механизм оцепления автомобиля предназначен для кратковременного разобщения двигателя от трансмиссии при пуске двигателя, переключения передач и торможения, а также для плавного соединения двигателя о трансмиссией при трогании о места и после переключения передач. Кроме того, оцепление предохраняет трансмиссию от нагрузок, возникающих при неравномерном движении автомобиля по неровностям дороги Ш, томобиля должны отвечать следующим основным требованиям:
— высокий и по возможности постоянный по величине коэффициент трения;
— стойкость против обугливания при воздействии высоких температур;
— высокая износостойкость;
— нечуотвительноотъ к влиянию смазочных масел и воздействию высоких температур;
— достаточная прочность и способность хорошо прирабатываться;
— высокая стойкость против заедания рзбючих поверхностей;
— высокая теплопроводность, обеспечивающая отвод тепла от трущихся поверхностей.
Следует отметить и такие требования, как хорошая обрабатываемость, малая стоимость и недешицитнооть,.
Современные фрикционные материалы являются высоконалолненными композициями, состоящими из связующего компонента, в качестве которого используют каучуки и смолы и армирующего компонента или наполнителя, имеющего волокнистую структуру. Армирующие наполнители, обладая волокнистой структурой, придаст материалу необходимую механическую прочность.
Наиболее распространенным армирующим наполнителем Фрикционных материалов является, на сегодняшний день, асбест. Асбест, представляющий собой монокриоталлический минерал, придает Фрикционному материалу теплостойкость и прочность, при атом сам обладает низкой абразивноотью. Однако, несмотря на относительно высокую термостойкость асбеста, продукты его разложения были обнаружены в продуктах износа тормозных колодок и фрикционных накладок Е2], материалы и изделия на его основе, из-за высокой канцерогеннооти асбеста,.
В настоящее время в связи с повышением требований к защите окружающей среды от применения асбеста (в ряде европейских стран с 1990 года асбест полностью изымается из переработки и запрещается применение асбестовых изделий E2j) изыскиваются новые волокнистые наполнители. Они должны обеспечивать достаточно высокие эксплуатационные показатели Фрикционных материалов и улучшать экологическую обстановку как в производственных помещениях заводов аобеото-технических издели! (ATI), так и в городах с их вое-вовраотающими автотранспортными потоками Ей],.
Комбинированная нить, разработанная в Костромском государственном технологическом университете для производства безаобеото-вых фрикционных дисков оцепления, многокомпонентна:
— основной армирующий компонент в виде высокопрочного термостойкого волокна:
— волокнистый компонент из натуральных или химических волокон, обладающих повышенной адгезией к связующему:
— прикручиваемый компонент в виде медной (латуной) проволоки диаметром 0,15−0.20 (мм) для улучшения Фрикционных свойств и рассеивания тепла.
Серийный выпуск безаобеотовых Фрикционных накладок на основе комбинированной нити разработанной в КГТУ освоен на АООТ «Егорь.
Актуальнооть настоящей работы заключается в обосновании возможности использования серийно выпускаемого оборудования, проходного веретена грядильно-крутильной машины, в производстве комбинированных нитей для экологических чистых фрикционных изделий, обладающих повышенными техники-экономическими показателями.
Диссертационная работа выполнена в соответствии о планом научно-исследовательских работ ВНИИАТИ (г, Ярославль) в рамках постановления СМ Сии? от 13,03,89 г, (ГР 1 860 045 129, ГР 1 890 084 559, ГР 1 900 053 302), о планом научно-технического развития Егорьевского завода АХИ на 1992 год (тема Ю-Ня-92), инновационного проекта «Армированная нитьп шифр 10.05,} 1992;1994 г, г., иновационного научно-технического проекта «.
N 5.19.1 1995;1996 г,.г.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей работы является разработка условий для обеспечение стабильной и долговечной рабо.
Для достижения указанных целей в работе поставлены задали- 1, Выбрать типоразмер и определить механические характеристики проходного веретена в производстве комбинированных нитей ;
— жесткость опор проходного веретена;
— зону рабочих частот;
— долговечность опор- 9.
