Содержание к диссертации
Введение
1. Требования, предъявляемые к функциональной одежде 26
1.1 Регуляция тепла в организме человека 26
1.2 Пододежный микроклимат 27
1.3 Значение одежды и требования, предъявляемые к ней 29
1.4 Принципы построения функциональной одежды различного назначения 30
1.5 Принципы построения капиллярных насосов 33
1.6 Пористость трикотажа 42
2. Применение одинарных и двойных основовязаных трикотажных переплетений при проектировании функциональной одежды 54
2.1 Применение основовязаных платированиых переплетений при проектировании бикомпонентных полотен 55
2.2 Применение основовязаных плюшевых переплетений для проектирования бикомпонентных полотен 62
2.3 Возможность применения основовязаных футерованных переплетений при проектировании бикомпонентных полотен 65
2.4 Двухслойный основовязаный трикотаж и возможность его применения при проектировании бикомпонентных полотен 67
2.5 Применение основовязаных уточных переплетений при проектировании бикомпонентных полотен 73
3. Проектирование структуры трикотажных полотен на базе осново-вязаных комбинированных зпючно-платированных переплетений 82
4. Исследование структуры основовязаного трикотажа комбинированных уточно- платированных переплетений в зависимости от натяжения уточных нитей .92
4.1 Определение характера изменения структуры трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений в зависимости от натяжения уточных нитей 92
4.2 Определение характера зависимости коэффициента перетяжки от длины уточной нити в петельном ряду при выработке трикотажа уточных переплетений 111
4.3 Определение характера зависимости поверхностной плотности полотна от длины уточной нити в петельном ряду при выработке основовязаного трикотажа уточных переплетений 120
5. Разработка алгоритма проектирования основовязаного трикотажа комбинированного уточно-платированного переплетения 124
5.1 Способы проектирования параметров основовязаного трикотажа комбинированного уточно-платированного переплетения 126
5.2 Общие принципы автоматизированного проектирования основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений 140
5.3 Особенности выработки основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений для функциональной одежды 146
5.4 Методы машинного преобразования информации о рисунке трикотажа в информацию о его структуре 149
5.5 Построение алгоритмов для автоматизированного проектирования основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений 150
5.6 Построение алгоритма автоматического определения уточной нити и возможности получения полотна, в котором лицевая и изнаночная стороны образованы нитями разных систем. 151
5.7 Количественное определение элементов структуры основовязаного полотна 152
5.8 Алгоритм проектирования основных характеристик основовязаного трикотажа комбинированного уточно-платированного переплетения 156
5.9 Алгоритм расчета основных данных вязания трикотажа основовязаных переплетений в соответствии с международным стандартом 166
6. Исследование влагопоглощающих и влагопроводящих свойств образцов основовязаного трикотажного полотна на базе комбинированного уточно платированного переплетения 177
6.1 Методики определения гигроскопических свойств текстильных полотен 177
6.2 Методы оценки влажности слоев бикомпонентных полотен 182
6.3 Определение привеса влаги основовязаного трикотажа комбинированного уточно - платированного переплетения 184
6.4 Определение характера зависимости привеса влаги от времени для образцов основовязаного трикотажа комбинированного уточно-платированного переплетения 193
Общие выводы по работе 209
Список литературы 214
Приложение 1.
- Пододежный микроклимат
- Применение основовязаных плюшевых переплетений для проектирования бикомпонентных полотен
- Определение характера зависимости коэффициента перетяжки от длины уточной нити в петельном ряду при выработке трикотажа уточных переплетений
- Общие принципы автоматизированного проектирования основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений
Введение к работе
За последние годы, российский рынок претерпел большие изменения. Уже давно основным показателем производства той или иной продукции является ее спрос. Для производства конкурентоспособной продукции необходимо тщательное изучение ее рынка сбыта, т.е. требований и запросов потенциальных потребителей данного товара, и максимально полное их удовлетворение. Появление новых потребностей в большей степени обуславливается научно-техническим и социальным развитием современного мира, в свою очередь это влечет за собой появление продукции с новыми потребительскими свойствами.
