Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 6
1 Обзор работ, посвященных вопросам проектирования параметров строения тканей 6
2. Обзор работ, посвященных анализу условий изготовления тканей на ткацком станке 16
Выводы по главе 23
Глава 2. Теоретическая часть 26
2.1. Установление функциональной зависимости между параметрами строения ткани и параметрами заправки её на ткацком станке на основе использования теории подобия 26
2.2. Методика определения функциональных зависимостей между параметрами строения ткани и её физико-механическими свойствами 39
Выводы по главе 51
Глава 3. Математические методы и средства исследований 53
3.1. Методы математического планирования эксперимента, применяемые при оптимизации технологического процесса ткачества 53
3.2. Методы и средства исследования 58
Глава 4. Экспериментальная часть 59
4.1. Исследование параметров строения тканей 60
4.2. Анализ условий изготовления ткани на ткацком станке 69
4.3. Исследование свойств ткани при изменении технологических параметров заправки ткацкого станка 82
4.4. Исследование влияния плотности ткани по основе на физико-механические свойства ткани 105
4.5 Исследование влияния количества пробранных нитей в зуб берда и вида переплетения на строение и свойства вырабатываемой ткани 117
4.6. Разработка оптимальных параметров изготовления тканей 141
Выводы по главе 150
Общие выводы по работе 153
Список литературы 156
- Обзор работ, посвященных анализу условий изготовления тканей на ткацком станке
- Методика определения функциональных зависимостей между параметрами строения ткани и её физико-механическими свойствами
- Методы математического планирования эксперимента, применяемые при оптимизации технологического процесса ткачества
- Анализ условий изготовления ткани на ткацком станке
Введение к работе
В условиях рыночных отношений возникает жесткая конкуренция среди текстильных предприятий по ценам, качеству и ассортименту выпускаемых тканей.
Процесс разработки, освоения новых тканей идет по пути проб и ошибок, а это приводит к потере драгоценного времени.
Решению задачи сокращения времени от момента разработки ткани до момента ее внедрения и посвящена данная работа.
Актуальность работы заключается в решении задач, стоящих перед текстильными предприятиями, по созданию конкурентоспособных тканей на отечественном технологическом оборудовании. От того насколько быстро предприятия смогут перестраивать технологию в соответствии с изменением спроса на ткани зависит их реальное существование. Поэтому очевидна необходимость в разработке математической модели, устанавливающей функциональную зависимость между параметрами строения ткани и параметрами заправки её на ткацком станке. Также существует необходимость в прогнозировании условий технологического процесса выработки ткани, её физико-механических свойств при изменении параметров заправки ткацкого станка.
В связи с этим целью данного исследования является разработка и экспериментальная апробация метода расчета, позволяющего предсказывать возможность выработки ткани заданного строения на существующем технологическом оборудовании отечественного производства и прогнозировать технологический процесс ткачества.
Научная новизна заключается в создании научно-обоснованного подхода к вопросам прогнозирования технологического процесса выработки ткани.
В диссертационной работе рассмотрены следующие вопросы: установлены аналитические зависимости между параметрами строения ткани и условиями её формирования на ткацком станке; определены функциональные зависимости между параметрами строения ткани и её физико-механическими свойствами; проведены исследования по определению степени влияния параметров заправки ткацкого станка на строение и свойства вырабатываемой ткани; проведен анализ условий формирования элемента ткани на ткацком станке при выработке тканей различных переплетений.
Практическая значимость работы заключается в том, что предложенные решения позволят ещё на стадии проектирования решать задачи прогнозирования технологического процесса ткачества с целью получения ткани рационального строения, требуемых свойств. б ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Все работы, связанные с темой данного исследования, рассматривались по следующим основным направлениям: обзор работ, посвященных вопросам проектирования параметров строения ткани; обзор работ, посвященных анализу условий изготовления ткани.
1. Обзор работ, посвященных вопросам проектирования параметров строения тканей
Вопросами исследования различных моделей строения тканей ученые занимаются уже давно. Одной из основополагающих работ в этой области является работа Peirce F.T. [4.17]. Учёный разработал теорию, в которой определил геометрическую модель ткани полотняного переплетения через 7 уравнений с 11 переменными величинами. Peirce ввел понятие "модель гибкой нити", подразумевая нить идеально гибкую, круглого поперечного сечения и нерастяжимую. Учёный допускал, что в ткани такие нити в местах пересечений имеют постоянные контактные точки.
По Peirce, геометрические плотности (расстояния между двумя пересекающимися нитями основы и утка) по утку/у и по основе^,: f0=D-smey + (ly-D-eyycosey, где D=d0 + dy- диаметры основной и уточной нитей соответственно;
0о,9у- углы пересечений нитей основы и утка; 10,1у - длины элементов основы и утка в раппорте переплетения.
Высоты волн изгиба основы h0 и утка hy: h=D(l-coseo)+{lo-Deo)sm0o; hy = D(l~cos^)+ (ly-D-6y\sinву .
Уработку нитей основы A0 и утка Ау автор предлагал определять по формулам: ^ = i^A.IQ0=/.-(^-sm^+(/,-D-^)-cos^),10/v D-sm^+(/o-D-0-cos^ /v - /0 /v - (D sin Є+il-D- в\- cos6> ) = j^_^f..100 = jL_\ yVv W .100. y /0 D-sin0y +(/, .-> -0j- cos0v Peirce считал, что его выводы для тканей полотняного переплетения могут быть использованы при анализе тканей других переплетений. Недостаток его теории в том, что она не учитывает силы взаимного давления между основой и утком в местах их пересечений.
Последователи Peirce Kemp A., Shanahan W.J. и Hearle J.W.S. [4.19] усовершенствовали модель гибкой нити, разработанную Peirce, которая учитывает поперечное сечение нитей в местах пересечения основы и утка не круглой формы. Kemp А. [4.19] предложил модель строения ткани, в которой нити приобретают эллипсообразную форму и предложил формулы, позволяющие рассчитывать параметры строения ткани с учётом эллипсообразной формы сечения нити: Jyo ~ Jyo ~ ^\Хуо — уо )> 'уо ~ 1уо~ *\Хуо ~ "уо ) > аи=/)В -^-100 = lyo, ^ * = аг"'їу fyo fyo-2\Xyo-byo) /уо-2\Хуо-Ьуо) где xyo,lyo- параметры поперечного сечения нитей основы и утка преложенной автором формы. Позднее, такие исследователи, как Kawabata S. и др. [4.23], Leaf G.A.V. и Kandil К.Н. [4.26], Olofsson В. [4.21], Abbott G.M. [4.17] и другие провели исследования, направленные на уточнение модели строения ткани, предложенную Peirce. Они исследовали модели строения тканей для различных форм поперечного сечения нитей основы и утка в точках их перекрытий.
