Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Проведенные исследования влияния различных факторов на повышение эффективности работы трикотажного оборудования показали, что основной причиной, снижающей его производительность, являются вынужденные простои, обусловленные технологическими отказами. Причины остановов разнообразны, основные из них - отказ системы нитеподачи, поломка игл, поломка игловодителей и др. Ситуация с вынужденными остановами усугубляется еще больше, когда из-за ограниченности финансовых ресурсов предприятиям отрасли приходится использовать морально и физически устаревшее технологическое оборудование.
На современном этапе основные направления повышения эффективности трикотажного производства те же, что и для всей легкой промышленности, и заключаются они в увеличении производительности труда, снижении энергоемкости оборудования и улучшении качества готовой продукции.
Анализ существующих отечественных и зарубежных исследований по вопросам повышения эффективности процессов нитеподачи и петлеобразования показал актуальность и целесообразность их дальнейшего продолжения в связи с необходимостью учета реальных условий действующих производств и потребностью в локальных инновациях по модернизации отдельного оборудования или технологических процессов.
Решать данную проблему в диссертации предложено путем использования технико-технологических разработок для плосковязальных, кругловя-зальных и чулочно-носочных машин, полученных на основе аналитических исследований взаимодействия нити с новыми нитеподающими и петлеобра-зующими устройствами.
Отдельные результаты работы получены в рамках выигранного гранта ИГТА для молодых исследователей 2007 года.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повьшіение производительности трикотажного оборудования, снижение его энергоемкости и улучшение качества изделий за счет совершенствования процессов нитеподачи и петлеобразования на плосковязальньгх и кругловя-зальных трикотажных машинах путем использования предложенных разработок.
Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:
-
Выявлены и сгруппированы причины остановов чулочно-носочных автоматов DeraB в условиях производственной эксплуатации.
-
Определены наиболее подверженные поломкам нитеподающие и петлеобразующие устройства чулочно-носочных автоматов, а также проведен анализ причин их поломок.
-
Разработаны теоретические основы для совершенствования конструкции язычковой иглы трикотажной машины, снижающей температуру нагрева игл и потребляемую чулочно-носочными автоматами мощность. /
-
Аналитически определена минимальная длина петли в процессе прессования, что необходимо для проектирования качественного трикотажного полотна высокой плотности при отсутствии разрыва петель.
-
Теоретически обоснована предложенная форма носика нитевода плосковязальной машины для стабилизации натяжения нити и уменьшения ее обрывности.
-
Получены расчетные формулы для натяжения нити на выходе с ни-теподающего фурнизера при активной нитеподаче на плосковязальных машинах Stoll CMS-340 TC-KW 11 класса и на кругловязальных машинах марки Mayer & Сіє 18 класса.
-
На основе выполненных теоретических исследований предложен ряд новых устройств трикотажных машин для совершенствования процессов ни-теподачи и петлеобразования:
конструкция иглы трикотажной машины, позволяющая снизить температуру нагрева игл, обеспечить надежность процесса петлеобразования, снизить количество потребляемой электроэнергии;
конструкция игловодителя трикотажной машины, увеличивающая срок его службы;
конструкция носика нитевода плосковязальной трикотажной машины, позволяющая снизить деформацию нити, обрывность и обеспечить ее равномерное натяжение при прохождении через отверстие носика нитевода.
Методы исследования. Основными объектами исследования являлись смесовые, хлопчатобумажные, полиакрилонитрильные, льняные, металлизированные нити и трикотажные изделия, выработанные'из них, нитеподающие и петлеобразующие устройства.
В теоретических исследованиях использованы методы дифференциального и интегрального исчислений, аналитической и начертательной геометрии, математического моделирования, теоретической механики, механики идеально гибкой нити, законы гидродинамики. Экспериментальные исследования проводились на лабораторном и действующем производственном оборудовании с использованием стандартных методик и современной измерительной аппаратуры. Обработка и анализ результатов исследований проводились методами математической статистики с использованием ЭВМ. Оценка точности прямых и косвенных измерений осуществлялась с учетом требований нормативных документов. Достоверность предлагаемых научных разработок, выводов и рекомендаций подтверждена результатами производственных экспериментов, а также актами внедрения результатов работы.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в проектировании перспективных нитенаправляющих поверхностей, игл и иглово-дителей трикотажных машин и получении математических зависимостей для расчета технологических параметров нити при ее взаимодействии с новыми нитеподающими и петлеобразующими органами.
В диссертационной работе впервые получены следующие научные результаты:
выполнен расчет движущей силы иглы новой конструкции для условий жидкостного трения и дана оценка факторов, влияющих на гидродинамическое сопротивление движению игл в пазах игольниц;
получена формула для определения минимальной заправочной длины петли в период прессования, не допускающей обрыва нити;
получена формула для расчета натяжения нити на предложенной поверхности носика нитевода с осевым сечением в форме цеппой линии;
найдены зависимости натяжения нити на выходе с нитеподающего фурнизера при активной нитеподаче для плосковязальных машин StoU CMS-340 TC-KW 11 класса и кругловязалышх машин марки Mayer & Сіє 18 класса от конструктивных особенностей фурнизера и свойств волокнистого продукта;
- приведены экспериментальные данные практической апробации
предлагаемых научных разработок.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Внедрение игл усовершенствованной конструкции позволило снизить температуру нагрева игольниц и сократить количество потребляемой чулочно-носочными автоматами электроэнергии.
Использование нитевода новой конструкции на плосковязальных машинах привело к выравниванию натяжения нити, снижению количества обрывов, повышению долговечности нитевода, в результате чего повысилась производительность оборудования и улучшился внешний вид готовых изделий.
Предложенный способ вычисления минимально возможной длины петли в период прессования рекомендуется технологам при расчете заправочных параметров процесса петлеобразования для того, чтобы избежать «заклинивания» нити на спинке иглы и тем самым не допустить обрывность нити по этой причине.
Промышленная реализация результатов работы осуществлена на ООО «Ивановский трикотаж» (г. Иваново). Внедрение технико-технологических мероприятий на установленном оборудовании позволило повысить эффективность трикотажного производства.
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы публиковались, докладывались и получили положительную оценку:
- на межвузовской научно-технической конференции «Молодые уче
ные - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск - 2009). -
Иваново: ИГТА, 2009 г.;
международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс -2010). - Иваново: ИГТА, 2010 г.;
международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона». - Кострома: КГТУ, 2008,2010 гг.;
всероссийской научно-техническая конференции студентов и молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности». - Санкт-Петербург: СПГУТиД, 2008,2010,2011 гг.;
III Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения». - Димитровград: ДИТУД, 2010 г.;
XI Всероссийской научно-инновационной конференции аспирантов, студентов и молодых ученых «Теоретические знания - в практические дела». - Омск: Филиал РосЗИТЛП, 2010 г.;
- международной научно-технической конференции «Современные
технологии и оборудование текстильной промышленности». - Москва:
МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2010 г.;
- совместном расширенном заседании кафедры инженерной графики и
научного семинара ИГТА, 2011 г.
Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертации, опубликованы в 18 печатных работах, в том числе в четырех статьях в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», в 11 тезисах сборников материалов конференций различного уровня; на новые технические решения получен патент РФ на изобретение и два патента РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложетшх на 183 страницах машинописного текста, включает 49 рисунков и 23 таблицы, а'также список использованных литературных источников из 171 наименования, 2 приложения.
