Введение к работе
Актуальность работы. На современном этапе развития техники и технологии ткацкого производства вопросы повышения производительности оборудования и улучшения качестпп тканей приобретают все большее значение.
Одним из важных резервов увеличения вштускв тканей является повшєіше производительности процесса ткачества. Практика показывает, что на производстве скоростные решмн ткацких станков в основном лимитируются качеством перерабатываемого сырья. Вследствие этого основное внимание приходится уделять не столько максимальному использованию конструктивно возмокных скоростных режимов станков, сколько качеству подготовки основной и уточной пряжи к ткачеству, а также уровню их физико-механических показателей, обусловливающих их обрывность и, в конечном итоге, производительность ткацких станков.
Работоспособность пряки в условиях циклически изменяющихся как по величине, так и по направлению нагрузок на ткацком станке во многом зависит от её релаксационных свойств. Однако в настоящее время эти свойства перерабатываемого текстильного материала изучены недостаточно и совсем не учитываются при разработке параметров заправки как приготовительного, так и ткацкого оборудования.
Анализируя работы многих авторов, таких, как Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Бородовский М.С., Миловидов Н.Н., Архангельская М.П., Величин Н.М., Шутова Н.Е., Мигупюв И.И., Сталевич З.Ф., Мортон В.В., Херл Д.В.С. и других, в которых исследовались физико-механические свойства пряжи и их измєнеїшя по переходам ткацкого производства, можно сделать вывод, что пряжа, в наи-
- 4 -большей степени сохранившая свои упругие свойства до процесса ткачества, обладает большой выносливостью к многоцикловшд знакопеременным деформациям, вследствие чего обрывность нитей на ткацком станке будет минимальна.
Одним из сажных технологических параметров процесса формирования паковок является плотность намотки. Вопросам исследования структуры, формы, напряженного состояния паковки посеятили свои работы крупнейшие ученые Малышев А.П., Минаков А.П., Гордеев В.А., Ефремов Е.Д., Прошков А.Ф., Аносов В.Н., Кленов В.Б., Вайнер И.И., создавшие свои научные школы; а также многие их ученики и последователи. Из их трудов следует, что плотность намотки может служить обобщенной характеристикой напряженного состояния паковки, а улучшение физика- механических характеристик материала паковки требует учета влияния релаксационных процессов, ход которых характеризуется изменением величины плотности намотки в теле паковки пряжи.
Вследствие этого важно установить вид взаимосвязи между плотностью намотки паковки и реологическими свойствами самого материала. В целом паковку можно рассматривать как своего рода аккумулятор потенциальной энергии упругих сил наматываемого материала, которая сохраняется в паковке длительное время и исчезает лишь частично при релаксации напряжения в пряже.
Вследствие такого неравновесного состояния нитей в паковке при разматывании на ткацком станке возникают сукрутины утка, что способствует образованию брака "недоле ты" в ткачестве, снижению качоства ткани.
Цель и задачи работы. В работе поставлена и достигается основная цель: на основании развития теоретических положе-
пий о реологіїчесіпгх свойствах текстильных нитей повисить технологичность процесса ткачестЕЗ. Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
разработка математической модели релаксационных процессов в текстильних нитях;
уточнение математической модели напряженно-деформированного состояния паковки с учетом реологических свойств текстильного материала;
определение влияния параметров процесса перематывания на упруго-релаксационные свойства наматываемого материала;
определение зависимости качества ткани от степени релаксации напряжения в уточной пряже после её термо-влакностной обработки;
определение влияния параметров УСЗ ткацкого станка на структурные показатели тканей и производительность ткацкого станка;
оптимизация процесса ткачества с использовшшем разработанных решмов термо-влажкостной обработки утка.
Методы исследования. В работе используется комплекс методов теоретических и экспериментальных исследоваїшп. В теоретической части применены метода дифференциального и интегрального исчислений, некоторые положения механики, химии високополи-меров и др.
Решение поставленных задач осуществлялось также с применением экспериментальных методов исследования с использованием методов математической статистики и планирования эксперимента; использован экспериментальный метод тензометрирования. При проведении экспериментальных исследований релаксации напряже-
ния был разработан специальный прибор и новая методика исследования. Кроме этого, били использованы метода исследована структуры ткани с помощью микросрезов тканей. Производственны! испытания проведены в условиях Херсонского ПХБО.Обработка результатов экспериментов производилась с помощью ЭВМ.
Научная новизна. В результате проведенных исследований:
получена математическая модель процесса релаксации напряжений в текстильных нитях, уточнена математическая моделі напряженно-деформированного состояния паковки с учетом релаксационных явлений;
с помощью методов математического планирования определено влияние различных факторов процесса перематывания пряжі на мотальных машинах М-2 на исследуемые параметры оптимизации: объемную плотность намотки, изменение физико-механическиз свойств пряжи, упруго-релаксационные характеристики пряжи;
методами математического планирования установлены оптимальные режимы термо-влазшостной обработки уточных бобин, позволяющие ускорить ход релаксационных процессов в напряженного теле паковки и снизить брак в ткачестве - недолеты по утку;
при помощи ротатабельного центрального композиционногс эксперимента 2-го порядка выполнена оптимизация параметров заправки ткацких станков АТПР, позволившая существенно снизить обрывность по основе и повысить качество ткани за счет уменьшения количества недолетов по утку.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Использование разработанных теоретических моделей позволяет прогнозировать ход процесса деформирования текстильных материалов и определять потери на внутреннее трение при гистере-
_ v -зиспых явлениях, что имеет место при цккличесісих нагрузках и разгрузках в различных технологических операция/, ткачества.
Получеїш оптимальные параметры процесса перомативашія бобин, позволяющие максимально сохранить цегаше упруго-релаксационные свойства прялк; разработаны такие режими термо-влзк-ностной обработки уточной пряжи к параметри заправки ткацких станков АТПР, позволяющие сріествокно снизить обрывность по основе и количество недолетов по утку.
Экономический эффект от внедрения новых параметров заправки ткацких станков АТПР за счет снижения оСрішюсти и повышения производительности станка составит 93,56 тыс.рублей (в ценах на период 1933-1935 гг.).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работа долог.еш и получили положительную оценку im научно-технических конференциях Московской, текстильной академій в 1931г., на областной научно-технической конференции "Сог.ро.меїшоя тех-нпка и технология хлопчатобумажного производства и перспектігеи развития отрасли на XII пятилетку", г. Иваново, 1984 г.; на 1-5 научно-технических конференциях Херсонского индустриального института, г. Херсон, І93І-І993г., на расширенном заседании кафедры ткачества ХЖ, г. Херсон, 1994г.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 14 статьях,тезисах докладов на научно-технических конференциях и депонированных отчётах по НИР.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, изложена на 229 с, содержит 191 с. основного текста, II таблиц, 45 рис., списка использованной литературы, включающего 135 наименований на 13 с. и 25 с. приложений.
