Введение к работе
Актуальность темы диссертации.
В связи с непрерывным возрастанием рабочих скоростей текстильных машин и разработкой новых текстильных технологий механики нити и ткани приобретает большую актуальность в решении сложных динамических проблем, возникающих при совершенствовании существующих и проектировании новых технологических процессов и машин текстильного производства. Аналитические и экспериментальные метоцу иеуанк-'-и кити ;: ткани широко используются в расчетах и при проектировании механических параметров технологических объектов текстильного производства.
В реальных условиях технологических процессов физико-механические свойства нити при растяжении играют весьма существенную, а порой и определяющую роль. При исследовании технологических процессов с помощью методов механики нити и ткани можно оценивать качественно и количественно натяжение и деформацию нити и ткани на текстильных машинах, когда значительное влияние на величину натяжения нити оказьшает их жесткость при растяжений. Поэтому при аналитическом исследовании состояния нитей необходимо использовать механику нити, жесткой на растяжение и с учетом реальных свойств нитей е конкретных условиях их деформирования в технологических процессах.
Исследование в области текстильного материаловедения показы вают, что при деформации большинство текстильных нитей проявляют одновременно свойства упругости, вявкости, эластичности и пластичности при нелинейной зависимости налрякенке-деіормация. Поэтому расчет упругой системы заправки ткацкого станка необходимо проводить с учетом упруговязкопластических и эластических деформаций растя.гения, рассматриваемых с позиции нелинейной теории напряженно-деформированного состояния тела.
Цель и задачи исследования.
Целью данной работы является разработка обобщенных методов шалитического расчета упругой системы заправки ткацкого станка іа основе нелинейной механики нити, результаты которых в дальней-пем могут быть использованы при исследовании параметров состояния' юрерабатываемых нитей и для нормализации процесса ткачества.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
-
Провести аналитический обзор научной и патентной литературы в области исследований упругой системы заправки ткацкого :танка, теории и методов прикладной механики и ткани, а также оп-эеделить перспективное направление их усовершенствования.
-
Разработать уточненную т-эрию механики нити применительно с упругой системе заправки ткацк.го станка.
-
Теоретически обосновать и разработать эксперименталь-ю-аналитические методы определения деформационных коэффициентов кесткости, вязкости и эластичности нити и ткани при многоцикловом растяжении.
-
Исследовать закономерности изменения физико-механических звойств пряжи по переходам приготовительного отдела и в процессе ткачества.
-
Разработать методику уточненного расчета упругой системы заправки ткацкого станка.
-
Провести оптимизацию заправочных параметров ткацкого :танка на основе разработанной теории.
Методика исследования.
Работа содержит как теоретические, так и экспериментальные исследования. В теоретических исследованиях использованы методы механики нити и текстильного материаловедения для определения деформационных коэффициентов нити и ткани при многоцикловом растяжении, а также основные положения механической технологии текстильного производства.
При проведении эксперимента применялись методы математи-
ческого планирования, тензометрии, обработка результатов проводилась методами математической статистики с использованием ЭВМ.
Научная новизна.
Для достижения поставленной цели:
разработаны элементы обобщенной теории механики нити с учетом упруговязкопластических и эластических свойств нитей для расчета упругой системы заправки тісацкого станка при нелинейной зависимости юлряхен»'?--деформация растяжении;
на основе нелинейной теории механики нити и ткани разработаны экспериментально-аналитические методы для определения деформационных коэффициентов нити и ткани при многоцикловом растяжении
получены формулы для расчета динамических коэффициентов жесткости, вязкости и эластичности нити и ткани при многоцикловс растяжении;
установлена закономерность изменения физико-механическга свойсгв пряжи по переходам приготовительного отдела и в процессе ткачества;
разработан метод уточненного расчета упругой системы заправки ткацкого станка на основе нелинейной механики нити и ткавд
на основе разработанной теории в производственных условия* проведена оптимизация заправочных параметров ткацкого станка.
Практическая ценность.
Разработанные аналитические методы уточненного расчета упругой системы заправки ткацкого станка на основе методов нелинейноі механики нити и ткани являются исходными данными для научно обоснованных технологических расчетов процесса ткачества и проектирої ния основных рабочих органов и исполнительных механизмов ткацкоп станіа.
Разработанные на основе теории нелинейной механики нити і ткани экспериментально-аналитические методы определения динамических коэффициентов жесткости, вязкости и эластичности нити 1
ткани могут быть использованы в текстильном материаловедении для оценки деформационных характеристик нитей и тканей.
Апробация работы.
Результаты диссертационной работы доложены автором и обсуждались на
XI научно-технической конференции в ИИСИ., Иваново, май, 1992г.
Международной научно-технической конференции "Современные тенденции развития технологии и техники текстильного производства" (Прогресс-93), Иваново, 1993г.
расширенном заседании кафедры ТМ и ПТМ Ивановского текстильного института им. М. В. Фрунзе, ноябрь 1993г..
Публикации.
По материалам диссертации публиковано 5 научных работ, в том числе одна статья в журнале "Технология текстильной промышленности", два депонированных отчета по НИР, тезисы двух докладов на научно-технических конференциях, получено одно положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение.
Объем диссертации.
диссертационная работа состоит из введения, 4 глав с выводами, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 141 машинописных страниц. Основная часть работы содерлогг: 122 стр., з там числе 26 рисунков на 25 стр., 14 таблиц на 17 стр. и список использованной литературы из 70 наименований на 7 стр. и включает акт экспериментальной проверки ре-
- б -
зудьтатов исследований, а также программы расчетов на ЭВМ.