В основном изделия текстильной и легкой промышленности подвержены влиянию моды, им свойственен быстрый моральный износ. Однако, оптимальная конструкция изделия и современный дизайн не являются единственными требованиями к одежде. Для производства современной одежды необходимо расширение ассортимента также за счет создания одежды с определенными свойствами, которая будет отвечать тем или иным функциональным требованиям, и удовлетворять потребности той или иной группы людей.
В настоящее время на мировом рынке большим спросом пользуются спортивные изделия различного ассортимента, среди которых текстильные изделия занимают первое место (42%) [2.1]. По экономическим прогнозам ежегодный прирост на рынке спортивных изделий, в том числе текстильных, составит приблизительно 4%.
Среди проблем, стоящих перед производством трикотажа для спортивной одежды, наиболее актуальной является проблема получения изделия, отвечающего принципу комфортности. Удобное или комфортное изделие, по современным понятиям, должно создавать физиологические условия нормального самочувствия при его носке. Для комфортной (функциональной) спортивной одежды актуальна проблема создания комфортного микроклимата под одежного пространства в условиях активной физической деятельности и усиленного потоотделения.
В международной практике все большее распространение получает функциональная одежда для занятий спортом, изготовленная по послойному принципу. Эта спортивная одежда обладает повышенными гигиеническими свойствами, лучше способствует защите человека от воздействия внешней среды при той или иной его деятельности.
Материалы, используемые для изготовления такой одежды, сконструированы из слоев различного назначения. Внутренний слой, находящийся в непосредственном контакте с телом человека, должен хорошо отводить влагу. Последующие слои должны отводить и аккумулировать передаваемую влагу от внутреннего слоя. При изготовлении такой функциональной одежды наиболее рациональным является применение текстильных материалов, непосредственно содержащих слои. Для этого используют моно компонентные или бикомпонентные заправки для выработки полотен при многочисленных вариантах специально проектируемой структуры трикотажа.
В зарубежной практике текстильной промышленности наибольшее применение получили полотна для функциональной одежды, вырабатываемые на базе двойных лирных переплетений. Общий подход к проектированию таких полотен с использованием сырьевой базы России разработан на кафедре технологии трикотажного производства Московской государственной текстильной академии. На основании этих исследований стало очевидным, что для функциональной одежды может использоваться трикотаж не только кулирных, но основовязаных переплетений, при этом еще более расширяются области применения специально спроектированных полотен.
В то же время в России и за рубежом пока не разработаны общие методы проектирования трикотажа основовязаных переплетений для функциональной спортивной одежды. Основная цель работы направлена на разработку методов проектирования трикотажных полотен основовязаных переплетений для спортивной функциональной одежды.
Задачи исследования.
• Выявить общие требования к функциональным полотнам основовязаных переплетений, составу и свойствам используемого сырья.
• Определить, на базе каких основовязаных переплетений целесообразно вырабатывать трикотажные полотна для функциональной одежды.
• Спроектировать заправки трикотажных полотен основовязаных переплетений.
• Исследовать структуру основовязаных трикотажных полотен, спроектированных заправок, для функциональной спортивной одежды.
• Разработать алгоритм точного проектирования основных характеристик структуры трикотажа.
• Исследовать способность спроектированных образцов бикомпонентного трикотажа к поглощению и передаче влаги.
Методика исследования. Для решения поставленных задач в работе были проведены теоретические и экспериментальные исследования, использовался системный подход. Теоретической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых по технологии трикотажного производства, анализ научных и патентных источников. Экспериментальные исследования проводились с использованием методов математической статистики и современных измерительных приборов. Все вычисления проводились с использованием ПЭВМ.
Научная новизна.
• Выявлен оптимальный вид переплетения для получения бикомпонентного основовязаного трикотажа, отвечающего требованиям комфортности спортивной одежды.