Существенным недостатком всех этих моделей является то, что они непри менимы для достаточно большого числа существующих тканей, поскольку не ^ учитывают все формы поперечного сечения нитей.
Дальнейшие исследования посвящены вопросам, развивающим геометрическую теорию строения ткани через определение изгибной жесткости нитей и тканей. Olofsson В. [4.21] предложил, основываясь на исследованиях Peirce, более точную модель ткани полотняного переплетения. Достоинство его метода в том, что он исследовал случай напряженного состояния ткани с учётом вер-тикальных и горизонтальных составляющих сил в точках пересечения нитей основы и утка. Olofsson В. предложил оценивать уработки нитей через постоянную деформацию.
Более детальное исследование роли сил нормального давления провели Abbott G.M. и др. Они исходили из предположения, что ткань вырабатывает ся из пряжи недеформированного круглого поперечного сечения, при этом в г местах пересечения нитей имеется контурный контакт. Авторы рассчитали значения изгибной жёсткости тканей через изменение энергии при изгибании. Авторы сделали важное предположение об изменении сил давления при изменении высоты волны изгиба нити h: dv ^ 2\6-by — = А s = , dh р3 где by - изгибная жёсткость пряжи, р - элемент нити при пересечении. Это уравнение, как считают авторы, справедливо при малых деформациях нитей в тканях. Konopasek М. и др. [4.22], используя уточнённую модель Peirce, рассмотрели две кривые плоскостного изгиба через оси нитей основы и утка.
Было получено уравнение равновесия ткани через граничные условия. ^ Skelton J. и Schoppee М.М. [4.25] рассмотрели изменение силы трения при изгибе в тканях и давления при пересечении нитей основы и утка в тка-
9 нях полотняного переплетения. Авторы представили геометрическую модель строения ткани до и после изгиба через последовательно соединённые дуги окружностей. Исследователи представили формулу для расчёта изменений в геометрической модели до и после изгиба:
Ъф - ау/ -гв, где г и b - радиус осевой кривой до и после изгиба; ви ф- угол сектора окружности до и после изгиба; - угол изгиба; а - расстояние до плоскости изгиба. De Jong S. и Postle R. [4.24] применили принцип минимальной энергии напряжения для определения минимальной изгибной жёсткости тканей полотняного переплетения. Достоинство этого метода состоит в том, что авторы учли силы давления нитей друг на друга. Допущение исследователей о том, что силы, действующие в ткани, остаются постоянными, является не совсем верным.
Позднее Leaf и Anadjiwala [4.26] рассмотрели модель ткани при нелинейном изгибе нитей основы и утка. В своих исследованиях авторы развивают теорию обобщения моделей тканей полотняного переплетения и на этой основе выводят зависимость между параметрами строения ткани: (F(k,Фа)- 2Е(к,Фа)-Г(к,Фв)~ 2Е(к,Фв))+ Уа , где F(k, Ф) - эллиптический интеграл Лежандра первого рода,
Е(к, Ф) - эллиптический интеграл Лежандра второго рода,
ФАИ Фв- угол переплетения в произвольной и конечной точках соответственно, h - высота волны изгиба нитей, В - конечное значение изгибной жесткости нити, V - сила нормального давления нитей в ткани,
10 Уa - координата точки А. Abbott N.J. и др. [4.17] первыми учли и исследовали роль давлений и степень смятия в точках пересечения нитей основы и утка в тканях. Они рассмотрели изгибную жёсткость ткани А/ через изгибную жёсткость пряжи Av: A,/Ay=l/f, где/- элемент ткани не создающий перегиба нити. Очевидно, что
АГ1А>1.
Большой вклад в теорию строения ткани внес профессор Новиков Н.Г. [4.8]. Учёным предложено рассматривать взаимное расположение нитей в ткани через один из девяти случаев порядка фазы строения. При этом линии, проведенные через центры групп нитей одной системы, автор предложил называть уровнями. Порядок фазы строения характеризуется числом и взаимным расположением уровней.
Строение ткани, близкое к I порядку фазы строения, ученый предложил называть уточноуплотнённым. Нити основы расположены на одном уровне, а нити утка на двух. Плотность по утку для этих тканей в 1,5-2 раза больше, чем плотность по основе, а уработка уточных нитей больше уработ-ки основных нитей. Выработка таких тканей сопряжена с высоким натяжением нитей основы.
Строение ткани, близкое к IX порядку фазы строения профессор Новиков Н.Г. назвал основоуплотнённым. Нити основы расположены на двух уровнях, а нити утка на одном. Плотность по основе для таких тканей в 1,5-2 раза больше, чем плотность по утку, а уработка основных нитей значительно больше уработки основных нитей. При выработки этих тканей на ткацком станке нити утка испытывают большее натяжение, чем нити основы.
Большинство тканей бытового назначения имеют строение близкое к квадратному (IV, V, VI). При равной линейной плотности нитей плотность
11 ткани по основе в таких тканях превышает плотность ткани по утку в 1,1-1,45 раза.
Проф.Новиковым Н.Г предложено характеризовать волнообразную форму нитей в ткани высотой волны изгиба h и длиной полуволны. В I порядке фазы строения высота волны изгиба нити основы равна нулю, так как нити основы находятся на одном уровне. Так как нити утка находятся на разных уровнях, высота волны изгиба нитей утка равно сумме диаметров нитей основы и утка: ho=0; hy=d0+dy.
В IX порядке фазы строения нити основы располагаются на двух уровнях, а нити утка на одном, то есть: h0=d0+dy.; hy=0.
Еще одним важным параметром, характеризующим волнообразную форму нитей в ткани, является длина полуволны нитей. Автор называет её геометрической плотностью ткани. Определяется эта характеристика следующим выражением:
В последние годы всё* больше находит развитие теория строения ткани, основанная на использовании линейной и нелинейной теории изгиба.
Линейную теорию изгиба применил в своей работе проф.Николаев С.Д. [2.17] для установления взаимосвязи между параметрами строения и технологическими параметрами ткачества. В соответствии с линейной теорией дифференциальные уравнения изгиба нитей основы и утка имеют вид: EyJyy'2 =М-—х2 + Fyy2, где Е - модуль упругости нити; J - момент инерции нити. Решая уравнения, автор получил формулы для расчёта высот волн изгиба уточной нити: h N {EyJy и F„ 100 EoJo PyAJ аналогично определяется высота волны изгиба основной нити: " MOO \E.J. F 100
Выражение t-h для большинства случаев равно 1, поэтому формула используется в следующем виде: о V у \EJn EVJV
Момент инерции круглого сечения J -0,05-d4, момент инерции эл-липсообразного сечения J = 0,05 - d^d^.
