Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 9
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА і6
1.1. Анализ работ, посвященных исследованию строения ткани и поведения нитей в процессе ткачества 16
1.1.1. Методы расчета натяжения нитей основы в процессе ткачества. Оценка напряженно-деформированного состояния нитей в процессе ткачества 16
1.1.2. Исспедование поведения пряжи в условиях изгиба 21
1.1.3. Совершенствование механизмов отпуска и натяжения нитей основы 27
1.1.4. Научные достижения в теории строения тканей 30
I.I.o. Систематизация методов проектирования тканей по заданным параметрах 50
Выводы 58
1.2. Экспериментальная и теоретическая базы исследования 59
1.3. Задачи исследования 60
Выводы по главе 62
ГЛАЗА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НАПРЯЖЕННО- ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НИТЕІ1 НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ 63
11.1. Расчет натяжения нитей основы за период образования раппорта ткани по утку ЬЗ
11.2. Зависимость между строением и натяжением нитей основы и утка 98
Выводы по главе ПО
ГЛАВА III. ОЦЕНКА НАПРЯШЕННО-ДЕ;»РМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НИТЕЙ ОСНОВЫ ПРИ ВЫРАБОТКЕ ТКАНЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИИ ИЗ
111.1. Исследование напряженно-деформированного состояния нитей при различных законах их нагружения ИЗ
111.2. Экспериментальные исследования многоцикловых характеристик нитей при различных законах нагружения 123
Выводы по главе ХЗО
ГЛАВА ІУ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТКАЧЕСТВА С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ НАПРЯ-ЛІЕННО-ДЕуОРіїШРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НИТЕЙ 131
ІУ.І. Теоретическое обоснование и разработка нового основного регулятора 131
ІУ.2. Исследование влияния конструкции системы подвижного скала на условия изготовления и свойства ткани 148
Выводы по главе 1Ы
ГЛАВА У. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СТРОЕНИЯ ТКАНИ ПО ПАРАМЕТРАМ ЗАПРАВКИ ТКАЦКОГО СТАНКА 163
УЛ. Постановка вопроса теоретических исследований 163 Стр.
У.2. Вывод взаимосвязи между параметрами строения ткани и уработкой нитей Ibb
У.З. Вывод взаимосвязи между параметрами строения ткани и высотами волн изгиба нитей 170
У.4. Методика расчета высот волн изгиба и уработки нитей по параметрам заправки ткани на станке 172
У.5. Эксперментадьная проверка теоретических исследований 175
Выводы по главе 179
ГЛАВА УІ. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЫРАБОТКИ ВЫСОКОПЛОТНЫХ ТКАНЕЙ 181
УІ.І. Постановка вопроса исследований 181
УІ.2. Определение оптимальных технологических параметров безузлового способа соединения нитей 182
УІ.З. Разработка технологии подготовки нитей основы к ткачеству высокоплотных тканей 192 УІ.4. Разработка технологии ткачества высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ 211
Выводы по главе 2Ь8
ГЛАВА УІІ. РАСШИРЕНИЕ АССОРТИМЕНТНЫХ ВОЗМОШОСТЕЙ ПНЕВМОРАШРНОГО ТКАЦКОГО СТАНКА 261
УІІ.І. Разработка способа получения крученопо- добной уточной нити на пневморапирном ткацком станке 261
УІІ.2. Исследование факторов, влияющих на интенсивность крутки бикомпонентной уточной нити, полученной аэродинамическим способом на пневморапирном ткацком станке 267
УІІ.З. Оптимизация технологического процесса получения ткани с эффектом "меланж" 278
Выводы по главе 289
ГЛАВА УШ. ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ ТКАНЕЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ВРЕДНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ОКРУЖАЩЕЙ СРЕДЫ 291
УІІІ.І. Разработка ткани для изделий виброзащиты 291
УІІІ.І.I. Постановка вопроса 291
УІІІ.І.2. Математическая модель механической системы 293
УІІІ.І.З. Проектирование конструкционного материала. Определение параметров вибропоглощающего материала 302
УІІІ.І.4. Проектирование ткани для изделий виброзащиты 304
УІІІ.І.5. Определение оптимальных параметров заправки ткацкого станка АТПР-І00-4 при выработке двухслойной ткани с соединением слоев по контуру заданного узора 315
Выводы 324
УІІІ.2. Разработка ткани для кислотомаслоэа щитных рукавиц 325
УІІІ.2.І. Постановка вопроса исследований 32Ь УІІІ.2.2. Анализ свойств ткани в зависимости от вида основной и уточной пряжи, плотности по утку и вида переплетения 327
УIII.2.3. Определение оптимальных технологических параметров изготовления ткани для кислотомаслозащитных рукавиц 344
Выводы Зо2
Выводы по главе ЗЬЗ
ГЛАВА IX. ТКАНЫЕ СТРУКТУРЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПУТЕМ ПЕРЕВИВКИ СИСТЕМ НИТЕЙ Зо4
IX.I. Классификация тканых структур Зо4
IX.2. Особенности формирования ткани беззев ным способом ЗЫ