• Получен принцип построения уточного плюша на обычной основовязаной машине без специальных приспособлений. • Получено трикотажное полотно основовязаного уточного переплетения с рисунком в виде чередующихся поперечных полос с ворсом и без различного раппорта путем простого изменения рисунчатой цепи.
• Предложены оптимальные значения коэффициента перетяжки для получения трикотажного полотна основовязаного комбинированного уточно-платированного переплетения с ворсом надлежащего качества.
• Разработан алгоритм проектирования основных характеристик основовязаного трикотажа комбинированного уточно-платированного переплетения.
• Предложены расчетные формулы и алгоритм для определения проектируемых величин и заправочных данных такого трикотажа в соответствии с международным стандартом.
• Создана общая программа расчета основных характеристик и заправочных данных основовязаного трикотажа.
• Предложены наиболее оптимальные значения основных характеристик основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений для получения полотна высокого качества, отвечающего необходимым условиям функциональной спортивной одежды.
Практическая ценность. Перечисленные выше разработки позволяют получать широкий ассортимент спортивных функциональных изделий высокого качества. Разработанный принцип построения уточного плюша позволяет получать пористую структуру с одной из сторон бикомпонентного полотна непосредственно на вязальной машине без специальных приспособлений, соответственно не требует дополнительного разворсовывания, что снижает затраты на производство такого полотна. Предложенный метод проектирования основных характеристик и заправочных данных трикотажа позволяет получать полотно с заданными параметрами поверхностной плотности и содержания сырья.
Апробация работы проводилась в УПМ МГТУ им. А. Н. Косыгина. На основовязальном оборудовании были выработаны образцы основовязаного трикотажа уточного переплетения с ворсом.
Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседании кафедры технологии трикотажного производства в 1999 - 2002 г.г., а также:
• на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТУ им. А. Н. Косыгина (январь 2001 г.)
• на Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии текстильной промышленности (Текстиль - 2001)» (ноябрь 2001 г.)
• на расширенном заседании кафедры технологии трикотажного производства МГТУ им. А. Н. Косыгина.
По материалам работы получен патент, опубликованы 4 статьи, депонирование, тезисы докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 6 глав с выводами, общих выводов по работе, списка литературы и приложений. Работа изложена на 218 страницах машинописного текста, имеет 66 рисунков, 4 таблицы, список литературы включает 53 наименования. Приложения представлены на 77 страницах и включают результаты расчета основных характеристик и заправочных данных, а также данные, полученные в ходе проведения эксперимента по оценке способности к поглощению и передаче влаги спроектированных образцов бикомпонентного трикотажа.
Пододежный микроклимат
Механизм терморегуляции человека имеет ограниченные возможности и для снижения теплопотерь организма человеку необходима одежда.
Между поверхностью кожи и наружной поверхностью одежды находится значительный слой воздуха, представляющий собой своеобразную климатическую зону, которая по своим параметрам значительно отличается от климата внешней среды и характеризуется более постоянной и изменяемой в сравнительно небольших пределах температурой, малой относительной влажностью и слабым движением воздуха.
Под термином «пододежный микроклимат» следует понимать метеорологические условия воздушной прослойки, прилегающей к поверхности кожи и непосредственно влияющей на физиологическое состояние и здоровье человека.
Основными показателями микроклимата являются: температура, влажность и содержание углекислоты. С теплофизической точки зрения «комфортный микроклимат» - это такие комбинации температуры, скорости движения воздуха, его влажности и содержания углекислоты, при которых человек может осуществлять тепловой баланс при условии, если температура тела нормальна и человек не потеет. При этом средняя температура кожи человека в среднем составляет 32 - 34 С. Разные состояния человеческого организма требуют неодинаковой температуры пододежного воздуха, и поэтому зона комфорта резко перемещается в ту или иную сторону. Так, например, человек, находящийся в покое, чувствует себя наиболее комфортно при температуре пододежного воздуха равной +30 - 32С, тогда как при тяжелой физической работе зона комфорта снижается до + 15С и ниже.