Порядок фазы строения определяется соотношением высоты волны изгиба нитей основы к высоте волны изгиба нитей утка: \EJn \Ы,.,ь. о" о J
100 F, KPy\EJ.
100 Fv Kp>\E>Jyj
9(3 + 1 7 + 1
Для расчётов параметров строения ткани автор применил применил нелинейную теорию изгиба Попова [1.12] и предложенные им 5 безразмерных коэффициентов подобия для расчета параметров строения ткани:
1. силовой коэффициент подобия: EI ' где Р - равнодействующая всех сил, действующих на нить, / - длина всей упругой нити; 2. два моментных коэффициента подобия:
А/„+Я-|1| ML+H. где Н-\ — \ - кривизна нити;
3. два угловых коэффициента подобия: (p„=Vu+5\
Для решения задач по нелинейной теории изгиба можно применять два метода: метод эллиптических параметров и метод упругих параметров. „. "'' E-I ' где Р - равнодействующая всех сил, действующих на нить, / - длина всей упругой нити; Уравнение равновесия упругой линии в безразмерном виде имеет вид:
,2 d~(p _ пг dS1
1гЧт = -Рг-^<Р, где dS - дуговая координата. Автор решил это дифференциальное уравнение для продольно-поперечного изгиба и привел окончательное уравнение формы кривой: F(*)-F(*,p0) = ^l; к =sin
2 2 {(&)- Е(к,<р0)-l}- cos^ + — к cos <р0 -cos^ since — = — к cos (рп cos у ~.{Е(к)-Е{к,срп)-\}
Для решения задач методом упругих параметров следует найти отображение упругой линии на диаграмме, где точка О определяется пересечением линий ,' - у; Я, - Х0 = Х0 = /3 (рис. 1.1):
к
ФО ,|
Рис. 1.1
Отображение произвольной точки Т упругой линии на диаграмме оп-ределяется линией: Л'= J3— + X0.
Затем на диаграмме берутся значения различных упругих параметров для всех рассматриваемых точек и вычисляются для них изгибные моменты, углы, координаты и т.д.
При продольно-поперечном изгибе, который имеет место в ткачестве, координаты точки / упругой линии определяются соотношением: X . /7 — = —2- COS У Sin у ,
I р р ^- = — cosy-^--sin у ,
1 р р где yi - координаты в направлении оси у, фактическая высота волны изгиба. / - геометрическая плотность ткани; -Р - статический коэффициент, р
Р - результирующая сила натяжения рассматриваемой нити и силы нормального давления нитей основы и утка; Н- жесткость нитей при изгибе, н =E-J; у- угол наклона результирующей силы к горизонтали; Е - модуль упругости нити при прибое; J- момент инерции сечения нити. На основе нелинейной теории изгиба нитей проф.Николаевым С.Д. [2.17] при рассмотрении подобных нитей получены закономерности изменения натяжения нитей основы утка при формировании элемента ткани. Для нахождения взаимосвязи между технологическими строения и параметрами строения ткани используется общее дифференциальное уравнение изгиба нити: 7^77 2
16 где Е - модуль упругости нитей; J - момент инерции нити; у" - вторая производная прогиба нити; у' - первая производная прогиба нити; М - изгибающий момент; F - натяжение нити; N - сила нормального давления нитей основы и утка; у - высота волны изгиба нитей основы и утка на расстоянии х от оси противоположной системы.
2. Обзор работ, посвященных анализу условий изготовления тканей на ткацком станке.
Исследование условий изготовления ткани на ткацком станке, вопросы проектирования тканей также является темой для исследований многих учёных, поскольку совершенствование и оптимизация технологического процесса способствует снижению обрывности основных нитей, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда и оборудования, а также дает возможность вырабатывать ткани заданного строения.
Проф. Гордеев Б.А. в своих работах [1.15, 4.11, 4.12] рассматривал вопросы динамики упругой системы заправки и воздействующих на неё механизмов при выработке обычных и специальных тканей; вопросы динамики механизмов отпуска основы с учетом движения подвижной системы скала и навоя. По мнению автора, изменение натяжения основы происходит пропорционально изменению её деформации. Для определения натяжения расчётным путем проф. Гордеев В.А. предлагает использовать тригонометрические полиномы.
Проф.Ефремовым Е.Д [4.15] выведены математические зависимости расчета деформации нитей при прибое, в которых учитывается геометрия заправки ткацкого станка.
Подробно рассмотрено взаимодействие нитей в ткани, а также действие на нити со стороны берда в работе Бурнашева Р.З. [2.1]. Автором вводится приближенная оценка силы нормального давления нитей в ткани Ni, как неявной функции в зависимости от параметров строения ткани: N = Ni(T0, Ту, а0, ау, d0,dy, D\a, Д Ер)
Автор полагает, что деформация утка под действием зубьев берда пропорционально силе действия зубьев, а в свою очередь эта сила зависит от суммарной силы трения в зоне формирования ткани, и допускает, что при прибое утка под действием зубьев берда пропорциональна деформации под действием нитей основы.
На основе приведенных схем автором делается вывод о том, что величина относительной деформации уточины под действием зубьев берда зависит от числа нитей, пробранных в расчёте на один зуб. В первой уточине возникающие при прибое натяжения больше, чем могли бы возникнуть при той же величине изгиба под действием нити основы, но при отсутствии деформаций под действием берда.
Чем дальше находится уточина от берда, тем меньше воздействие передается на неё, натяжение и силы взаимодействия нитей падают, а эластичные и пластичные удлинения развиваются в большей мере. Уменьшение изгиба нитей основы, происходящее здесь, приводит к росту геометрической плотности ткани по утку.
Сила нормального давления нитей N уменьшается с увеличением геометрической плотности основы и утка.
Аналогично зависимости от геометрической плотности изменяется N и от изменения диаметров утка и основы - с увеличением диаметров нитей растут величины деформации утка и силы N при одних и тех же значениях геометрической плотности.
18 Исследователями рассматриваются вопросы анализа силового воздействия нитей при формировании ткани [2.35], [4.4].
Кузнецовым A.M. [4.4] рассматривался вопрос об усадке уточной нити в опушке ткани под воздействием на неё (нить) нитей основы.
В работе установлены зависимости между величиной волны изгиба hv, усадкой су уточной нити и углом охвата нитью утка нити основы tgay- г- 2К hv = 1,256/7 Jcv ; tga = —у-
Автор сделал выводы, что прогиб и усадка первой уточной нити в опушке ткани, получаемые ей от воздействия натянутых нитей основы, очень малы. Первая уточная нить в опушке ткани имеет усадку лишь от сужения опушки, при распределении которой по ширине опушки ткани от нитей основы не требуется больших усилий. Главным результатом силового взаимодействия нитей основы с первой уточной нитью в опушке ткани является её смятие в местах пересечения с нитями основы.
