Введение к работе
Актуальность темы. Одним из этапов подготовки пряжи к ткачеству является технологический процесс снования, представляющий собой начальную стадию формирования ткацкого навоя.
Технологически необходимый уровень натяжения нити при сновании достигается с помощью разного рода нитекатяжиых приборов, установленных на шпулярнике сновальной машины по количеству нитей. Существующие механические нитенатяжные приборы, эксплуатируемые " на отечественных сновальных машинах, не поддерживают заданный уровень натяжения нитей на шпулярнике и не удовлетворяют полностью требованиям технологического процесса. В связи с этим имеет место неравномерность натяжения снующихся нитей, которая в итоге передается на ткацкий навой, снижая качество подготовки основ и эффективность работы ткацкого производства. Нормализация режима натяжения требуется также и при прокладывании уточной нити на пневматических ткацких станках, чтобы снизить образование пороков.ткани и расход утка. Для оперативного изменения уровня натяжения и его регулирования целесообразно применять дистанционно-управляемые электромагаитные нитенатяжные приборы, особенно при создании А1К и АСУТП. Однако, отсутствие теоретических и экспериментальных исследований затрудняют разработку и применение электромагнитных ните-натяжителей в промышленности, а имеющиеся в этой области научные работы носят приближенный характер, вследствие чего расчетные и экспериментальные результаты резко отличаются. Актуальность работы определяется задачами создания и внедрения эффективных средств регулирования натяжения нитей, обеспечивающих нормальный ход протекания технологического процесса, снижения неравномерности натяжения, уменьшения обрывности, ловшения качества выпускаемых тканей,
производительности труда и оборудования.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является повышение эффективности ткацкого производства путем нормализации технологического процесса снования и прокладывания уточной нити на пневматических ткацких станках за счет создания и использования электромеханических средств выравнивания натяжения нитей.
В связи с этим в работе рассматриваются следующие задачи:
исследовать условия прохоздения нити через электромагнит- ный нитенатякной прибор;
получить аналитические зависимости для натяжения нити на выходе электромагнитных нитенатяжкых приборов с учетом силы тяги элек тромагни та;
разработать методику расчета силы тяги электромагнитных ни-генатяжителей с учетом линейной плотности нити и ее неравномерности го толщине;
проанализировать конструкции шайбовых электромагнитных ни-тенатяжвдх приборов с целью их оптимального проектирования;
создать новые электромеханические устройства для выравнивания натяжения нитей на сновальной машине и для регулирования натяжения уточной нити на пневматических ткацких станках P-I2EA и P-I25ZA8;
произвести оценку выравнивающей способности электромеханических нитенатяжителей, провести их стендовые испытания и производственную проверку с целью их широкого промышленного использования;
определить оптимальные рекимы работы созданных электромагнитных нитенатяжителей и внедрить эти устройства в производство.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. При разработке методики расчета силы тяги электромагнитного нитенатяжителя и других теоретических вопросов применялись основы теории электрических аппаратов, методы дифференциального и интегрального исчисления, математический анализ, аналитическая геометрия и теоретическая механика. Обработка экспериментальных данных производились с применением методов математической статистики. Для проведения расчетов использовалась ЭВ.М EE-IC45. При проверке и снятии статических тяговых характеристик электромагнитов применялась разработанная нами экспериментальная установка. Стендовые испытания и снятие основній характеристик
электромагнитных нитенатяжителей проводились на перемоточной тен-зометрической установке фирмы "Ротшильд" с использованием современной измерительной и записывающей аппаратуры. Для сбора данных по обрывности, отходам и натяжении нитей в период производственной проверки применялись широко распространенные на предприятиях текстильной промышленности стандартные методы исследований. Измерение натяжения нитей на ткацком станке, партионных и секционных сновальных машинах проводилось с использованием промышленного тензометра "Агат".
Научная новизна работы заключается в том, что:
разработана новая методика расчета силы тяги электромагнитного нитенатяжного прибора с учетом линейной плотности нити и ее неравномерности да толщине, составлена программа для ЭВМ на алгоритмическом языке "Фортран", позволяющая быстро определять харак-теристики электромагнитных нитенатяжных приборов и выбирать их оптимальные режимы работы для создания необходимой величины натяжения нити;
с учетом силы тяги электромагнита получены аналитические выражения для определения натяжения нити на выходе разработанных электромеханических устройств;
предложена методика сравнительного анализа конструкций шайбовых электромагнитных нитенатяжителей сновальных машин. При условии постоянных габаритных размеров электромагнита и суммарного угла огибания нити в приборе методом последовательного подхода определена оптимальная конструкция нитенатяжного прибора, расходующая минимальное количество электроэнергии;
создан-ряд электромеханических устройств для выравнивания натяжения нитей при сновании и прокладывании уточной нити на пневматических ткацких станках, два из которых запрещены авторскими свидетельствами СССР IP 9963II и IP 1248923;
предложена методика определения и приведены, полученные на ее основе характеристики электромагнитных нитенатяяителей.
Практическая ценность. Оснащение сновальных машин разработанными дистанционно-управляемыми электромагнитными нитенатяжителями позволяет выравнивать натяжение нитей на шпулярнике сновальной машины по ширине сновального вала в зоне наматывания, а их включение в состав регулятора линейной плотности кромки ткани РЖК обеспечивает стабилизацию процесса прокладывания уточной нити на пневматических ткацких станках. Применение электромагнитных нитенатяяителей позволяет создавать автономные и зач-
кнутые системы регулирования натяжения нитей на шпулярнике сновальной машины и дает возможность включать их в состав автоматизированных технологических комплексов снования и ткачества. В результате достигается снижение неравномерности натяжения нитей в технологических процессах, увеличение производительности труда и оборудования, а также повышение качества выпускаемой продукции.