Температура пододежного воздуха имеет большое значение для физиологических функций человека, его самочувствия и работоспособности. Обнаженному человеку при температуре наружного воздуха 17.8 - 19.0 С уже прохладно, при 14.5С - холодно, а при 13.5С - очень холодно. Разница в 1 -2С непосредственно у кожи человека имеет исключительно большое значение.
В этих условиях особенно велика роль одежды. Хотя белье является наиболее тонким теплопроводным слоем, температура кожи человека, одетого только в белье, выше, чем у обнаженного. Эта разница особенно выявляется при наиболее низких температурах. Показатели температуры кожи обнаженных частей тела у одетого человека на 0.1 - 0.6С выше, чем у обнаженного. Для людей одетых в соответствии с сезоном, интервал комфортных температур воздуха находится в пределах от 18 до 24С для холодного времени года и от до 28 С - для жаркого, температура кожи при этом остается постоянной и равной 32 - 34С.
В гигиеническом отношении, наибольшее значение имеет слой воздуха под одеждой, прилегающий непосредственно к поверхности кожи.В понятие комфортных условий входит также влажность пододежного воздуха, причем она приобретает решающее значение, когда начинается усиленное потоотделение.
Влага непрерывно выделяется через кожу в виде водяных паров. Таким путем выделяется от 600 до 1000 г водяного пара в сутки. Капельно - жидкая влага выделяется потовыми железами. При высокой температуре воздуха в 35 -40С в сутки выделяется до 5 - 7 л, а при выполнении тяжелого физического труда до 12 л пота. Самочувствие человека остается хорошим, если каждое повышение влажности на 10% сопровождается одновременным снижением температуры на 2С. влажность в пододежном воздухе распределяется в отношении, обратном его температуре. Помимо поддержания температуры и влажности воздуха около тела на определенном уровне, одежда должна сохранять кожу сухой, т.к. комфорт, который создает одежда, будет тем полнее, чем лучше она способствует удалению эпидермического пота.
Основным назначением одежды является защита организма человека от неблагоприятных воздействий внешней среды (низкая температура, ветер, туман, дождь, снег и др.). Одежда создает человеку искусственно регулируемый микроклимат, обеспечивающий благоприятные условия для поддержания постоянства температуры тела [1.7].
Проектирование комфортабельной одежды, которая в состоянии обеспечить тепловое равновесие в организме человека при различных физических нагрузках с окружающей средой и является той задачей, которая решается при создании функциональной одежды. Прежде всего, к такой одежде предъявляются повышенные гигиенические требования, которые можно сформулировать следующим образом: теплозащитная способность одежды должна максимально соответствовать условиям носки и интенсивности физической нагрузки; воздухопроницаемость одежды должна быть регулируемой; влага (пот), образующаяся на теле человека в период повышенной физической активности, должна через одежду отводится с кожи, причем примыкающая к коже одежда должна оставаться сухой; одежда, предназначенная для носки на открытом воздухе, должна быть непроницаемой для атмосферной и почвенной влаги; одежда должна быть максимально легкой и мягкой.
Комфортная (функциональная) одежда должна образовывать вокруг тела человека искусственный оптимальный климат с составом воздуха, приближающимся к атмосферному. При проектировании одежды также необходимо предусматривать обеспечение вентилируемости пододежного пространства, т.е. своевременного удаления влаги с человеческого тела и выделяемой через кожу углекислоты.Наряду с этим одежда должна отвечать определенным эстетическим и технико-экономическим требованиям.
Процесс терморегуляции в традиционной одежде из хлопчатобумажных волокон происходит следующим образом. При активном потоотделении происходит быстрое набухание волокон до состояния насыщения. При достижении грани насыщения, то есть когда все капилляры заполнены влагой, избыточная влага с поверхности тела не отводится, и намокшие волокна как бы образуют замкнутый слой, ограничивающий воздухопроницаемость и отвод
Применение основовязаных плюшевых переплетений для проектирования бикомпонентных полотен
Бикомпонентные полотна с послойным разделением сырья можно получить на базе основовязаных плюшевых переплетений путем ввязывания в грунт, выработанный любым основовязаным переплетением из нити одного сырья, дополнительных нитей или пучков штапельных волокон другого сырья, образующих увеличенные протяжки для ворса [1.10].