Исследователями проводятся работы по изучению влияния тканеобра-зующих органов на нити основы. В частности, в работе [4.16] проводятся исследования по определению нагрузки нити в процессе ткачества с точки зрения геометрии зева. Автором делается вывод о том, что вид зева влияет на образование ткани, её внешний вид.
Ямщиковым СВ. [2.35] рассмотрен один из способов регулируемого воздействия на натяжения нитей путём вибрационного воздействия на опушку ткани и получена математическая модель, отражающая эффективность вибрационного прибоя в зависимости от частоты и амплитуды колебаний, длительности воздействия тканеформирующего органа на опушку ткани и натяжение основы.
Зарубежными исследователями также уделяется большое внимание особенности технологического процесса ткачества [4.2]. Рассматривается движение уточной нити в момент её прибоя бер дом к опушке ткани. В момент прибоя уточная нить, преодолев сопротивление, возникающее за счёт
19 трения между уточной нитью и нитями основы. Вследствие этого скорость прибоя уточной нити бердом не может достичь нормального значения натяжения основы и усилие прибоя уточной нити не достигают нормального уровня. И в итоге - относительное скольжение уточной нити по основным нитям во время прибоя уменьшается, а общее перемещение уточной нити вместе с основными увеличивается.
Анализ литературных источников показал, что большое количество научных исследований посвящено нахождению оптимальных технологических параметров выработки тканей на основе экспериментальных исследований. Кафедрой ткачества Московского государственного текстильного университета проведено в этом направлении большое количество работ [2.17, 3.2,2.25,2.8].
Проф. Николаев С.Д. в своей работе [2.17] определяет оптимальные технологические параметры изготовления ряда тканей и предлагает методику их определения. Автором для решения практических задач исследованы различные критерии оптимизации: минимальная обрывность основных нитей, уработки основных и уточных нитей, количество циклов на истирание и т.д. В качестве технологических параметров, оказывающих наибольшее влияние на условия изготовления ткани и их свойства были выбраны: заправочное натяжение основы, величина утла заступа, положение скала по вертикали, положение основонаблюдателя по горизонтали, момент начала подачи основы ит.д
Исследования Каревой Т.Ю. [2.8] посвящены вопросам оптимизации выработки тканей комбинированных переплетений с различной плотностью ткани по утку на станке АТПР-100-2. В качестве параметра оптимизации была выбрана обрывность основных нитей, являющаяся комплексным выходным параметром, зависящим от таких входных факторов, как заправочное натяжение нитей основы, положения скала относительно уровня грудницы по горизонтали и момента заступа. Автор делает вывод, что на обрывность нитей основы наибольшее влияние оказывают заправочное натяжение осно- вы и момент заступа. Определенные оптимальные технологические параметры заправки станка позволили осуществить выработку тканей с минимальной обрывностью и максимальной производительностью станка.
В работе [2.13] были определены оптимальные технологические параметры выработки тканей из комбинированных нитей, изготовленных на пря-дильно-крутильной машине ПКШ-160.
При определении автором оптимальных технологических параметров изготовления указанных тканей компромиссная задача ставилась следующим образом: оптимальный вариант заправки должен характеризоваться фиксированным значением разрывной нагрузки ткани вдоль утка, минимальной общей поверхностной плотностью ткани, максимальной стойкостью ткани к раздиранию по основе.
В результате решения компромиссной задачи были установлены оптимальные параметры станка СТБ при изготовлении тканей с продольными полосами из различных видов переплетений с использованием в первом случае в основе и утке вискозных комбинированных нитей, во втором - основы из хлопчатобумажной пряжи, утка из вискозных комбинированных нитей с заданными показателями физико-механических свойств.
Вопросы разработки оптимальных параметров строения различных видов тканей и их выработки на различных типах оборудования подробно рассмотрены в работах [2.2, 2.3, 2.6, 2.7, 2.19, 2.22, 2,23, 2.26, 2.28, 2.29, 2.30]. Проф. Ерохин Ю.Ф. [4.13] разработал рекомендации по выработке тканей на широких ткацких станках с двумя навоями, созданием новых основных регуляторов для бесчелночных ткацких станков.
Мамцевым Е.А. [2.14] в результате выполненных исследований установлено, что для создания условий переработки основы с наименьшей потерей эксплутационных свойств, необходимо достичь выравнивания (сглаживания) колебаний в натяжении нитей основы, возникающих при образовании зева прибое и навивании ткани.
21 Вопросам проектирования тканей и условиям их изготовления посвящены работы многих авторов [2.5, 2.30,2.12, 2.23, 2.17, 2.18, 2.20, 2.15].
В работе Ильина И.В. [4.1] приводятся выражения для удельной плотности систем нитей в ткани с учетом её строения, а также способ определения порядка фазы строения ткани. Автором проведён сравнительный анализ данных расчёта наполнения ткани волокнистым материалом по существующим формулам.
С развитием и совершенствованием технического прогресса появились новые средства и возможности для анализа параметров строения ткани. Многие исследователи применяют эти средства в своих работах.
Некоторыми учёными на основе элементов знаний в области компьютерной графики получена трёхмерная математическая модель строения ткани [4.5]. Разработан и описывается также способ реализации модели, обеспечивающий возможность получения с её помощью приемлемых результатов. Рассмотрен также метод компьютерного моделирования строения ткани.
Шляхтенко П.П. в своей работе [7.1] предложен метод, который относится к оптическим методам неразрушающего контроля структурных геометрических параметров тканых материалов любой природы и может использоваться при создании оптических датчиков контроля этих параметров ткани в лаборатории по образцам или в процессе производства. Исследуемый участок тканого материала освещают параллельным пучком монохромного света и анализируют симметрию и взаимное расположение основных максимумов во фраунгоферовой дифракционной картине, образуемой светом, прошедшим сквозь исследуемый материал, и наблюдаемый на экране, который установлен за образцом в фокальной плоскости объектива. Освещение материала проводят под углом падения света на материал а>0 в горизонтальной плоскости, перпендикулярной направлению исследуемой нити в ткани. О величине изгиба этой нити судят по величине угла, измеренного между горизонталью и средней линией дополнительных максимумов в дифракционной картине на экране.