Разработанная экспериментальная установка для определения статических тяговых характеристик электромагнитов может применяться как при проверке электромагнитных нитенатяжителей, так и при определении силы тяги электромагнитов с внешним притягивающим якорем любой конструкции. Она может быть использована в производственных и учебных испытательных лабораториях и при серийном производстве электромагнитных нитенатяжителей.
Предложенные методики расчета и анализа конструкций натяжных приборов дают возможность быстро определять оптимальную конструкцию электромагнитного штенатяжного прибора при его разработке и выбрать наилучший режим работы в зависимости сг толщины наматываемой нити. Эти методики могут быть использованы при проектировании новых электромеханических средств выравнивания натяжения нити. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований представляют интерес для инженеров и научных работников, занимающихся исследованием технологических процессов снования и ткачества, а также разработчиков электромагнитных средств автоматики.
Реализация результатов работы. Работа проводилась согласно координационному плану ГКНТ Совета Министров СССР по проблеме 0.80.05.06.05 и теме 70698 ".Создание и введение в действие АСУТП в шелкоткачестве на Дарницком шелковом комбинате',' по заявке Минлегпроыа СССР на разработку АСУЇИ в льняной промышленности от 03.04.81г., а также согласно приказу Минлег-пищемаша от П. 01.82г. \? 10 " 0 разработке и внедрении-систем автоматического контроля и управления САКУ для технологического оборудования" в I98I-I985 года. По указанной проблеме Ереванским НПО "Автоматика" были выполнены темы: 76-74/9 "Создание системы автоматического регулирования натяжения нитей на стойке партионной сновальной малини"; 10-01 "Создание САР натяжения нитей с индивидуальными регуляторами натяжения для партионной сновальной маиины"; 43-ЄЗ "Создание электромагнитных нитенатяжителей для оборудования легкой промышленности".
3 период проведения этих работ автором получены рекомендации дія использования электромагнитных нитенатяжителей и переданы со-
ответствующим текстильным предприятиям для широкого применения. В частности, по данным Дарницкого ордена (Ленина шелкового комбината г. Киева годовой экономический эффект от внедрения электромагнитных нитенатяжителей 3MH-I в расчете на одну сновальную машину составил 8128 рублей. Установка электромагнитных нитенатяжителей ЭШ-У на партионной сновальной машине того же предприятия и выравнивание натяжения триацетатной нити линейной плотности II,І текс по ширине сновального вала позволило снизить неравномерность натяжения в среднем на 32,4%, при этом в 10 раз уменьшились отходы от обработки нитей с верхних слоев полных бобин.
Испытание электромагнитных нитенатяжителей ЭМН-2 на партионной сновальной малине в хлопчатобумажном объединении "Арагац" г. Еревана позволило снизить на 52,8% неравномерность натяжения при наматывании хлопчатобумажной пряжи линейной плотности Эбтеко. х 2 и на 51,W ее обрывность. По данным СПКБ Легпрома Арм. ССР годовой экономический эффект от применения нитенатяжителей ЭМН-2 при выработке махровых полотенец на базе хлопчатобумажного объединения "Арагац" составит 85,3 тыс. рублей.
Стабилизация процесса прокладывания уточной нити на пневматических ткацких станках Московского иелнового комбината "Красная Роза" с применением электромагнитных нитенатяжителей ЭШР в составе регулятора линейной плотности кромки ткани PJBTK-2 позволило сэкономить 20,245 тыс. рублей в год, из расчета 500 станков, за счет уменьшения отходов от бахрамы и повысить качество вырабатываемых тканей.
Апробация и публикация результатов работы. Основные результаты исследования по теме диссертации были доложены и получили положительную оценку:
на Республиканских научно-технических конференциях "Пути развития техники и технологии текстильного производства" (г. Тбилиси) в ГЭ81, 1983, 1986гг.;
на заседании кафедры ткачества Ивановского ордена Трудового Красного Знамени текстильного института им. Н.В.Фрунзе в 1984 г.;
на заседаниях расширенного научно-технического совета Ереванского НПО "Автоматика" в.1983-1989 гг.;
на Областных научно-технических конференциях "Научным разработкам широкоевнедрение в практику" ( г. Иваново) в 1988 и 1989гг.
По теме диссертационной работы опубликовано одинадцать печатных научных работ и получено два авторских свидетельства. Электромагнитные нитенатямтели, разработанные автором в Ереванском НПО
"Автоматика", экспонировались на ВДНХ Ари. ССР и удостоены диплома и медали выставки (1986г.) .
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов (глав), общих выводов по работе, списка литературы, содержащего 122 наименования и 10 приложений. Основная часть работы изложена на 143 страницах машинописного текста с 18 таблицами. Общий объем диссертации, включая 46 рисунков, список литературы на 13 страницах и приложения, составляет 250 страниц. Приложения включают программу и расчеты на ЭВМ, копии авторских свидетельств, протоколы и акты испытаний, а также утвержденные министерством документы, подтверждающие эффективность и внедрение результатов работы.
