Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология кожи и меха

Диссертационная работа:

Татарчук Иван Русланович. Исследование и моделирование процессов взаимодействия упруго-вязких материалов и исполнительных рабочих органов при формировании в производстве изделий из кожи : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.06 : М., 2005 255 c. РГБ ОД, 61:05-5/2361

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

ФОРМОВАНИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 10

  1. Классификации способов формования заготовок верха обуви 10

  2. Формоустойчивость системы материалов 23

  3. Обтяжно-затяжной способ формования заготовок верха обуви, управление деформационными процессами при формовании на колодке 26

  4. Способ обтяжно-вытяжного формования и его особенности 36

  5. Численные методы описания деформаций заготовки верха обуви при формовании 44

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 49

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ФОРМУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА ОСНОВЕ РЕОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 51

2.1. Эволюция обобщенных реологических моделей, описывающих
поведение полимерных материалов с упруго-вязко—
пластическими свойствами 52

  1. Базовые элементы реологии 52

  2. Объединенная четырехпараметрическая механическая модель 54

  3. Обобщенная трехкомпонентная модель Кельвина-Фойгта..55

  4. Уравнение Кольрауша 57

  5. Обобщенное линейное тело 58

  6. Реологическая модель кожи Зыбина-Шестаковой 59

  7. Подход к созданию обобщенной модели кожеподобного материала 61

2.2. Экспериментальные исследования свойств материалов на

основе метода релаксационной спектрометрии 64

  1. Структура графоаналитической системы моделирования свойств объекта на базе метода релаксационной спектрометрии 64

  2. Исследование свойств кожи при растяжении 74

  3. Исследование свойств типовых пакетов обувных материалов при растяжении 78

  4. Графо-спектрометрический метод определения формовочных свойств кожеподобных материалов и их пакетов 81

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 92

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СРЕДЫ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ 94

  1. Основы моделирования элементов технологической среды 94

  2. Моделирование методом Монте-Карло 99

  3. Моделирование процесса формования с использованием расплывчатых категорий. Система 4М 103

  4. Компьютерный аппарат оценки стабильности технологических операций 111

  1. Метод оценки стабильности технологической операции формования 111

  2. Математический аппарат генератора коэффициента стабильности MCG-Stability 113

  3. Компьютерный генератор значений коэффициента стабильности MCG-Stability 114

3.5. Исследование стабильности выполнения операции обтяжно-
вытяжного формования носочной части заготовок в системе 4М ..118

  1. При переменном человеческом факторе 119

  2. При переменном факторе объекта обработки 124

  3. При переменном инструментальном факторе 131

  4. При переменном факторе среды взаимодействия 134

3.6. Прогнозирование технологического процесса формования.
Интеллектуальная компьютерная среда TPF-System 137

3.7. Порядок и примеры работы компьютерной среды TPF-System 143

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 153

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБТЯЖНО-

ВЫТЯЖНОГО СПОСОБА ФОРМОВАНИЯ 155

4.1. Взаимосвязь конструкторской, технологической и
экономической составляющих при разработке моделей,
формуемых обтяжно-вытяжным способом 155

  1. Сущность системного подхода к исследованию процесса формования заготовок верха обуви 156

  2. Особенности проектирования деталей верха обуви строчечно-литьевого метода крепления (беззатяжного способа формования) 158

  3. Выбор оптимальной стратегии проектирования верха обуви с возможностью формования обтяжно-вытяжным способом 161

4.2. Разработка оснастки машин для формования обтяжно-
вытяжным способом 166

  1. Общая характеристика силового взаимодействия при формовании носочной части заготовок верха обуви обтяжно-вытяжным способом 166

  2. Геометрическое моделирование элементов оснастки. Технологические требования к конструкции пуансона 171

  1. Выбор оптимальной конструкции и принципа работы исполнительных рабочих органов машины обтяжно-вытяжного формования заготовок верха обуви 176