Бориным A.M. [4.7] произведен обзор современного состояния научно-технической базы оценки и обеспечения точности технологического процесса ткачества на основе отечественных и зарубежных источников. Рассмотрены общие вопросы взаимосвязи точности технологического процесса текстильного производства и качества полуфабрикатов и готовой продукции. Показано, что стабильность технологического процесса и показатели качества продукции в первую очередь определяются точностью технологического процесса, который характеризуется средним квадратическим отклонением параметров. Поэтому, для компенсации возникающих в ходе проведения технологического процесса отклонений, обеспечения требуемой точности необходимо адаптивное перераспределение допустимых отклонений входных параметров с учётом требований качества готовой продукции. Для этого необходимо создание адаптивных методов и автоматических систем управления технологическим процессом ткачества готовой продукции.
Зарубежными исследователями проведено сравнение шести моделей ткацких переплетений, выбранных для исследования возможности применения гармонического анализа (на основе рядов Фурье) их свойств [4.9]. Исследование показало, что всю необходимую информацию о ткани можно получить из описания точек перекрытия нитей. Рассматриваемые модели в частности производных рядов Фурье использовались в качестве возможной замены классических моделей, поскольку они описывают форму переплетения непрерывными функциями. Для характеристики переплетений используются также спектр длин волн. Показано, что оценка ткани с помощью спектральных характеристик Фурье может производиться отдельно в продольном или поперечном направлении, а также одновременно в обоих направлениях. Отмечается невозможность получения полной спектральной характеристики ткани. Спектральные характеристики могут использоваться для оценки механических свойств ткани.
Выводы по главе.
Анализ литературных исследований показал, что накоплен большой опыт прогнозирования параметров строения тканей, условий их изготовления на ткацких станках. Однако, несмотря на большое разнообразие работ, многие вопросы остаются малоизученными, существующие формулы требуют уточнения.
Большинство предлагаемых методов проектирования тканей не учитывается влияние заправочных параметров станка на изменение параметров строения тканей, её свойства.
В связи с этим целью работы является: на основании теории подобия и анализа размерностей получить функциональные зависимости между параметрами строения ткани и параметрами заправки ее на ткацком станке; провести анализ строения тканей на основе метода математического планирования; провести анализ влияния номера берда на свойства и строение тканей; на основе анализа условий прибоя уточных нитей к опушке ткани установить факторы, оказывающие влияние на изменение ура-ботки нитей утка. оптимизировать процесс ткачества.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научные и технические задачи: установить факторы, оказывающие влияние на изменение параметров строения ткани, её свойства; установить аналитическую зависимость между параметрами строения, свойствами ткани, и параметрами заправки её на ткацком станке; разработать методику определения функциональных зависимостей между параметрами строения ткани и её физико-механическими свойствами; установить факторы, оказывающие влияние на изменение параметров строения ткани, её свойства; определить оптимальные параметры изготовления ткани рационального строения; провести анализ силового воздействия при прибое её к опушке ткани.
Для реализации поставленных в работе задач были выполнены экспериментальные и теоретические исследования.
Экспериментальные исследования включали работы, проводимые непосредственно на ткацком технологическом оборудовании и работы по изучению строения и свойств тканей.
Экспериментальные исследования проводились на технологическом оборудовании в лаборатории кафедры ткачества Московского государственного текстильного университета им.Косыгина А.Н.
Изучение строения и свойств тканей проводилось по стандартным методикам. При испытании использована следующая измерительная аппаратура: тензометрическая аппаратура с осциллографом К-115 и датчиками омического сопротивления для записи натяжения нитей, универсальная разрывная машина FP-10/1.
Измерительная аппаратура работала в режимах, указанных в паспортах.
При теоретических исследованиях использованы следующие материалы: метод подобия и анализа размерностей, геометрический метод строения и проектирования Реігсе, Новикова Н.Г. и их последователей, теория планирования и анализа эксперимента, математическая статистика.
Применяемые экспериментальные и теоретические методы исследования обеспечивают достоверность получаемых результатов, так как основы- ваются на большом экспериментальном материале, использовании современных теорий, хорошем соответствии экспериментальных и теоретических данных.
В качестве объектов исследования были выбраны хлопчатобумажные ткани. Характеристики тканей, используемых при исследовании, приведены в диссертации.
Обзор работ, посвященных анализу условий изготовления тканей на ткацком станке
Исследование условий изготовления ткани на ткацком станке, вопросы проектирования тканей также является темой для исследований многих учёных, поскольку совершенствование и оптимизация технологического процесса способствует снижению обрывности основных нитей, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда и оборудования, а также дает возможность вырабатывать ткани заданного строения.
Проф. Гордеев Б.А. в своих работах [1.15, 4.11, 4.12] рассматривал вопросы динамики упругой системы заправки и воздействующих на неё механизмов при выработке обычных и специальных тканей; вопросы динамики механизмов отпуска основы с учетом движения подвижной системы скала и навоя. По мнению автора, изменение натяжения основы происходит пропорционально изменению её деформации. Для определения натяжения расчётным путем проф. Гордеев В.А. предлагает использовать тригонометрические полиномы. Проф.Ефремовым Е.Д [4.15] выведены математические зависимости расчета деформации нитей при прибое, в которых учитывается геометрия заправки ткацкого станка. Подробно рассмотрено взаимодействие нитей в ткани, а также действие на нити со стороны берда в работе Бурнашева Р.З. [2.1]. Автором вводится приближенная оценка силы нормального давления нитей в ткани Ni, как неявной функции в зависимости от параметров строения ткани: N = Ni(T0, Ту, а0, ау, d0,dy, D\a, Д Ер) Автор полагает, что деформация утка под действием зубьев берда пропорционально силе действия зубьев, а в свою очередь эта сила зависит от суммарной силы трения в зоне формирования ткани, и допускает, что при прибое утка под действием зубьев берда пропорциональна деформации под действием нитей основы.
На основе приведенных схем автором делается вывод о том, что величина относительной деформации уточины под действием зубьев берда зависит от числа нитей, пробранных в расчёте на один зуб. В первой уточине возникающие при прибое натяжения больше, чем могли бы возникнуть при той же величине изгиба под действием нити основы, но при отсутствии деформаций под действием берда.