На рис. 2.6 показано строение и график прокладывания нити основовязаного изнаночного петельного трикотажа плюшевого переплетения на базе трико - трико. Грунт этого трикотажа образован платированным переплетением трико - трико из двух систем нитей. В каждый петельный столбик переплетения грунта ввязана ворсовая нить, образующая петельные столбики цепочки с увеличенными протяжками.
В трикотаже остовы петель состоят из трех нитей: двух грунтовых и одной ворсовой. Увеличенные протяжки цепочки образуют на изнаночной стороне трикотажа петли ворса. На рис. 2.7 показано строение лицевого петельного трикотажа плюшевого переплетения на базе трико - цепочки. Трикотаж получен из трех систем нитей. Нити первой системы образуют цепочку, нити второй системы образуют переплетение трико, а нити третьей системы - ворсовые петли. Нити первой и второй систем вяжут грунт трикотажа. Нити всех систем заправлены так, что протяжки цепочки и трико с изнаночной стороны трикотажа перекрывают протяжки ворсовых петель, которые образуются в каждом втором ряду.
Основовязаный трикотаж плюшевых переплетений бывает также и двусторонний, он получается путем добавления еще одной системы нитей для дополнительного образования петель ворса. Ворсовые петли в бикомпонентных полотнах на базе основовязаных плюшевых переплетений увеличивают его толщину, поэтому кроме улучшенных гигиенических свойств этих полотен за счет определеным образом подобранного сырья, улучшаются и теплозащитные свойства изделий из такого трикотажа за счет повышения показателей объемности.
Трикотажем футерованных переплетений называют трикотаж, содержащий в грунте дополнительные нити, не провязанные в петли; эти дополнительные нити ввязаны в грунт путем протягивания некоторых петель через наброски футерных нитей. При выработке трикотажа футерованных переплетений футерные нити прокладываются на иглы в виде набросков, отводятся к старым петлям и сбрасываются вместе с ними на новые [1.10].
Для получения бикомпонентных полотен на базе основовязаных футерованных переплетений необходимо, чтобы футерная нить исполняла роль подкладочной.
На рис. 2.8 показано строение основовязаного трикотажа футерованных переплетений на базе трико с подкладочными футерными нитями и различными типами футерных петель. Футерные нити в основовязаном трикотаже образуют протяжки и наброски. Футерные наброски - части футерной нити, переплетающиеся с протяжками петель грунта. Футерные протяжки соединяют последовательно образующиеся в процессе вязания футерные наброски.
Основовязаный трикотаж футерованных переплетений с подкладочными нитями характеризуется высокой прочностью закрепления футерных нитей в грунте и низкой воздухопроницаемостью. Футерные протяжки образуют с изнанки трикотажа густой застил; особенно рациональными являются заправки, в которых в качестве грунтовых и футерных применяются различные виды текстильных нитей, тем самым, образуя бикомпонентные полотна с послойным разделением сырья.
Структуры двойного трикотажа комбинированных переплетений, при вязании которых используются две системы нитей: одна для образования петель лицевой стороны, другая - изнаночной стороны, причем нити, провязанные в петли на одной стороне трикотажа, не выходят на другую его сторону, составляют двухслойный трикотаж [1.19].
Двухслойный трикотаж может содержать любые известные элементы петельной структуры в разных сочетаниях. Каждый слой двухслойного трикотажа представляет собой самостоятельное полотно главного, производного, рисунчатого или комбинированного одинарного переплетения. Полотна, или слои, соединены в процессе вязания изнаночными сторонами посредством каких-либо элементов петельной структуры так, что, распустив одно переплетение, можно сохранить другое, не нарушая петельные связи.
В двухслойном трикотаже соединение слоев может быть выполнено основными или дополнительными нитями. Лицевая сторона его может отличаться от изнаночной по волокнистому составу, линейной плотности и цвету пряжи.
