Тезисы докладов
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
- Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 788.61kb.
РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ПРАКТИКУМОВ
В ВИДЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИРТУАЛИЗАЦИИ ПОСЛЕДНИХ
Ивановская государственная текстильная академия
Т.Я. Красик (асп.), А.Г. Хосровян (ст. преп.)
Настоящие научные разработки объединены в виртуальный лабораторный практикум, который отображает виртуальные технологические процессы на экране компьютера. Т. е. создается имитация реального лабораторного практикума, предназначенного для наглядного изучения машины и отдельных ее узлов, а также ее кинематики и технологических процессов, протекающих на ней.
На сегодняшний день мы имеем множество закрытых текстильных предприятий, а на работающих предприятиях имеем устарелое оборудование. В данное время нет возможности проводить лабораторные занятия и монтажную практику на современном действующем оборудовании.
Целью разработанного инструментария является определение значения текстильных машин в производстве и выполняемых ими функций; изучения технологической схемы машины с направлением движения рабочих органов, направления движения волокнистого материала, разрыхления волокнистого материала, взаимодействия последнего с рабочими органами машины, процессов сложения и вытягивания, кручения, дискретизации полуфабриката; изучения кинематической схемы машины, сопоставления технологической и кинематической схем, изучения передачи движения к рабочим органам машины; изучение работы отдельных механизмов и узлов машины, в том числе недоступных для ознакомления в реальных условиях работы машины.
Преимущество компьютерной модели – наглядность и гибкость (возможность удаления «лишних» для взгляда деталей с целью более глубокого проникновения в сущность процесса без потери технологичности всего процесса), точность (базируется на математическом аппарате), безопасность (отсутствует риск травматизма, как при взаимодействии с реальной машиной).
Данные научные разработки, оформленные в компьютерный инструментарий, позволяют достойно изучить особенности протекания технологического процесса на машине, повышают уровень самостоятельной подготовки студентов, аспирантов, а также научных и инженерно-технических работников текстильной промышленности.
Научный руководитель: проф. Г.А. Хосровян
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПРОГРАММОЙ SIMULINK ПРОЕКТА MATLAB
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Т.В. Иванова (5-МД-5)
С современным развитием вычислительной техники компьютерное моделирование получило широкое распространение.
Программа Simulink является расширением программного пакета MATLAB. При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний требующихся при работе на компьютере и знаний той предметной области, в которой он работает.
Рассматривается вопрос о моделировании при помощи программы Simulink системы управления электроприводом.
Разработана и отлажена модель системы управления электроприводом, получены графики процессов, происходящих в системе.
Модель дает наглядное представление о работе реальной системы и позволяет, меняя параметры виртуальных устройств, определить наилучшие настройки и параметры реальных устройств. Это позволяет добиться наилучшей производительности.
Процесс аппаратного моделирования сокращает затраты на разработку, отладку, доводки и т. д.
Научные руководители: доц. Е.Г. Маежов, доц. В.Ю. Иванов
РЕГУЛИРОВАНИЕ НАТЯЖЕНИЯ ШВЕЙНЫХ НИТОК В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМОТКИ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
А.В. Брусникина (5-МД-6)
Необходимость автоматического регулирования натяжения швейных ниток в процессе перемотки вызвана следующими факторами: при периодическом крашении ниток в бобинах их физико-механические характеристики (прочность, относительное удлинение) формируются неравномерно по длине нитки – у поверхности бобины разрывное удлинение нитки оказывается существенно больше, чем вблизи патрона (практически в 2 раза). Эта неравномерность создает сложности в швейном производстве, отрицательно влияя на обрывность нитки и качество шва. Устранить данный недостаток можно регулируемым вытягиванием нитки в процессе перемотки, так как управляемый процесс вытягивания позволяет обеспечить равномерность реологических свойств нитки по ее длине. Кроме того, вытягивание нитки увеличивает ее длину, что дает заметный экономический эффект.
Рассмотрены два варианта схемы автоматического регулирования натяжения нитки в процессе ее перемотки. В обоих вариантах в качестве датчика натяжения нитки используется ролик, прикрепленный к вязкоупругому элементу, а в качестве исполнительного устройства – тормозной барабан, связанный с электродвигателем. Напряжение, формируемое регулятором и подаваемое на электродвигатель, создает момент торможения, обеспечивающий необходимое вытягивание нитки.