  2. Разработка методик проектирования оснастки машин для основного и предварительного формования носочной и пяточной частей заготовок верха обуви 181

4.2.4.1. Методика проектирования шаблонов оснастки машин для
затяжки носочно-пучковой части типа 63/630...фирмы SchonlSl

4.2.4.2. Методика проектирования оснастки машин обтяжно-вытяжного

формования 183

4.2.4.3. Методика проектирования пяточных пуансонов машин типа

1002 фирмы Schon и FFS 6 К фирмы Leibrock 186

  1. Компьютерная методика проектирования шаблонов оснастки обтяжно-вытяжного оборудования 188

  2. Интерфейс и порядок работы в компьютерной программе проектирования шаблонов оснастки MOULD 192

4.3. Компьютеризированный комплекс исследования и
моделирования кинематики процесса формования обтяжно-
вытяжным способом Researcher 195

  1. Конфигурация компьютерной системы Researcher 195

  2. Интерфейс и порядок работы в программе Researcher 200

4.4. Получение экспериментальных зависимостей перемещения ИРО
во времени при формовании заготовок верха обуви обтяжно-
вытяжным способом 202

  1. Параметры объекта обработки 202

  2. Получение и первичная обработка данных в программе Researcher 204

  3. Графоаналитическая обработка экспериментальных данных посредством ЛР/-АППРОКСИМАТОР 209

  4. Графоаналитическая обработка экспериментальных данных посредством ЛЯРІ-СТАТИСТИКА 213

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 218

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 220

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 224

ПРИЛОЖЕНИЕ А 232

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 236

ПРИЛОЖЕНИЕ В 239

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 240

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 254

ПРИЛОЖЕНИЕ Е 255

Введение к работе:

Актуальность исследования. Свойства материалов, подвергаемых механическому воздействию при выполнении различных технологических операций в производстве обуви и кожгалантерейных изделий, до последнего времени изучались с ориентацией на традиционно установившуюся практику исследований. Основные ее принципы, представления и закономерности заимствованы из таких научных дисциплин, как общее материаловедение и сопротивление материалов. Из этих же дисциплин, кроме методологии, была перенесена и номенклатура исследуемых свойств, в составе которой чаще всего находятся: сопротивление условно упругих материалов разрыву, сжатию, изгибу. Поэтому данные, характеризующие эти свойства материалов изделий из кожи, далеко не всегда находят применение для описания реального технологического процесса, управления и его прогнозирования. Ввиду сложности определения и верной интерпретации показателей свойств упруго-вязких материалов, а также специфичности реальных производственных процессов, затруднено эффективное использование полученных данных для установления закономерностей этих процессов и аналитического их представления.

Следовательно, важнейшей задачей для такой науки как технология изделий из кожи является направление, которое сводится к исследованию свойств материалов применительно к технологии изготовления изделий из них с целью оптимизации управления процессами взаимодействия исполнительных рабочих органов оборудования с объектами обработки.

Управление процессом формования, определяющим потребительские характеристики готовой обуви, представляется возможным лишь при выявлении качественной и количественной связи между всеми элементами производственной среды. В результате появляются новые возможности по сокращению материальных, энергетических и трудовых затрат. Кроме того, ввиду быстрого развития электронно-вычислительной техники, программного обеспечения, численных методов, а также совершенствования методов экспериментальных исследований значительно расширились возможности получения графоаналити-

ческого описания и моделей технологических операций процесса производства обуви, позволяющие еще на этапе проектирования изделия и внедрения (апробации технологии) спрогнозировать осуществление реального процесса при массовом запуске, избежав при этом дополнительных затрат.

Объектом исследования является процесс механического деформирования материалов с упруго-вязкими свойствами, применяемых для изготовления обуви и кожгалантерейных изделий. Предметом исследования являются технологические операции формования деталей и полуфабрикатов изделий из кожи обтяжно-вытяжным способом.