Двухслойный трикотаж можно получить соединением: главных кулирных и основовязаных переплетений; производных переплетений;
Прессовый и футерный способы (соединение слоев посредством набросков) могут быть осуществлены без реконструкции вязальных систем, поэтому считаются наиболее приемлемыми [1.19].
Многочисленная группа основовязаных двухслойных трикотажных полотен включает в себя структуры, отличающиеся составляющими переплетениями, характером кладки нитей, числом используемых гребенок, количеством и расположением соединительных элементов, вариантами соединения.Соединение выполняется при провязывании иглами задней игольницы нитей передних гребенок, иглами передней игольницы нитей задних гребенок и при относительных сдвигах этих гребенок за иглами [1.19].
При проектировании бикомпонентных полотен на базе комбинированных переплетений важно, чтобы с одной стороны двухслойного трикотажа не проглядывали нити другой стороны.
Двухслойное трикотажное полотно, полученное при уточном соединении основными нитями переплетений цепочка и трико (рис. 2.9), в лицевом слое имеет открытые петли цепочки, а в изнаночном - закрытые петли трико. Протяжки петель лицевой стороны располагаются между остовами и протяжками петель изнаночной стороны как уточные нити. Несмотря на применение разных переплетений в слоях, количество перекрещивающихся протяжек в рядах одинаково. Достоинством данного трикотажа является равномерность его структуры. Протяжки поворачивают петли изнаночной стороны, причем тем больше, чем меньше длина нити в петле лицевой стороны. Направление наклона петель не зависит от вида переплетения в изнаночном слое, а определяется направлением дополнительных сдвигов гребенок. На рис. 2.10 показано строение трикотажа полученного путем прессового соединения основными нитями производного трико с лицевой стороны и трико с изнаночной стороны. Петли лицевой стороны соединены с петлями изнаночной открытыми набросками, расположенными на протяжках изнаночных петель. Наброски по форме и расположению напоминают уточные протяжки в двухслойном трикотаже с уточным соединением основными нитями, но структура трикотажа на рис.2.9 отличается тем, что протяжка петли лицевой стороны перекрещивается только с одной протяжкой петли изнаночной стороны.
Двухслойный основовязаный трикотаж с прессовым соединением слоев трико (с лицевой стороны) и трико (с изнаночной стороны) дополнительными нитями показан на рис. 2.11. Он вырабатывается при кладке соединительных нитей на одни и те же иглы. В этом трикотаже дополнительные нити лежат в виде закрытых набросков на протяжках петель лицевой стороны и закрытых набросков на протяжках петель изнаночной стороны. Одна дополнительная нить соединяет два столбика трикотажа, причем она закреплена только протяжками петель этих столбиков. На расстоянии от одного наброска до другого нить располагается перед протяжками петель изнаночной стороны и за протяжками петель лицевой стороны. В связи с этим имеется возможность относительного смещения слоев по горизонтали.
Определение характера зависимости коэффициента перетяжки от длины уточной нити в петельном ряду при выработке трикотажа уточных переплетений
В ходе эксперимента была получена совокупность данных. Для определения характера зависимости выходного параметра Y от входного X необходимо провести обработку результатов эксперимента.