Предложены варианты математической модели системы, реализующей два способа регулирования: непрерывный (с использованием пропорционального закона регулирования) и двухпозиционный.
Исследована динамика системы при этих двух вариантах регулирования натяжения нитки и дана их сравнительная характеристика.
Научный руководитель: проф. Д.А. Шурыгин
МОДЕРНИЗАЦИЯ УЗЛА ФОРМОВАНИЯ МАШИНЫ МН-110-И ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВИСКОЗНОЙ НИТИ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
К.Л. Шуляк (5-МД-2)
Целью модернизации машины МН-110-И является повышение ее производительности, что предполагает увеличение скорости формования нитей. При вертикальном движении нити в осадительном растворе рост скорости формования сопровождается увеличением глубины осадительной ванны. Следовательно, модернизация машины требует внесения изменений в конструкцию узла формования.
В докладе представлены результаты разработки конструкции узла формования машины МН-110-И. В ходе выполнения работы были произведены расчеты конструктивных параметров деталей модернизированного узла формования. Вычисление оптимальной глубины осадительной ванны, а также размеров деталей узла формования выполнено с использованием разработанной программы для ЭВМ. На основании результатов работы программы подготовлена конструкторская документация для модернизированного узла.
Научный руководитель: доц. И.М. Беспалова
МОДЕРНИЗАЦИЯ КРУТИЛЬНОГО МЕХАНИЗМА МАШИНЫ МН-110-И ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВИСКОЗНОЙ НИТИ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Е.И. Горохов (6-МЗ-1)
В производстве искусственных волокон важное место занимают процессы кручения и наматывания нитей. Повышение производительности формовочных машин требует увеличения скоростей приема нитей и размеров получаемых паковок.
Доклад посвящен модернизации крутильного механизма машины МН-110-И. Модернизация предполагает увеличение диаметра крутильного кольца с целью повышения массы нарабатываемых паковок. Исследование влияния модернизации на условия наматывания выполнено с использованием ЭВМ. В среде MATLAB разработана программа, позволяющая изучить условия работы крутильного механизма. По результатам работы программы построены зависимости частоты вращения бегунка, центробежной силы и силы натяжения нити от диаметра намотки до и после модернизации. Анализ результатов показал, что предлагаемая модернизация не приведет к ухудшению условий наматывания и качества нитей.
Разработанное программное обеспечение может быть использовано для снижения затрат труда и времени на исследование условий наматывания при создании конструкций крутильных механизмов.
Научный руководитель: доц. И.М. Беспалова
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ
И ДЕМПФЕРА СУХОГО ТРЕНИЯ С ЕГО ОПОРОЙ НА ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ
Санкт-Петербургский Государственный университет технологии и дизайна
О.П. Николаева (5-МД-1)
Анализируется влияние нелинейности упругого элемента, установленного между фундаментом и объектом защиты, на периодические колебания последнего в случае, когда демпфирование колебаний осуществляется демпфером сухого трения. Сам демпфер представляет собой некоторую массу, трущуюся об элемент сухого трения; крепление массы к фундаменту податливо. Получена математическая модель исследуемой системы. С использованием метода гармонической линеаризации получены резонансные кривые, характеризующие периодические колебания объекта защиты и массы, работающей в элементе сухого трения. Показано, что при малых периодических внешних воздействиях область, в которой расположены резонансные кривые, ограничена сверху и снизу. Чем больше внешнее воздействие, тем ближе нижняя граница стремится к нулю, а верхняя граница – к бесконечности. Проанализирован случай мягкой и жесткой нелинейных характеристик упругого элемента, установленного между объектом защиты и фундаментом. Показано, с использованием метода гармонической линеаризации, что при малых внешних воздействиях нижняя граница не позволяет появляться субгармоническим резонансным режимам в исследуемой системе. В случае наличия жесткой упругой характеристики верхняя граница не позволяет расти амплитуде колебаний защищаемого объекта к бесконечности на второй собственной частоте.
Научный руководитель: проф. Л.С. Мазин
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАБОТЫ БОЕВОГО МЕХАНИЗМА ТКАЦКОГО СТАНКА СТБ С УЧЕТОМ ВОЗДЕЙСТВИЯ КУЛАЧКА
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
М.А. Жданова (1-МГ-9)
Исследуются законы движения погонялки как с микрочелноком до включения демпфера, так и без микрочелнока после включения в работу демпфера.