Чем дальше находится уточина от берда, тем меньше воздействие передается на неё, натяжение и силы взаимодействия нитей падают, а эластичные и пластичные удлинения развиваются в большей мере. Уменьшение изгиба нитей основы, происходящее здесь, приводит к росту геометрической плотности ткани по утку. Сила нормального давления нитей N уменьшается с увеличением геометрической плотности основы и утка. Аналогично зависимости от геометрической плотности изменяется N и от изменения диаметров утка и основы - с увеличением диаметров нитей растут величины деформации утка и силы N при одних и тех же значениях геометрической плотности. Исследователями рассматриваются вопросы анализа силового воздействия нитей при формировании ткани [2.35], [4.4]. Кузнецовым A.M. [4.4] рассматривался вопрос об усадке уточной нити в опушке ткани под воздействием на неё (нить) нитей основы. В работе установлены зависимости между величиной волны изгиба hv, усадкой су уточной нити и углом охвата нитью утка нити основы tgay г- 2К hv = 1,256/7 Jcv ; tga = —у Автор сделал выводы, что прогиб и усадка первой уточной нити в опушке ткани, получаемые ей от воздействия натянутых нитей основы, очень малы. Первая уточная нить в опушке ткани имеет усадку лишь от сужения опушки, при распределении которой по ширине опушки ткани от нитей основы не требуется больших усилий. Главным результатом силового взаимодействия нитей основы с первой уточной нитью в опушке ткани является её смятие в местах пересечения с нитями основы.
Исследователями проводятся работы по изучению влияния тканеобра-зующих органов на нити основы. В частности, в работе [4.16] проводятся исследования по определению нагрузки нити в процессе ткачества с точки зрения геометрии зева. Автором делается вывод о том, что вид зева влияет на образование ткани, её внешний вид.
Ямщиковым СВ. [2.35] рассмотрен один из способов регулируемого воздействия на натяжения нитей путём вибрационного воздействия на опушку ткани и получена математическая модель, отражающая эффективность вибрационного прибоя в зависимости от частоты и амплитуды колебаний, длительности воздействия тканеформирующего органа на опушку ткани и натяжение основы.
Зарубежными исследователями также уделяется большое внимание особенности технологического процесса ткачества [4.2]. Рассматривается движение уточной нити в момент её прибоя бер дом к опушке ткани. В момент прибоя уточная нить, преодолев сопротивление, возникающее за счёт трения между уточной нитью и нитями основы. Вследствие этого скорость прибоя уточной нити бердом не может достичь нормального значения натяжения основы и усилие прибоя уточной нити не достигают нормального уровня. И в итоге - относительное скольжение уточной нити по основным нитям во время прибоя уменьшается, а общее перемещение уточной нити вместе с основными увеличивается.
Анализ литературных источников показал, что большое количество научных исследований посвящено нахождению оптимальных технологических параметров выработки тканей на основе экспериментальных исследований. Кафедрой ткачества Московского государственного текстильного университета проведено в этом направлении большое количество работ [2.17, 3.2,2.25,2.8].
Проф. Николаев С.Д. в своей работе [2.17] определяет оптимальные технологические параметры изготовления ряда тканей и предлагает методику их определения. Автором для решения практических задач исследованы различные критерии оптимизации: минимальная обрывность основных нитей, уработки основных и уточных нитей, количество циклов на истирание и т.д. В качестве технологических параметров, оказывающих наибольшее влияние на условия изготовления ткани и их свойства были выбраны: заправочное натяжение основы, величина утла заступа, положение скала по вертикали, положение основонаблюдателя по горизонтали, момент начала подачи основы ит.д
Исследования Каревой Т.Ю. [2.8] посвящены вопросам оптимизации выработки тканей комбинированных переплетений с различной плотностью ткани по утку на станке АТПР-100-2. В качестве параметра оптимизации была выбрана обрывность основных нитей, являющаяся комплексным выходным параметром, зависящим от таких входных факторов, как заправочное натяжение нитей основы, положения скала относительно уровня грудницы по горизонтали и момента заступа. Автор делает вывод, что на обрывность нитей основы наибольшее влияние оказывают заправочное натяжение основы и момент заступа. Определенные оптимальные технологические параметры заправки станка позволили осуществить выработку тканей с минимальной обрывностью и максимальной производительностью станка.
В работе [2.13] были определены оптимальные технологические параметры выработки тканей из комбинированных нитей, изготовленных на пря-дильно-крутильной машине ПКШ-160.
При определении автором оптимальных технологических параметров изготовления указанных тканей компромиссная задача ставилась следующим образом: оптимальный вариант заправки должен характеризоваться фиксированным значением разрывной нагрузки ткани вдоль утка, минимальной общей поверхностной плотностью ткани, максимальной стойкостью ткани к раздиранию по основе.
Методика определения функциональных зависимостей между параметрами строения ткани и её физико-механическими свойствами
В условиях действия рыночных отношений предприятиям требуется постоянно обновлять ассортимент. При разработке нового ассортимента может меняться и линейная плотность ткани, и плотность ткани, как по основе, так и по утку и как следствие - меняются физико-механические свойства ткани, а также параметры выработки её на ткацком станке. Возникает потребность в прогнозировании параметров строения ткани при изменении параметров заправки её на ткацком станке.
Предположим, что на основе базовой ткани мы хотим рассмотреть, как влияют параметры заправки ткацкого станка на параметры строения ткани, получить математическое описание этого влияния.
Исходными данными для решения поставленной задачи являются такие переплетения, как полотно, саржа 1/4, сатин 5/2, рогожка 5/5, атлас 10/3. Образцы тканей были выработаны на ткацком станке AT при использовании в утке линейной плотности нитей 25 текс, в основе - линейной плотности нитей 40 текс х 2, плотность ткани по утку - 140 нитей/дм. Для полученных образцов были проведены исследования по определению физико-механических свойств тканей. Эти образцы считаются базовыми. Для дальнейших расчетов были сделаны допущения для изменения линейной плотности нитей утка 17 текс, 25 текс, 17 текс х 2, 25 текс х 2, 40 текс х 2, а также для плотности ткани по утку 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160 н/дм. С помощью программы расчета уработки нитей в ткани были получены значения уработки нитей основы А„ для всех рассматриваемых вариантов, а также получены значения комплексів Р ного коэффициента Пг у —. о о Полученные данные значений уработки нитей по основе, по утку, численные значения П-переменной, варьируемые значения в П-переменной представлены в таблице 2.3. По таблице по каждому переплетению (с соответствующим коэффи t0tv циентом :—) выбираем среднее значение уработки нитей основы Аоср при Ro Ry изменении линейной плотности уточных нитей и при изменении плотности ткани по утку. 2. Строим график зависимости А0 ср и — при изменении lv RoRy (рис.2.4.а) и при изменении Pv (рис.2.4.б). В качестве аппроксимирующей линии выбираем линейное уравнение. Полученные графические зависимости (рис.2.4.а,б) с использованием программы «Excell» позволяют определить уравнения зависимостей при изменяющемся значении Tv (15) и при изменяющемся значении Ру (16).