В данном случае рассматривается влияние изменения величины длины нити в петле уточной гребенки (фактор X) на величину коэффициента перетяжки нитей (Y). Фактор X варьировался на четырнадцати уровнях (N = =14), для повышения точности определения выходного параметра Гна каждом уровне проводилось по три опыта (т = 3). 1. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайных величин 7„v. [1.13]. Проверка этой гипотезы для каждого u-того опыта матрицы включает: 1) определение среднего по формуле: 2) определение дисперсии выходного параметра для каждого и-того 3) определение расчетного значения критерия WR по формуле: 4) сравнение расчетного значения WRU С табличным Wj_ которое определяется для заданной доверительной вероятности и известного числа повторных опытов т. Если расчетное значение WRU превышает табличное значение Wj для выбранной доверительной вероятности, то гипотеза о нормальном распределении случайных величин Yuv не отвергается. 2. Проверка гипотезы об однородности дисперсий в опытах матрицы. Так как число повторных опытов (т = 3) одинаково для всех опытов матрицы, то для проверки однородности дисперсий применяется критерий Кочрена, расчетное значение которого определяется по следующей формуле: Расчетное значение GR сравнивается с табличным значением Gr, которое определяется в зависимости от числа опытов в матрице Af и числа степеней свободы дисперсии ffSu J = т - 1 для заданной доверительной вероятности. Если GR GT, TO гипотеза об однородности дисперсий, т.е. равноточности и воспроизводимости опытов, не отвергается. 3. Определение средней дистгерсии выходного параметра в опытах матрицы. В случае однородности дисперсий в опытах матрицы и одинакового числа опытов средняя дисперсия определяется по формуле: .V Число степеней свободы этой дисперсии равно: Средняя дисперсия характеризует средний разброс значений выходного параметра относительно его средних значений при каждом уровне факторов, т.е. ошибку опытов в эксперименте. 4.Определение подходящего вида регрессионной модели. Для определения подходящего регрессионной вида модели используют следующую информацию: 1) вид взаимосвязи Y =f(X), устанавливаемый при теоретическом исследовании объекта или процесса; 2) графическую взаимосвязь Ycp = f(X) между средними значениями выходного параметра для каждого уровня фактора по данным эксперимента, при сопоставлении этого графика с графиком известных функций устанавливают вид уравнения; 3) характер изменения разделенных и неразделенных разностей первого порядка, определяемых по данным эксперимента. Если в результате эксперимента получены следующие пары значений: разностями первого порядка называются величины: И неразделенными разностями первого порядка - величины: В случае, когда интервал варьирования факторов постоянный, используются неразделенные разности, в противном случае используются разделенные разности. В данном расчете интервал варьирования не постоянен, т.е. различия разделенных разностей первого порядка выходного параметра, не превышающего удвоенной величины среднеквадратической ошибки эксперимента (2S(i){Y}), можно считать, что они тождественны, и поэтому для описания экспериментальных данных можно условно принять уравнение прямой линии. Использование последних уравнений позволяет упростить статистические расчеты при обработке экспериментальных данных, так как коэффициенты регрессии d0 и не коррелированы. Коэффициенты регрессии do и di являются оценками истинных коэффициентов регрессии 8о и S] в теоретической линейной зависимости вида: 5. Определение коэффициентов регрессии. В случае однородности дисперсий выходного параметра для каждого уровня факторов для определения коэффициентов регрессии можно применять метод наименьших квадратов. Используя условие:
Общие принципы автоматизированного проектирования основовязаного трикотажа комбинированных уточно-платированных переплетений
Создание системы автоматизированного проектирования - комплексная задача, включающая в себя следующие этапы [2.15, 2.16, 2.17].1. Этап художественного проектирования (конструирования) с учетом структуры трикотажа, результаты которого представляются в виде узора, осуществляется подсистемой CAD (Computer Aided Design). Здесь происходит определение типа вязальной машины, уточнение структуры трикотажа, вида и линейной плотности сырья.2. Этап технологического проектирования данных по воспроизводству трикотажа, которыми являются постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) вязальных машин, такие как схема набора узорообразующих цепей или команды сдвига гребенок для машин с электронными механизмами узорообразования, осуществляется подсистемой САМ (Computer Aided Manufacturing). На данном этапе производятся расчеты основных технологических параметров, вырабатываемой продукции: поверхностной плотности, плотности вязания, процентного содержания различных видов сырья в полотне, материалоемкости и отходов. Такие инженерные расчеты осуществляются подсистемой САЕ (Computer Aided Engineering).3. Этап воспроизведения трикотажа по расчету, то есть выработка продукции на вязальном оборудовании с учетом уточнений, определенных после сопоставления образцов трикотажа со стандартами, осуществляется подсистемой САМ.4. Этап подготовки технико - экономической документации,необходимой для выработки стандартной продукции.