— мощность, потребную для привода проходного веретена, о установленной на нём поковкой о медной (латунной) проволокой:
Выбрать екд и обосновать параметры формирования паковки о медной (латунной) проволокой в производстве комбинированных нитей для безасбестовых Фрикционных изделий,.
3, Выбрать, и при необходимости, модернизировать оборудование для Формирования паковки о медной (латунной) поволокой,.
4, Исследовать процесс схода медной (латунной) проволоки о проходного веретена прядильно-крутильной машины.
Методы исследования, В работе использовались основные положения теории упругости, теоретической механики, прикладной математики, методы математической статистики.
Экспериментальные исследования проводились о использованием оригинальных и серийных текстильных испытательных приборов.
Расчёты поводились на ЭВМ о использованием специальных и стандартных программ.
Научная новизна, В диссертации приведён теоретический анализ динамики веретен типа ВПК о полой втулкой о учётом значительного изменения массы паковки,.
Доказана возможность использования проходного —г- -32−65−140 с масой паковки, увеличенной в три раза, без уменьшения долговечности.
Впервые для веретена типа ВПК на двух разделённых упругих опорах о изотропной характеристикой жёсткости, (в нераземнм корпусе), определена жёсткость опор. Полученные результаты позволили сделать вывод о равнопрочнооти гнезда и необходимы для теоретических расчётов.
Впервые исследован процесс? охода медной (латунной) проволоки с проходного веретена прядильно-крутильном машины, разработана конструкция баллоноограничитетеля.
Практическая ценность работы и —: ~~ - В результате проведенных исследований:
— обоснованы параметры Формирования и переработки паковки о медной (латунной) проволокой в производстве комбинированных нитей для беваобеотовых Фрикционных изделий;
— модернизирована машина перемоточная МП-220 для формирования паковки с медной (латунной) проволокой;
— создан опытно-промышленный образец машины ПКФ-100 МЗ для производства комбинированной нити для безаобеотовых Фрикционных накладок;
— разработаны и внедрены технологические режимы производства комбинированной нити для безабеотовых фрикционных накладок;
— разработаны и утверждены в установленном порядке технические условия на комбинированную нить для безабеотовых Фрикционных накладок;
— на базе опытно-экспериментального производства КГТУ организован опытный участок по выпуску комбинированной нити для безаобеотовых Фрикционных накладок объемом до 200 тоне в год;
— в объеме 70,5 тонн поставлялась на Егорьевский завод АТИ для выпуска фрикционных накладок для дисков оцепления к автомобилям ВАЗ 2108, 2109} 2106, 21 010 (объем выпуска изделий свыше 1100 тысяч штук), Опытная партия нити поставлялась на АО «Фритекои (завод АТИ г"Ярославль), Ленинградский завод ATI, Тамбовский завод АТИ,.
Апробация работы. Основные вопросы диссертации докладывались и получили положительную оценку на:
— научных конференциях профессорского-преподавательского коллектива, научных сотрудников и аспирантов Костромского государственного технологического университета в 1988;1991 годах;
— всесоюзной конференции молодых учёных и исследователей, г, Москва, 1989 г.
— областной научно-практической конференции «Научный потенциал молодых учёных и специалистов — производству15, г, Кострома, 1990 год;
— всесоюзной научно-технической конференции «Текстильные материалы технического назначения и опыт их применения в народном хозяйстве55, г, Москва, 1991 год;
— российском семинаре по теории машин и механизмов, г, Кострома, 1995 год,.
— конференции по машинам и аппаратам текстильной и лёгкой промышленности, г. Санкт-Петербург, 1998 г.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы представлено в 11 публикациях,.
Отруктура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, описка использованных источников и приложения. Общий объём работы 150 страниц. Основное содержание работы 142 страницы машинописного текста, 45 риоункоа, 12 таблиц и описок использованных источников на 8 страницах, включающих 9? налменованией, Приложение содержит 9 страниц.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
1, В настоящее время наиболее эффективным методом получения комбинированных нитей для безаобеотовых Фрикционных изделий является их производство на прядильню-крутильной машине= Состав и структура экологически чистой комбинированной нитях.
