Введение к работе
Актуальность. Дальнейшее развитие ткацкого производства возможно при условии использования новейшей технологии с шддя-вдм режимом ткачества. Внедрение в производство ноеых технологий и систем АСУ и АРМ технолога предполагает разработку моделей процесса ткачестЕа, основу которых составляют уравнения взаимосвязи напряжений и деформаций в нитях и ткани. Кроме то-
го, без глубокого познания сущности процессов в распределении деформаций и напряжений между нитями на ткацком станке задачу повышения эффективности ткачества решить затруднительно в силу многофакторности и сложности процесса тканеформирования.
Отсутствие общепринятой классической теории формирования ткани приводит к тему, что очень часто в результате изучения влияния одного и того же технологического параметра на процесс тканеобразования различные исследователи получают прямо противоположные результаты, обусловленные особенностями выработки конкретной ткани. Поэтому необходимо раскрыть особенности изменения жесткости упругой системы заправки при различных условиях работы для Еыбора оптимального варианта при решении конкретной практической задачи.,
Анализ современной литературы, посвященной изучению отдельных операций при различных параметрах тканеобразования, показывает, что жесткость заправки ткацкого станка определяется прежде всего режимом кагружения материала и его временными рамками.
Цель исследований. Целью диссертационной работы является оптимизация процесса ткачества на основе общей математической модели системы заправки ткацкого стачка, предполагающей определение закономерностей деформации и натяжения движущихся основы и ткани с учетом их реологических сеойств и особенностями работы, обусловленными конструкцией станка.
Б соответствии с общей целью в работе поставлены следующие задачи:
-
Разработка уравнения состояния движущейся нити и ткани применительно к условиям работы на ткацком станке.
-
Моделирование падения натяжения нитей основы в шпару-точной части заправки для станка с яодеижным скало.
-
Определение стационарной жесткости заправки на основе теории наследственной вязксупругосги при разных режимах нагру-жения.
-
Разработка математической модели нелинейной теории наследственной вязкоупругости и методов определения ее параметров для описания реологических процессов в нити и ткани на ткацком станке.
-
Разработка методов определения параметров уравнения
состояния в условиях предварительного нагружения и многоцикло-зого деформирования.
.5. Разработка инструментально-аналитического метода для определения параметров уравнения состояния по криеым ползучести текстильного материала.
7. Моделирование возникновения прибойной полоски.
Методы исследований. Решение поставленных задач осущест-.влялссь с применением экспериментальных и аналитических методов. При теоретических исследованиях кспользоваїись методы интегрального исчисления, теоретической механики и математического -анализа. В ходе экспериментов применялись разработанные в КГТУ лаСсрагорные стенды для испытания текстильных материалов на ползучесть и релаксацию в различных условиях, нагружения. Обработка экспериментальных данных осуществлялась на<ЗБМ методами вычислительной математики.
Научная ношена.
В диссертационной работе выявлены особенности прецесез формирования ткани на станкач с подвижным скалом, при этом впервые:
разработан метод определения параметров квазистациснарного состояния транспортируемого текстильного материала для режима заданных деформаций:
е рамках метода разработаны математические модели для определения квазистационарной жесткости заправки ткацкого станка;
на основе теории наследственной вязкоупругоети разработана математическая модель для определения квазистационарной жесткости заправки для режима заданных сил:
смоделировано явление падения натяжения нитей основы в зоне шпаруток на станках типа СТВ.
разработаны методы определения параметров уравнения состояния теории наследственной вязкоупругоети в условиях предварительного нагружения и многоциклового деформирования;
разработан инструментально-аналитический метод определения параметров ядра Ржаницина и его резольвенты по кривым ползучести текстильного материала.
разработан метод расчета прибойной полоски на основе теории наследственной вязкоупругоети.
Практическая значимость работы. Диссертационная работа вы-
6 '
полаялась з рамкак республиканской программы МНТК "Русский лен
Объяснено явление падения натяжения нитей ссноеы в шпарутках, причинами которого являются разные условия протекания реологических процессов в нитях основы по ширине заправки вследствие наличия подвижного скала в сочетании со шпарутками. Дл; повышения качества ткани и снижения обрывности нитей основы j крайних зонах заправки рекомендуется использовать неподвижно* скало, либо сплошную шпарутку в зависимости of типа вырабатываемой ткани и типа станка.
Математические модели деформированного состояния основы і ткани на ткацком станке позволяют производить оценку напряженности процесса формирования ткани и определять технологичесгак параметры без априорной информации о процессе ткачества. Предлагаемые модели рекомендуется использоезть при разработке новы> конструкций ткацких станков.
Результаты диссертации рекомендованы к использованию і учебном процессе.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку:
на заседаниях кафедры ткачества КГТУ (1995-1997 г.г.);
на Всероссийском семинаре по теории машин и механизмов Российской академии наук (Костромской филиал;, 199Є г.;
на Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий", Кострома, 1996 г.;
на семинаре "Технология текстильных материалов" КГТУ, 199? г.;
на Международной научно-технической конференции "Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве" (Прогресс - 97), Иваново, 1997 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано две статьи.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников ( наименований) и приложений. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, содержит рисунок и таблиц.