Общая блок - схема прогностической системы автоматизированного проектирования трикотажа состоит из следующих блоков (рис. 5.7.). 1. Формирование матрицы рисунка, элементами которой являются цвета, условные обозначения рельефа или ажура, блестящие или матовые участки, причем каждая клетка матрицы образована целым числом петель, протяжек или набросков. Клетки патрона - матрицы бывают разных размеров, соответствующих петельному шагу А и высоте петельного ряда В. Размер матрицы характеризуется целым числом /, которое соответствует числу рядов матрицы, равных высоте раппорта рисунка RH И ширине Яв, числу цветов или числу других элементов ZQ. Однако матрица рисунка не несет информации о структуре переплетения, технологических особенностях получения и свойствах материала. 2. Автоматическое преобразование информации о рисунке трикотажа в информацию о его структуре. Это осуществляется с помощью универсальной системы матричного кодирования (УМК) -многоэтапной системы, независимой от структуры трикотажа любой сложности. 3. Формирование патрона - матрицы структуры трикотажа, в которой заключена информация о структуре и свойствах трикотажа. Патрон -матрица структуры трикотажа состоит из ограниченного числа элементов структуры трикотажа (ЭСТ): остов петли (закрытая или открытая); набросок; протяжка, состоящая из одной или нескольких нитей. 4. Автоматическая система управления технологическим процессом: формирование данных для ПЗУ (аналитические записи работы гребенок); формирование данных для ОЗУ (схемы расстановки гребенок); формирование данных для систем вязания (раппорты проборки снования гребенок). 5. Автосистема инженерной подготовки производства, включающая подблоки: количественное определение ЭСТ; определение параметров полотна; сведения о сырье. 6. Выработка трикотажного полотна по спроектированным данным. 7. Формирование экспериментальных и расчетных данных, полученных в процессе проектирования. 8. Сравнение полученной информации с показателями, регламентируемыми стандартами. Данная схема оснащена банками данных сырья, узоров, вариантов расстановки гребенок, оптимальных параметров трикотажа. Такая система автоматизированного проектирования может применяться для основовязаного трикотажа комбинированного уточно - платированного переплетения с учетом создания: математического описания структуры трикотажа или элементов его структуры (математическая модель); методов автоматического количественного определения элементов структуры трикотажа по раппорту его узора; алгоритмов расчета заданных показателей трикотажа (расхода сырья, поверхностной плотности, уработки, производительности оборудования); алгоритмов расчета узоров и подготовки заправочных таблиц для воспроизведения узора на машине с данным типом узорообразующих механизмов или программ управления работой вязальной машины; банка данных используемого сырья, переплетений и вязального оборудования. При решении задачи проектирования полотна высокого качества с оптимальными параметрами петельной структуры, определяющими стабильность его размеров, используется традиционная система автоматизированного проектирования трикотажа, причем исходными данными являются: вид и линейная плотность сырья; вид вязального оборудования; вид переплетения, характеризующийся аналитической записью кладок нитей и раппортом проборки гребенок; то есть определяются основные заправочные данные для конкретного вида переплетения и заправки. При разработке трикотажного полотна с заданными характеристиками исходными данными являются вид переплетения (рисунок), вид нити и поверхностная плотность полотна р. Здесь определяется линейная плотность нити Т оптимально подходящая для выработки полотна с данными показателями. В проектировании важны базы данных с информацией о виде и линейной плотности сырья, ассортименте, переплетениях, оборудовании, ГОСТах. Таким образом, система автоматизированного проектирования включает в себя следующие этапы. создание художественного образа поверхности полотна (представление наглядного изображения структуры переплетения в виде УМК для основовязаных полотен).
Предварительная оценка технико - экономических показателей полотна (преобразование элементов рисунка в элементы структуры, т.е. преобразование патрона - матрицы рисунка в матрицу структуры с использованием графического редактора, в условном виде -графическая запись переплетения с указанием ширины RB И высоты RH раппорта переплетений.