IX.3. Ассортиментные возможности установки беззевного способа формирования тканых структур ЗЬ4
IX.4. Исследование влияния числа компонентов в перевивочной группе на свойства ткани, полученной беззевным способом 371
Выводы по главе 378
ГЛАВА X. ОСОьЕШОСІИ айРкШРОВАНИЯ ТКАНИ НА ТКАфИХ СТАНКАа РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРВДИй 379
X.I. Исследование влияния конструкции ткацко го станка на условия изготовления, параметры строения и свойства полутораслойной хлопчатобумажной ткани 3?9
Х.2. Оптимизация технологического процесса выработки полутораслойной хлопчатобумажной ткани на бесчелночных ткацких станках 388
Выводы по главе 409
ОЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ 411
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 418
ПРИЛОЖЕНИЕ. Материалы, подтверждающие практическую значимость работы 447
Введение к работе
В условиях рыночных отношений возникла жесткая конкуренция среди текстильных предприятий по ценам, качеству и ассортименту выпускаемых тканей. Потребители желают покупать ткани, отвечающие всем требованиям мировых стандартов, по приемлемым ценам. Задача текстильных предприятий - создать конкурентоспособные ткани, быстро и с меньшими затратами освоить их выпуск.
Одним из путей решения этой задачи является приобретение оборудования и технологии зарубежных фирм Швейцарии, Японии, Германии, США, Италии, выпускающих оборудование для выработки широкого ассортимента конкурентоспособных тканей. Однако стоимость такого оборудования в 2 + 3 раза выше отечественного, ото требует огромных капиталовложений, которыми текстильные предприятия России в настоящее время не располагают.
Другой путь решения поставленной задачи - это совершенствование существующих технологий с целью получения конкурентоспособных тканей на отечественном технологическом оборудовании. Стот путь нам кажется наиболее приемлемым в условиях экономического кризиса.
Попытки предприятий освоить выпуск высокоплотных тканей, предлагаемых на международных текстильных ярмарках, используя существующее оборудование и принятую технологию, как правило, заканчиваются неудачей. -то связано, в первую очередь, с несовершенством технологии подготовки нитей к ткачеству, низким качеством технологической оснастки, отсутствием теоретических основ и практических рекомендаций по технологии ткачества высокоплотных ткан°й на бесчелночных ткацких станках отечествен ного производства, а также с их ограниченными ассортиментными возможностями.
Решению этих задач и посвящена представленная диссертационная работа. Для их решения необходимо рассмотреть вопросы, связанные с оценкой напряженно-деформированного состояния нитей с учетом реального закона их нагружения на ткацком станке; установить взаимосвязь между технологическими параметрами ткачества и параметрами строения ткани с целью прогнозирования технологии получения ткани с заданными параметрами строения и свойствами; разработать устройства и способы формирования тканей, позволяющие снизить напряженное состояние нитей в процессе ткачества; провести экспериментальную апробацию теоретических положений .
Актуальность работы заключается в решении задач, стоячих перед текстильными предприятиями, по созданию конкурентоспособных тканей на отечественном технологическом оборудовании. От того насколько быстро ііредприятия могут перестраивать технологию в соответствии с изменением спроса на ткани зависит их реальное существование. Поэтому необходимость в разработке высокоэффективных технологий получения высокоплотных конкурентоспособных тканей на отечественном технологическом оборудовании на основе комплексных теоретических и экспериментальных исследований технологических процессов шлихтования и ткачества, включая разработку новых способов изменения натяжения нитей основы и утка, новых конструкций узлов и механизмов ткацких станков, а также теоретических основ для оценки технологичности тканей в ткачестве и расчет параметров строения тканей, стоит довольно остро.
Таким образом, прогнозирование и разработка технологии изготовления высоким о тных тканей на бесчелночных ткацких станках - задача ватаая и актуальная.
В связи с этим основной целью данного исследования является обоснование, теоретическая разработка и экспериментальная элробация новых методов расчета, позволяющих прогнозировать технологический процесс ткачества и предсказывать возможность выработки тканей заданного строения на существующем технологическом оборудовании отечественного производства.
В§ЖчЦая_нов_изва работы заключается в создании научных основ прогнозирования технологического процесса ткачества для получения тканей заданного строения.