Полученные формулы (27) и (28) позволяют рассчитывать уработку нитей для тканей, в которых возможны изменения либо линейной плотности, либо плотности ткани по утку. Также появляется возможность проследить тенденцию изменения параметров строения ткани при изменении параметров заправки ткани на ткацком станке. Выводы по главе. 1.Применение теории подобия позволило установить функциональные зависимости между параметрами строения ткани и параметрами выработки её на ткацком станке. ТР с t0ty 2. Получены комплексные переменные Пі= —-, П2=—, -—, ко то РО с о R0 fly торые характеризуют соответственно структуру ткани, сырьевой состав нитей основы и утка, вид переплетения. 3. Предложена методика определения функциональных зависимостей между параметрами строения ткани и параметрами заправки ее на ткацком станке. 4. Получены аналитические зависимости, позволяющие рассчитывать ф уработку нитей в ткани, которые позволяют прогнозировать тенденцию из менения уработки нитей основы при изменении заправочных параметров вы работки ткани - линейной плотности нитей утка Ту, плотности ткани по утку.
Методы математического планирования эксперимента, применяемые при оптимизации технологического процесса ткачества
Планирование эксперимента представляет собой постановку опытов по определенной, заранее составленной схеме, обладающей некоторыми оптимальными свойствами. Задачей планирования является выбор необходимых для эксперимента опытов, то есть построение матрицы планирования и выбора методов математической обработки результатов эксперимента.
Существует два основных вида планирования активного эксперимента: классическое однофакторное и многофакторное. Математическая модель, получаемая при однофакторном планировании эксперимента, дает описание объекта в широких пределах варьирования факторов, так как число уровней и диапазон изменения ограничены лишь техническими возможностями осуществляемого процесса.
В математической модели многофакторного планирования эксперимента каждый коэффициент регрессии определяется по результатам всех N опытов, поэтому дисперсия его в N раз меньше дисперсии ошибки опыта.
При проведении экспериментальных исследований по оптимизации процесса изготовления хлопчатобумажной ткани был использован метод математического планирования эксперимента по плану Бокса для трех факторов. Матрица Бокса является D-оптимальной и обладает свойствами уни-формности и рототабельности, имеет малое число опытов.
Свойство рототабельности обеспечивает постоянство дисперсий выходного параметра на равных расстояниях от центра эксперимента. Свойство униформности обеспечивает постоянство дисперсий выходного параметра в некоторой области вокруг центра эксперимента. В результате предварительного эксперимента были выбраны факторы, оказывающие существенное влияние на процесс формирования ткани и на ее физико-механические свойства. - линейная плотность нитей утка, текс; Х2 - заправочное натяжение нитей основы, сН/нить; Хз - плотность ткани по утку, н/дм. Данные факторы отвечают требованиям теории математического планирования эксперимента - отсутствует взаимосвязь между факторами, они могут быть измерены доступными средствами и изменены в широких пределах.
Табличное значение критерия Кочрена определялось при условии GT [Рд=0,95, N=14, f=(m-1)=(3-1)=2]. Если GT GR, то дисперсии однородны и проведенный эксперимент обладает свойствами воспроизводимости. Значимость коэффициентов регрессии проверялась с помощью сравнения расчетного критерия Стьюдента tR с табличным tj . tR{b,} = \b\/S{b,}; где S{bj} - среднеквадратическое отклонение выборочного коэффициента регрессии. Табличное значение критерия Стьюдента определяется при условиях 1т[Рд=0,95, N=N(m-1)=28]. В случае выполнения условия ty tR коэффициенты считаются значимыми. Проверка гипотезы об адекватности полученной модели проводилась по критерию Фишера. Расчётное значение критерия Фишера определяется по формуле: FR =S2««4Y}/s2$} где S2„ao{y}- дисперсия неадекватности, которая определялась по формуле: S W ffu-Y»,} /(N-NK) где N - число опытов в матрице, NK - число значимых коэффициентов в модели. Табличное значение критерия Фишера определяется при доверительной вероятности Рд=0,95, числе степеней свободы дисперсии неадекватности: f{s\„0{Y}}=N-NK и числе степеней свободы дисперсии выходного параметра : f{s\ad{Y}}=N{m-\) В случае выполнения условия FT FR ТО С вероятностью ро=0.95 гипотеза об адекватности модели не отвергалась. При построении двухмерных сечений поверхностей откликов один из факторов фиксировался на нулевом уровне. Обработка результатов эксперимента по матрице Бокса проводилась на ЭВМ. Методы и средства исследования. т Натяжение нитей основы измерялось в зоне скало-ламели методом тензометрии. В состав тензометрической установки входят: осциллограф шлеифовый К-115, источник питания ВИП, усилитель Топаз-4-01, набор шунтов, балочка омического сопротивления. Параметры строения ткани исследовались по фотографиям микросрезов вдоль нитей основы и утка.
Изготовление микросрезов и их обработка осуществлялись по мето-дике, принятой на кафедре ткачества МГТУ, при этом определялись следующие параметры: - вертикальные и горизонтальные диаметры нитей основы и утка; - высоты волн изгиба нитей основы и утка; - геометрическая плотность ткани по основе и по утку; - уработка нитей обоих систем. Показатели физико-механических свойств нитей и ткани определялись по следующим методикам: - линейная плотность, разрывная нагрузка и разрывное удлинение нитей по ГОСТ 6611,0-73-6611,4-73; - поверхностная плотность ткани, разрывная нагрузка и разрывное удлинение по ГОСТ 20566-75, ГОСТ 3811-72, ГОСТ 3812-72, ГОСТ 3813-72; - прочность ткани на раздирание по ГОСТ 17922-72; - плотность ткани по основе и по утку по ИСО 7211/72; - уработка нитей по ИСО 7211/3; - воздухопроницаемость ткани по ГОСТ 12088-77. ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Экспериментальные исследования проводились в ткацкой лаборатории кафедры ткачества МГТУ им. А.Н. Косыгина. В качестве объекта исследования была выбрана хлопчатобумажная ткань, характеристика которой приведена в таблице 4.1. При выработке тканей было использованы бердо №60 (вар. «А») и бердо №80 (вар. «Б»), при этом плотность ткани по основе оставалась неизменной. Таблица 4. Характеристика Буквенное обозначение Значение Вар. «А» Вар. «Б» Плотность ткани по основе, н/дм Ро 240 240 Плотность ткани по утку, н/дм РУ 14 14 Линейная плотность нитей основы, текс То 40 текс 40 текс Линейная плотность нитей утка, текс Ту 25 текс х 2 25 текс х 2 Вид проборки основных нитей в ремиз рядовая Вид переплетения саржа 2/2 Номер берда N6 60 80 Число нитей основы,пробранных в зуб берда Noe 4 3 Число ремизок Np 6 6 В ходе экспериментальных исследований плотность ткани по утку менялась в пределах Ру=120, 140, 160 нитей/дм, линейная плотность нитей утка менялась в пределах Ту=25, 50, 75 текс, при этом плотность ткани по основе сохранялась на одном уровне. Для выработанных образцов были проведены испытания по исследования физико-механических свойств, а также по исследованию параметров строения ткани.