Работа выполнялась в рамках научно-технических исследований кафедры технологии изделий из кожи Московского государственного университета дизайна и технологии по проблеме «Развитие научных основ конструирования и технологии производства швейных изделий и изделий из кожи с применением информационных систем и новых материалов».

Целью диссертационной работы является повышение качества выполнения операций формования обтяжно-вытяжным способом на основе прогнозирования процесса и совершенствования оснастки.

Для реализации цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

изучен и обобщен имеющийся отечественный и зарубежный опыт по исследованию процесса формования деталей и полуфабрикатов изделий из кожи;

дана трактовка основных факторов, оказывающих определяющее влияние на процесс формования механическим деформированием и обусловливающих его физическую сущность, виды, ход и технологию исполнения, итоги проведения;

разработан графо-спектрометрический метод определения формовочных свойств волокнисто-сетчатых материалов и их пакетов;

разработаны методики, выбраны и созданы рациональные средства проведения экспериментальных исследований процесса формования;

разработаны компьютерные программы обработки эмпирических дан-

ных (комплекс ASPT);

раскрыта сущность моделирования системы 4М (material, machine, medium, man - материал, оборудование, среда, оператор) обувного производства с использованием расплывчатых категорий;

разработано и апробировано программное обеспечение статистического моделирования технологических операций формования в системе 4М (MCG-Stability);

создана программная среда прогнозирования осуществления технологических операций формования в системе 4М (TPF-System);

разработана и апробирована программа проектирования шаблонов оснастки для формования обтяжно-вытяжным способом (MOULD)',

разработано и апробировано программное обеспечение исследования кинематики процесса формования обтяжно-вытяжным способом (компьютерная установка и программа Researcher);

проведены эмпирические исследования по отдельным аспектам процесса формования (получение, графоаналитическая и статистическая обработка' и анализ результатов экспериментов);

обобщены результаты исследований и сформулированы научно-практические основы исследования и моделирования процессов взаимодействия обувных материалов с рабочими органами оборудования, разработаны рекомендации по оптимизации технологических операций, связанных с формованием материалов с упруго-вязкими свойствами.

Методы исследования. Исследования построены на комплексном подходе к анализу технологических операций формования механическим деформированием. В ходе выполнения работы использованы методы системного анализа, имитационного моделирования, нечеткой логики, объектно-ориентированного программирования, теоретические и практические основы реологии, материаловедения, конструирования и технологии изделий из кожи.

Технические средства решения задач. Использованы следующие технические средства решения задач:

ПК и периферийное оборудование (оптический датчик);

установка «Relax»;

технологические машины ЗАО МОФ «Парижская коммуна»: САЫ SV-DW-F2 (фирмы Schon), ALFA 82-2Н (фирмы Meccanicd).

Научная новизна работы заключается в:

выявлении особенностей обтяжно-вытяжного способа формования;

разработке методики проектирования шаблонов оснастки машины для затяжки носочно-пучковой части;

разработке методики проектирования оснастки машин обтяжно-вытяжного формования;

разработке методики проектирования пяточных пуансонов;

разработке методики применения стандартных периферийных компьютерных устройств для исследования кинематики процесса формования;

разработке системы 4М для управления процессом формования;

разработке экспертной системы прогнозирования технологического процесса формования (СПТП-Ф), использующей элементы ' і .--имитационного моделирования в системе 4М;

получении аналитической зависимости падения скорости перемещения пуансона при обтяжно-вытяжном способе формования заготовки верха обуви.