В диссертационной работе впервые в ткачестве получены следующие научные результаты:
- на основе теории длительной прочности доказана возможность изготовления высокоплотных тканей на отечественном технологическом оборудовании, дан прогноз необходимости изменения технологии шлихтования для получения качественных показателей пряжи, обоснована необходимость воздействия на систему заправки ткацкого станка, придания скало дополнительного движения;
- на основе решения дифференциальных уравнений движения скальной системы ткацкого станка получены формулы для описания напряженно-деформированного состояния нитей основы с учетом реального закона их нагружения и показана степень влияния вертикального и горизонтального перемещения скала на условия работы системы заправки;
- на основе геометрического метода установлена аналитичес кая зависимость натяжения нитей основы от параметров заправки станка и свойств нитей за период образования раппорта ткани по утку, позволяющая еще на стадии проектирования ткани сложных переплетений проводить оценку напряженно-деформированного состояния нитей основы;
- установлена аналитическая зависимость между параметрами строения ткани и натяжением нитей основы и утка в период силового взаимодействия нитей при прибое;
- разработано устройство, позволяющее контролировать изменение натяжения нитей утка в период силового взаимодействия с нитями основы С от момента отрезания уточной нити, проложенной в зев, ди момента отхода берда от опушки ткани );
- предложен способ формирования ткани на ткацком станке с зажимными челноками, основанный на изменении натяжения уточной нити в период силового взаимодействия с нитями основы;
- разработан метод прогнозирования напряженно-деформированного состояния нитей на ткацком станке с учетом реального закона их нагружения;
- разработаны формулы для расчета высот волн изгиба и ура-ботки нитей по параметрам заправки ткани на ткацком станке ( без изготовления микросрезов );
- разработана классификация уточно-перевивочных переплетений и определены технологические возможности получения таких тканей на установке с беззевным способом формирования.
П2§ктическая_ценно_с_ть работы заключается в том, что теоретические результаты доведены до конкретных инженерных разработок и направлены на повышение эффективности технологических процессов, на расширение ассортиментных возможностей отечест венного технологического оборудования. Предложенные технологические и технические решения обеспечивают выработку тканей повышенной плотности, снижение обрывности, повыгение производительности ткацких станков и получение тканей с заданными параметрами и свойствами:
- разработан новый основный регулятор, позволяющий осуществлять управляемое воздействие на внутрицикловые колебания натяжения нитей основы с целью снижения напряженности процесса выработки BiicoKon.ioTHLK тканей на бесчелночных станках;
- предложен способ формирования ткани на ткацком станке с зажимными челноками, позволяющий управлять условиями формирования ткани и параметрами ее строения;
- предложена измененная технологическая схема заправки нитей на щшхтовальной малине, позволяющая осуществить подготовку нитей к выработке высокоплотных тканей;
- разработали! уствмовки для оценки многоцикловых характеристик нитеп с учетом реального закона их нагружения на ткацком станке, позволяющие более точно прогнозировать поведение нитей в технологическом процессе;
- получены расчетные формулы для вычисления высот волн изгиба и уработки нитей по параметрам заправки ткани на ткацком станке;
- разработана технология получения высокоплотных тканей на бесчелночньа ткацких станках СТЬ;
- ранработат. технология получения ткани с эффектом "меланж" с использованием в утке многокомпонентной крученоподоб-ной нити утка, полученной аэродинамическим способом при прокладывании в зев на пневморапирном ткацком станке;
- разработаны метод проектирования конструкционного материала с заданными параметрами виброизоляции и технология получения ткани для пошива изделий с виброзащитными свойствами;
- разработана ткань для пошива изделий для защиты человека от воздействия щелочей, масел и кислот, и технология ее изготовления на бесчелночных ткацких станках СТЬ.
Основные результаты работы внедрены в производствах АО "іСуровской текстиль", учебном процессе кафедры ткачества МГТА им. А.Н.косыгина.
Автор защищает:
1. Теоретические основы прогнозирования технологического процесса ткачества для получения тканей заданного строения.
2. Метод прогнозирования напряженно-деформированного состояния нитей основы и утка с учетом реального закона нагружения на ткацком станке.
3. метод расчета натяжения и деформации основы и утка за период образования раппорта ткани по утку.
4. Устройства, позволяющие проводить оценку многоцикловых характеристик нитей с учетом их реального закона нагружения на ткацком станке.
Ь. Метод определения изгибной жесткости и модуля упругости, ь. Способ формирования ткани на ткацом станке с зажимными челноками.
7. Основный регулятор ткацкого станка.
8. метод расчета высот волн изгиба и уработки нитей в ткани по параметрам заправки ткацкого станка.
9. Іехнологическую схему заправки шлихтовальной машины при подготовке нитей основы к выработке высокоплотных тканей.
10. Конструкция рапир пневморапирного ткацкого станка для получения многокомпонентной крученоподобной уточной нити.
11. Тканое полотно для изготовления виброзащитных рукавиц.
12. Пути практического использования результатов, заключающиеся в определении возможности активного влияния на технологический процесс вьработки тканей на бесчелночных ткацких станках АГІР и СТГ, разработке оптимальных технологических параметров, установлении рационального строения тканей.