— в качестве термостойкого армирующего материала предложено использовать стеклянные комплексные нити линейной плотности 400−1600 теко о содержанием в нити 65−70%;
— для повышения адгезионных свойств и уменьшения абразивного износа целесообразно использовать хлопковое волокно в виде рыхлой некручёной мычки о содержанием в нити 13−19.
— содержание прикручиваемого компонента (медной или латунной проволоки) 18−17.
2= С учётом требования технологического процесса производства комбинированных нитей для безаобеотовых Фрикционных изделий проведён выбор типоразмера проходного веретена для машины ПКФ-100 МЗ — веретено марки ВПК 32−65−140 о установкой на его двухфланцевой катушки 17−1 по ТУ 5−05−1568−77.
3, Технология процесса состоит ив Формирования паковки о медной (латунной) проволокой и установки её на проходное веретено прядильни-крутильной машины для дальнейшего формирования комбинированной нити =.
4= 0 учётом свойств медной (латунной) проволоки и условий её переработки на прядильно-крутильной машине установлено следующее:
4Л, На момент начала работы на проходном веретене не эксплуатировались паковки с медной (латунной) проволокой.
4.2, С ростом давления на слой намотки его местность воввас-тзет: Экспериментально установлена зависимость значений модуля упругости и плотности слоя намотки от населения и шага раскладки.
4.3, Сформулированы требования к паковке о медной (латунной) проволокой для установки на веретено грядиль не-крутишьной машины,.
4.4, Доказано, что из-за большой жёсткости проволока быстро теряет натяжение во внутренних слоях паковки, следствием чего является малый уровень давления в паковке.
4−5, По результатам проведенных экспериментов и с учетом тематического моделирования напряженного состояния паковки л перемоточная машина МП-220 была модернивирсвана. Условии формирования паковки с медной (латунной) проволокой на лкдрпнирйрнввннчй машине МП-220 приняты следующие?
1.) средняя линейная скорость перематывания 280 4L) об,-мин;
2) шаг раскладки.
3) масса выходной паковки 0,3 + 0,05 кг;
4) Форма выходной паковки.
5) натяжение проволоки при перематывании 60 — /0 он.
5, и учетом специфических условии формирования комбинирсванной ннтн тля безасбестрвых фрикционных накладок на прядильне-крутильной машине были определены механические характеристики вере.
5,1 Для аналитического определения критических скоростей проноднпго веретене были экспериментально определены, жёсткости верхних и нижний опор веретена ВПК 32−55−140 — ел и чл соответственнопни равней Ki =480−550 (кг/см) f K?=630-l0bu 1 кг.чччч.
5,2, Аналитически определены зоны первой и второй критических скоростей веретена о установленной на нэм наковкой. Кривые экспериментально полученных зависимостей первой и второй критических частот веретена от массы паковки проходят через рассчитанные теоретически зоны. Зона рабочих частот определена из известного со~.
По технологическим соображением (требованием предъявленным к комбинированной нити) рабочая частота веретена принята 3360 (об/мин),.
5,3, Экспериментально установлена энергия потребная для привода веретена во всем диапазоне рабочих частот. Эта величина составляет от 4 (вт) до (вт), и учётом того, что рабочая чззтота вращения равна 3800 (об/мин), сделан вывод о том, что значительного увеличения энергии потребной для привода одного веретена не произойдет,.
5, Согласно результатов эксперимента по определению долговечности проходного веретена в производстве комбинированных нитей можно сделать вывод о тсмчто о вероятностью 81/ долговечности составит 10 ООО часов.
7, На базе экспериментально-опытного производства Костромского государственного технологического университета создан опытный участок по выпускз/ комбинированных нитей для безасбестсвых фрикционных накладок объемом до 200 тонн в год,.