Выполнен анализ угла поворота и скорости закручивания торсиона в момент выведения с помощью кулачка кинематической схемы погонялки из мертвого положения.
Для этой цели выполнен кинематический анализ угла закручивания торсиона, погонялки функции от изменения профиля кулачка.
Далее получена математическая модель движения погонялки и проанализирована динамика движения ее и микрочелнока. Особое внимание обращено на случай, когда ролик находится во впадине кулачка с учетом действующего в рассмотренной системе демпфера.
Выполнен анализ закручивания торсиона профилем кулачка.
Научный руководитель: проф. Л.С. Мазин
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ
И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМКНУТЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ПЕРЕДАЧ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Д.В. Иванов, А.С. Пелюхов, А.В. Буркальцев (1-МГ-9)
В текстильном машиностроении широко используются замкнутые зубчатые дифференциальные передачи, которые получаются из передач с двумя степенями свободы посредством введения в исходную схему механизма дополнительных кинематических связей.
Наибольший практический интерес представляют механизмы с нелинейными замыкающими кинематическими связями, с помощью которых можно получать разнообразные законы движения рабочих звеньев.
Для различных схем замыкания дифференциальных передач разработаны динамические модели с тремя степенями свободы.
Учет инерционных и упругих свойств элементов дифференциальных передач производился на основе систем, состоящих из трех нелинейных дифференциальных уравнений, решаемых численными методами.
Разработанные алгоритмы численного анализа кинематики и динамики замкнутых дифференциальных передач обеспечивают возможность выбора их рациональных параметров в соответствии с заданными технологическими и конструктивными требованиями.
Научный руководитель: проф. В.К. Поляков
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХПОВОДКОВОЙ СТРУКТУРНОЙ ГРУППЫ АССУРА В СОСТАВЕ МЕХАНИЗМА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ СТАЧИВАЮЩЕ-ОБМЕТОЧНЫХ ШВЕЙНЫХ МАШИН
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
И.О. Ильичев (3-МД-2)
Кинематический анализ рычажных механизмов содержащих трехповодковые структурные группы является сложной и трудоемкой задачей. При исследовании трехповодковых структурных групп Ассура наибольшие затруднения, как правило, возникают при решении задач о положениях звеньев группы, определении способов сборки, поиск особых положений звеньев структурной группы. Решение указанных задач является важным этапом в исследованиях возможностей рычажных механизмов, содержащих трехповодковые структурные группы Ассура.
В структуре механизмов транспортирования материалов стачивающе обметочных швейных машин 208 кл. может быть выделена трехповодковая структурная группа Ассура. Указанная структурная группа состоит из базового звена и трех поводков. Два поводка присоединяются к базовому звену поступательными кинематическими парами, а третий поводок – вращательной парой. Внешние кинематические пары данной структурной группы – вращательные. Базовое звено конструктивно выполнено в виде рычага, несущего зубчатую рейку.
Для рассматриваемой трехповодковой структурной группы в аналитическом виде получено решение задачи о положении звеньев. Анализ полученных решений позволяет для рассматриваемого частного случая указать критерии выбора способа сборки, а также, определить особые (мертвые) положения звеньев группы.
С использованием полученных решений разработано алгоритмическое и программное обеспечение в среде MATLAB для кинематического анализа дифференциальных механизмов транспортирования материалов современных высокоскоростных стачивающее-обметочных швейных машин конструктивно унифицированного ряда 51кл.
Научные руководители: проф. А.В. Марковец, доц. В.М. Кольцова
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
СИНХРОННО-РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
М.С. Чижов (5-МД-5)
В работе агрегатов текстильной и легкой промышленности чрезвычайно широкое применение находит электропривод. При этом для различных задач применяются разные типа электродвигателей – асинхронные, синхронные, синхронно-реактивные, двигатели с постоянными магнитами и др. Анализ переходных и стационарных процессов в этих двигателях, а также синтез новых двигателей до сих пор являются актуальной задачей.
В теории автоматизированного электропривода большое значение имеют динамические характеристики двигателей, представляющие собой суть динамические звенья, связывающие скорость двигателя с развиваемым им моментом. Как правило, вывод данных характеристик производится путем ряда последовательных упрощений и допущений, применяемых по отношению к основной, достаточно сложной математической модели электродвигателя.