Практическая значимость работы заключается в разработке методик проектирования оснастки: на машины САЫ SV-DW-F2 фирмы Schon, ALFA 82-2Н фирмы Meccanica (обтяжно-вытяжной способ формования носочной части заготовок), машины типа 63/630... фирмы Schon (обтяжно-затяжной способ формования носочной части заготовок), машины типа 1002 фирмы Schon и FFS 6 К фирмы Leibrock (предварительное формование пяточной части заготовок), обеспечивающие качественное выполнение операций основного и предварительного формования, исключая дополнительную подгонку оснастки; графо-спектрометрического способа качественной и количественной оценки деформационных свойств пакетов материалов по участкам заготовки, который, в ча-

стности, позволяет выбрать материал низкой ценовой группы, со свойствами, приближенными к свойствам эталонного; интеллектуальной среды TPF-System, сравнение которой с реально функционирующим производственным процессом показало идентичность значений выходных параметров при одинаковых входных, следовательно данная экспертная система может быть использована для прогнозирования реального производственного процесса.

Результаты работы и их реализация. В работе получены новые научно-практические сведения о процессе и технологических операциях механического формования обтяжно-вытяжным способом. Разработаны:

- следующее программное обеспечение:

- компьютеризированная система исследования кинематики процесса формования обтяжно-вытяжным способом на машине CALISV-DW—F2 в производственных условиях (совместно с Е.В. Литвиным).

Полученные результаты исследования системы «формующие ИРО + заготовка верха обуви» в виде графоаналитических зависимостей, математических моделей и-экспериментальных данных прошли статистическую обработку.

Апробация. Результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры технологии изделий из

кожи, на 56 научной конференции «Молодые ученые - XXI веку» в Московском государственном университете дизайна и технологии (Москва, 2004).

Полученные результаты внедрены в учебный процесс на кафедре ТИК МГУДТ: опубликован под грифом УМОЛегпром для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров 553900 - «Технология, конструирование изделий и материалы легкой промышленности», учебник «Технологические процессы производства изделий легкой промышленности. Часть I» (под общей редакцией проф., д.т.н. Фукина В.А.). Авторы: Абрамов В.Ф., Костылева В.В., Литвин Е.В., Соколов В.Н., Соколов И.В., Татарчук И.Р., Фукин В.А., 2003. Опубликована монография «Технология и моделирование процессов резания в швейном и обувном производстве». Авторы: Абрамов В.Ф., Соколов В.Н., Татарчук И.Р., Литвин Е.В., 2003.

На ЗАО МОФ «Парижская коммуна» апробированы и утверждены методики проектирования оснастки машин для предварительного и основного формования носочной и пяточной частей заготовок верха обуви.

Публикации. Теоретические предпосылки исследований и их результаты, отражены в восемнадцати печатных работах. Основные положения проведенных исследований опубликованы в девяти печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе и работе, списка использованной литературы, приложений. Объем диссертации составляет 231 страницу машинописного текста, включая 120 рисунков, 40 таблиц, списка литературы из 104 библиографических наименований и приложения.

Подобные работы
Роот Дмитрий Викторович
Совершенствование и исследование методов комбинирования моделей для раскроя кож на детали верха обуви
Сумина Юлия Александровна
Совершенствование конструкторско-технологической подготовки производства кожгалантерейных изделий
Литвин Евгений Викторович
Исследование технологических операций механического резания в производстве обуви и кожгалантерейных изделий
Киселев Сергей Юрьевич
Автоматизированное проектирование и изготовление технологической оснастки для производства обуви и протезно-ортопедических изделий
Тихонова Наталья Васильевна
Комплексные обувные материалы модифицированные ВЧ-плазмой в производстве изделий из кожи
Козлов Илья Викторович
Исследование и моделирование процессов автоматизированного контроля параметров движения транспортных средств, влияющих на дорожно-транспортные происшествия
Инкин Илья Викторович
Исследование и моделирование процессов деформации листового проката стабильных и метастабильных сталей
Апраксин Дмитрий Васильевич
Разработка, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития
Абашева Эльмира Рафаиловна
Исследование и моделирование процессов кристаллизации с применением клеточных автоматов
Котов Владимир Юрьевич
Моделирование и исследование процессов в пограничном слое при испарении диспергированного топлива в условиях химической неравновесности

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net