Анализ условий изготовления ткани на ткацком станке
Натяжение нитей основы важным технологическим параметром. Величина натяжения определяет уровень обрывности нитей, оказывает существенное влияние на строение и свойства вырабатываемых тканей. В процессе работы ткацкого станка нити основы испытывают различные нагрузки, в результате чего их натяжение на станке меняется циклически.
Для получения осциллограмм натяжения основных нитей был использован светолучевой осциллограф HI 17.1, состоящий из измерительного прибора, измерительной балочки: блока питания, измеряющего устройства, прикрепленного к главному валу станка и фиксирующего его обороты. Осциллограммы натяжения нитей основы экспериментальных образцов были записаны с первой ремизки. Для получения более достоверных показаний датчика на станке, были отобраны десять нитей, расположенных подряд на одной ремизке.
Результаты обработки осциллограмм натяжения нитей основы приве дены в таблице 4.4. В результате математической обработки полученных данных были получены уравнения регрессии, устанавливающие взаимосвязь между натяжением нитей основы и заправочными параметрами ткацкого станка.
Анализ полученных результатов позволил установить следующее: натяжение нитей основы при прибое для варианта «А» изменяется в пределах от 24 до 39 сН/нить, для варианта «Б» в пределах от 8 до 36,5 сН/нить. Натяжение нитей основы при зевообразовании для варианта «А» изменяется в пределах от 9 до 25 сН/нить, для варианта «Б» от 8,5 до 21,5 сНУнить.
Двухмерные сечения поверхности отклика величины натяжения нитей основы при заступе для варианта «Б» Анализ уравнений регрессии двухмерных сечений поверхности отклика натяжения основных нитей при прибое, представленных на рисунках 4.4-4.5 позволили сделать следующие выводы:
1. при увеличении линейной плотности нитей утка с 25 до 75 текс натяжение нитей основы увеличивается с 32 до 34,9 сН для варианта «А» и с 29 до 32 сН для варианта «Б». Это происходит за счет того, что увеличивается удельный вес проложенной уточины, ее давление на нити основы и, как следствие, натяжение основы увеличивается;
2. с увеличением заправочного натяжения нитей основы с 5 до 13 сН натяжение нитей основы при прибое увеличивается для обоих вариантов за счет того, что увеличивается первоначальное натяжение нитей;
3. с увеличением плотности ткани по утку со 120 до 160 н/дм натяжение нитей основы увеличивается с 30,9 до 39 сН для варианта «А» и с 24,9 до 32,6 сН для варианта «Б» за счет того, что количество нитей на единицу длины становится больше, а значит увеличивается их давление на нити основы и, как следствие, увеличивается натяжение нитей основы.
Таким образом сравнительный анализ двух вариантов показывает, что при использовании берда №80 при заправке ткацкого станка натяжение нитей основы при прибое изменяется более плавно и имеет меньшее максимальное значение, чем при использовании берда №60.
На рисунках 4.6-4.7 представлены двухмерные сечения поверхности отклика натяжения нитей основы при зевообразовании. Анализ полученных графических зависимостей позволил сделать следующие выводы: 1. при увеличении линейной плотности нитей утка с 25 до 75 текс натяжение нитей основы при зевообразовании возрастает до20 сН, имеет максимум, затем уменьшается для варианта «А» и увеличивается от 16 до 18 сН, затем имеет максимум, после чего уменьшается для варианта «Б». Это происходит за счет того, что увеличение линейной плотности нитей утка приводит к увеличению их давления на нити основы, а отсюда и к увеличению натяжения. 2. увеличение заправочного натяжения нитей основы с 5 до 13 сН приводит к увеличению натяжения нитей основы при зевообразова нии с 20 до 23 сН для варианта «А» за счет того, что первоначальное увеличение натяжения нитей приводит к увеличению натяжения ни тей и в процессе формирования ткани; и оказывает незначительное влияние на натяжение для варианта «Б»; 3. с увеличением плотности ткани по утку со 120 до 160 н/дм натяжение нитей основы при зевообразовании увеличивается с 17 до 20 сН, име ет максимум, затем уменьшается для варианта «А» и увеличивается с 11,4 до 18,1 сН, имеет максимум, затем уменьшается для варианта «Б» за счет того, что большее количество нитей на единицу длины ткани оказывают большее воздействие на нити основы, увеличивая тем самым натяжение основы. Сравнительный анализ двух вариантов показал, что натяжение нитей основы при зевообразовании меняется более плавно и имеет меньшее значение при использование в заправке станка АТПР берда с более высоким номером. На рисунках 4.8-4.9 представлены двухмерные сечения поверхности отклика натяжения нитей основы при заступе. Анализ графических данных позволил сделать следующие выводы: 1 при увеличении линейной плотности нитей утка с 25 до 75 текс натяжение нитей основы при заступе возрастает 9 до 11,3 сН, имеет максимум, затем уменьшается для варианта «А» и увеличивается от 10,8 до 13,2 сН, затем имеет максимум, после чего уменьшается для варианта «Б» за счет того, что 2 увеличение заправочного натяжения нитей основы с 5 до 13 сН приводит к увеличению натяжения нитей основы при заступе с 9 до 11,3 сН для варианта «А» и 9 до 10,8 сН для варианта «Б» за счет того, что увеличивается начальное натяжение нитей, а это в свою очередь приводит к увеличению натяжения и во всех фазах формирования ткани. Для варианта «Б» это увеличение происходит более плавно. 3 с увеличением плотности ткани по утку со 120 до 160 н/дм натяжение нитей основы при заступе увеличивается с 6,8 до 11,3 сН, имеет максимум, затем уменьшается для варианта «А» и увеличивается с 5,9 до 8,3 сН, имеет максимум, затем уменьшается для варианта «Б» за счет того, что увеличивается количество нитей на единицу длины, а значит к увеличению суммарного взаимодействия нитей между собой. Сравнительный анализ двух вариантов показал, что натяжение меняется более плавно и имеет меньшее максимальное значение для варианта «Б», когда число нитей, пробранных в зуб берда меньше и составляет 3 нити в зуб. Таким образом, при увеличении значений выбранных параметров натяжение нитей основы в процессе формирования ткани увеличивается. Применение берда с более высоким номером позволяет вырабатывать ткань, имея меньшее натяжение нитей основы во всех периодах формирования ткани.