В производстве синтетических волокон широкое распространение получили синхронно-реактивные двигатели, в частности для привода намоточных механизмов и дозирующих устройств. Поэтому актуальной задачей является получение уравнения синхронно-реактивного двигателя как динамического звена. При этом в отличие от синхронных двигателей, на динамическую характеристику синхронно-реактивного двигателя оказывает влияние активное сопротивление ротора. Таким образом, синхронно-реактивный двигатель как динамическое звено будет несколько отличаться от синхронного двигателя.
Само представление динамической характеристики синхронно-реактивного двигателя совпадает с характеристикой синхронного двигателя, но коэффициенты динамической характеристики рассчитываются по разным формулам. Динамическая характеристика синхронно-реактивного двигателя малой мощности (до 0,6 кВт) может быть представлена в виде:
М = (β + b/p)(w0 – w),
где β – коэффициент при асинхронном моменте, p – оператор Лапласа, w0 – круговая частота магнитного поля статора (в электрических радианах в секунду), w – круговая частота вращения ротора (в электрических радианах в секунду).
b = (Mн – M0)/
н ,где b – коэффициент при синхронном моменте, Mн – номинальный момент двигателя,
н – номинальный угол нагрузки двигателя, M0 – момент при эл=0.Таким образом, получена динамическая характеристика синхронно-реактивного двигателя малой мощности (до 0,6 кВт), которая позволит в инженерных и научных исследованиях моделировать динамику машин для производства синтетических волокон.
Научные руководители: инж. Д.Н. Клеменко, доц. А.Л. Шапошников
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШЕСТИРЯДНОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ ПО МЕТОДАМ ОПТИМИЗАЦИИ
В MATLAB
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
М.Б. Корецкая (5-МД-1)
Рассматривается конструкция привода механизма вязания однофонтурной кругловязальной машины. Машина предназначена для выпуска трикотажного полотна трубчатой формы. Привод механизма вязания осуществляется от электродвигателя посредством клиноременной передачи и шестирядной зубчатой передачи.
В ходе кинематического расчета шестирядной зубчатой передачи требуется оптимизировать число зубьев входящих в нее колес, при известном значении передаточного отношения.
Получено аналитическое выражение целевой функции. По практическим соображениям числа зубьев ограничены . Начальное значение числа зубьев каждой шестерни выбирается случайным образом из заданного интервала. Таким образом, имеем задачу условной оптимизации с ограничениями в виде интервала изменения параметров.
Задача решена с использованием системы MATLAB. В результате выполнения программы получены числа зубьев шестерен. Из анализа результатов счета видно, что результат зависит от алгоритма выбора начального значения числа зубьев. В работе рассмотрены различные варианты выбора начального значения числа зубьев, даются инженерные рекомендации.
Результаты работы используются при проектировании привода механизма вязания однофонтурной кругловязальной машины.
Научный руководитель: доц. Е.В. Анашкина
БАЗА ДАННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ивановская государственная текстильная академия
А.В. Абрамов (5М1)
Проектирование новых узлов связано с выбором материалов, из которых будут изготавливаться детали собираемого узла. При выборе материала необходимо учитывать, что свойства материалов зависят не только от вида нагружения, но и от условий работы, номенклатура производимых материалов постоянно расширяется, а в связи с широким внедрением нанотехнологий в их производство, интенсивность расширения увеличивается. При подборе материала инженеру необходимо проанализировать огромное количество информации, чтобы выбрать необходимую информацию для обеспечения надежной работы детали и сокращения затрат на изготовление.
Информация об основных существующих материалах представлена в литературных источниках и системах автоматизированного проектирования. Литературные источники быстро устаревают, за счет длительной процедуры их подготовки и издания. Формат литературных источников не позволяет производить быстрый и качественный поиск.
Решения проблем поиска и работы предложено системами автоматизированного проектирования. В настоящее время базы данных системы КОМПАС содержат более 560 марок черных и цветных металлов, пластических масс, стекол, минералов. Данное решение позволяет осуществлять подбор материалов по требуемым свойствам, а наличие сведений о производителях отобранного материала позволяют сократить время на поиски поставщика. Стоит отметить, что не все системы автоматизированного проектирования содержат подобные базы данных материалов. Недостатками такого решения является отсутствие полной информации о новых материалах и результатах испытаний.
