саржевого переплетения, соответствующих по точности стандартам ГОСТ и DIN.

Материал изготовляемых сеток - цветные металлы и сплавы на их основе, низкоуглеродистая и нержавеющая сталь из проволоки диметром до 0, 16 мм.

Прокладка уточной проволоки в зев производится посредством тонкой жесткой рапиры, что позволяет снизить высоту зева до 26…33 мм. Благодаря этому уменьшается натяжение основных проволок в процессе зевообразования, снижается их обрывность. Станки типа СТР просты в обслуживании, устойчивы и малошумные в работе.

Таблица 1 - Технические характеристики станков [14]

Микросетки применяются при изготовлении печатных плат в радиоэлектронной промышленности, при нанесении рисунков методом шелкографии или шелкотрафаретной печати. Сетки малой плотности находит применение в качестве элементов экранирования от электромагнитных излучений. Сетка, изготовленная на станках СТР, также широко применяется в авиации и космонавтике, в химической и пищевой промышленности, в машиностроении.

Рисунок 2 – Вид станков типа СТР

Среди зарубежных моделей можно назвать металлоткацкие станки типа BD, производимые в Германии под названием Schhlatter Deutschland.

Металлоткацкие станки типа BD представляют собой современные рапирные ткацкие станки и предназначены для покрытия  большой части рынка проволочных полотен. Компания Schlatter Deutschland предлагает оптимизированные станки в соответствии с типом полотен: стандартных, полутяжелых или тяжелых.

Модульный принцип конструирования станков позволяет предложить рабочие ширины от 1250 до 7500 мм в соответствии с типом станка.

Преимуществом данных станков является широкий диапазон обрабатываемых материалов проволоки. На этих станках возможно ткать полотна из железа, меди, латуни, бронзы, нержавеющей стали, алюминия, платины и др.

Ткацкое переплетение.

Полотняное переплетение, а также от трехремизного до пятиремизного саржевого переплетения посредством эксцентрикового механизма с наружными кулачками или ремизной каретки с сервоприводом переменного тока.

Прокладка утка.

Прокладка утка производится посредством односторонней рапирной системы, которая приводится от сервопривода переменного тока.

Батанный механизм.

Прибой батана производится посредством кулачков с двумя рабочими поверхностями. На станках с BD100 по BD520 прямым приводом, на станках BD600, BD710 и BD800 с дополнительной коленно-рычажной системой.

Подача основы.

Подача основы с электронным управлением посредством серводвигателя переменного тока.  Натяжение основы с цифровой индикацией.

Товароотвод.

Трехвалковая система отвода с отдельным центральным намотчиком или альтернативно товарный валик обеспечивает оптимальный товароотвод. Привод производится от сервопривода переменного тока.

Главный привод.

Привод станков BD600, BD710 и BD800 производится от двигателя переменного тока с пневматической муфтой-тормозом.  Станки BD100 и BD520 имеют прямой привод.