Для получения наиболее «свежей» информации возможно использовать Интернет-ресурсы. Использование глобальной сети несет в себе некоторые неудобства: необходимо просмотреть большое количество страниц, нет возможности произвести отбор по свойствам, качество поиска полностью зависит от возможностей неизвестной поисковой машины.
Возможным выходом из сложившейся ситуации является создание единой базы данных конструкционных материалов, которая, являясь отдельным программным продуктом, содержала бы информацию о материалах, их свойствах и производителях. Доступ пользователей может осуществляться через Интернет, таким образом, база данных может содержать последнюю информацию о существующих материалах. Создание разнообразных форм позволит производить качественный поиск материалов из имеющихся в базе. Данный программный продукт будет интересен как научным сотрудникам, так и проектным организациям.
Научный руководитель: доц. Р.Р. Алешин
ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГРАФИЧЕСКИХ СХЕМ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЕДИНИЦЫ SILVER REED SK-840/SRP60N
Ивановская государственная текстильная академия
О.К. Мочалова (5Э10)
Этапы художественного проектирования орнамента трикотажного полотна подразумевают выполнение их по стандартной схеме ручного набора цветов на ячеистой сетке либо методом компьютерного моделирования. Работа художника и технолога может заключаться как в самостоятельном проектировании графической схемы, так и в воссоздании орнамента с какого-либо источника творчества.
Основные преимущества программных пакетов для разработки трикотажных рисунков – преемственность с другими модулями системы и одновременная самодостаточность, расширенные функции работы с цветом и рисунком, возможность проектирования орнаментальных решений различных видов для реализации на оборудовании любого типа.
Имеющееся в комплекте с конкретным вязальным оборудованием программное обеспечение обычно довольно удачно приспособлено к конкретной вязальной единице, однако, узость его применения является существенным недостатком, проявляющемся в том числе в особенности создания и сохранения файлов в оригинальном, неконвертируемом формате. В частности программа KnittStyler®, приспособленная для наработки жаккардовых узоров для вязальных машин марки Silver Reed® производит сохранение файлов узоров в формате .ksl и .ksw.
Встроенный в программу KnittStyler® модуль «Конвертор» позволяет преобразовывать практически любой рисунок основных форматов графических файлов – jpg, jpeg, ico, bmp, wmf, emf к виду, который может быть выполнен вязальной машиной с дальнейшим сохранением его в форматах программы. Однако изображение искажается в результате неизбежного ограничения количества цветов и наложении структуры полотна, если оригинал был импортирован в цветном варианте или в оттенках серого.
Для достижения наилучшего результата первоисточник при помощи специальной программы преобразовывался из растрового вида в векторный черно-белый вариант. Передача оттенков и нюансов тона при этом максимально соответствовала начальному изображению. Модуль графического преобразования выполнен в программе MatLAB и позволяет с точностью добиться необходимых эффектов полноцветного изображения в двухцветном решении жаккардового трикотажного орнамента.
Научные руководители: доц. Д.А. Алешина, проф. Н.А. Коробов
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЛАБОРАТОРНОМ ПРАКТИКУМЕ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
И.С. Ким (5-МД-6)
Температура является одним из самых важных параметров технологических процессов во всех отраслях промышленности. По оценкам отечественных и зарубежных специалистов технические измерения температуры составляют 30-40% от общего числа всех измерений.
Самыми распространёнными датчиками температуры являются термометры сопротивления и термопары.
Термометры сопротивления (Терморезисторы) – датчики для измерения температуры, сопротивления чувствительных элементов которых зависят от температуры. Они могут выполняться из металлических или полупроводниковых материалов.
Термопары (термоэлектрические преобразователи температуры) – термоэлементы, ЭДС которых зависят от температуры.
Термопары имеют более широкие диапазоны измерения температуры, чем термометры сопротивления, но обладают более низкой точностью, особенно при малых изменениях температуры. Термопары в отличие от термометров сопротивления не требуют дополнительного источника питания. Но у последних характеристика более линейна, чем у термопар.
И термопара, и термометр сопротивления имеют статические и динамические характеристики, которые регламентированы государственными стандартами. Для изучения студентами методов определения указанных характеристик предлагается лабораторный стенд, включающий в состав термостат, образцовый и рабочие измерительные приборы и исследуемые датчики.
Научный руководитель: доц. В.Л. Литвинчук
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВