Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современного состояния в области различных способов формирования ткани и работы упругой системы заправки на ткацком станке 14
Постановка задач исследования 31
Теоретические и экспериментальные исследования перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования на ткацком станке АТПР-100-4 33
2.1. Определение закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования 34
2.2. Анализ влияния положения скала в вертикальной плоскости на .
характер перемещения нитей основы в процессе зевообразования 52
2.3. Математическое описание закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования при изготовлении ткани не полотняного переплетения 61
2.4. Экспериментальное исследование перемещения ремиз и нитей основы при изготовлении ткани различных видов переплетений 68
2.5. Выявление новых научных результатов по главе 79
3. Определение перемещения нити утка при прибое 81
3.1. Анализ расположение ремиз и нитей основы в различных ветвях зева.. 81
3.2. Перемещение нити уткав перекрытом зеве 88
3.3. Определение показателей, характеризующих перемещение нити утка в перекрытом зеве 91
3.4. Экспериментальное исследование перемещения нити утка в перекрытом зеве 109
3.5. Влияние положения скало и ламельного прибора на величину заступа 116
3.6. Обоснование новых научных результатов по главе 118
4. Определение влияния процессов зевообразования и прибоя на станке атпр 100 - 4 на линейную деформацию и натяжение нитей основы 120
4.1. Влияние расположения нити утка в опушке ткани на линейную деформацию нитей основы 121
4.2. Аналитический расчет деформации и натяжения нитей основы 124
4.3. Определение коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в динамических условиях 132
4.4. Проведение расчёта линейной деформации и натяжения основных нитей отпроцессов зевообразования и прибоя , 141
4.5. Систематизация новых научных результатов по главе 150
5. Разработка нового способа формирования ткани .151
5.1. Новое устройство для компенсации натяжения нитей основы 151
5.2. Проведение расчёта параметров и режима работы компенсатора ' натяжения нитей основы 155
5.3. Определение линейной деформации нитей основы при работе компенсатора натяжения 165
5.4. Экспериментальное исследование натяжения нитей основы на ткацком станке дои после его модернизации 172
5.5. Выявление новых научных результатов по главе 182
Обобщённые выводы и рекомендации 184
Литература
- Определение закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования
- Математическое описание закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования при изготовлении ткани не полотняного переплетения
- Определение показателей, характеризующих перемещение нити утка в перекрытом зеве
- Определение коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в динамических условиях
Введение к работе
Состояние лёгкой промышленности в России по-прежнему остается сложным. Сохраняется тенденция спада производства важнейших видов текстильной, трикотажной продукции в натуральном выражении. Неизбежным следствием снижения объёма производства продукции лёгкой промышленности является низкий уровень использования производственных мощностей. Положение в лёгкой промышленности осложняется ещё и тем, что большая часть имеющихся основных фондов не может быть задействована и в будущем без соответствующей реконструкции, т. к. технико-экономические параметры основной части оборудования не отвечают современным требованиям и не обеспечивают выпуск конкурентно-способной продукции. Степень износа основных фондов составляет около 40 %.
Концепцией развития текстильной отрасли [1] определяется объем потребления хлопчатобумажной продукции к 2005 году; 3,1 - 3,4 млрд. кв. м тканей и 630 - 670 тыс. тонн пряжи. При этом 75 % объема потребления должно обеспечиваться продукцией отечественного производства. Для этого предстоит задействовать до 60 % установленных мощностей, обеспечить замену и модернизацию до 20 % оборудования.
Основными направлениями и приоритетами развития на 2000 - 2005 годы должны стать: изменение структуры потребляемого сырья за счет увеличения доли потребления химических волокон и нитей, льняного катонина; повышение технологического уровня предприятий; широкое внедрение в промышленности разработок отраслевых НИИ, повышение роли стандартизации и сертификации; создание новых структур - корпораций, ФПГ и т.д.; развитие товаропроизводящей сети; тесное сотрудничество со смежниками; расширение международного сотрудничества и кооперации.
Кризис, поразивший российскую текстильную и легкую промышленность после 1991 года, тяжело отразился на положении отечественного машиностроения для этих отраслей [11. Российский и международный опыт по-
следних лет свидетельствует, что отечественное машиностроение для текстильной и легкой промышленности имеет неплохие перспективы выхода из кризиса и дальнейшего развития. Интенсивное совершенствование техники для этих отраслей осуществляется в следующих основных направлениях:
повышение производительности оборудования;
оснащение машин самыми современными микропроцессорными системами управления и контроля технологического процесса;
роботизация трудоемких операций по обслуживанию машин;
универсализация оборудования для различного перерабатываемого сырья.
Исходя из концепции развития текстильного машиностроения и сложившейся экономической ситуации в текстильной промышленности, резервы которой для приобретения нового дорогостоящего оборудования в силу тяжелого финансового положения крайне ограничены, основными направлениями совершенствования отечественного производства на период до 2005 года являются:
модернизация (усовершенствование) освоенного производства и выпускаемого серийно оборудования в направлении повышения производительности машин, увеличения степени их автоматизации, надежности, эрго-номичности и качества изготовления, а также экономии сырья;
модернизация действующего на предприятиях текстильной промышленности оборудования путем замены отдельных узлов, модулей, оснащение машин и агрегатов средствами автоматизации и приборного контроля;
создание и освоение производства новой техники, которая в настоящее время в России не производится.
Актуальность работы. Эффективность процесса ткачества определяется главным образом технологией и качеством вырабатываемых тканей
Для изготовления тканей за рубежом применяются новые дорогостоящие ткацкие станки. В современных условиях предприятия текстильной промышленности России не в состоянии приобретать данное оборудование,
7 поэтому решение проблемы улучшения качества тканей должно производиться в направлении модернизации существующего парка ткацких станков. Для этого требуется создание таких технических решений, которые обеспечили бы их реализацию при минимальных финансовых затратах. Теоретические и экспериментальные исследования, проводимые в этих направлениях, должны составить основу разработки новых механизмов и конструкций ткацких станков, позволяющих повысить эффективность процесса формирования ткани. Основными операциями, определяющими этот процесс на станке, являются зевообразование и прибой утка, деформация от которых существенно влияет на характер расположения основных и уточных нитей в раппорте переплетения ткани.
Существующие конструкции компенсаторов натяжения нитей основы не могут обеспечить равномерность натяжения для тканей с раппортом переплетения более двух уточин. Поэтому использование новых механизмов для стабилизации натяжения основы при прибое является актуальной задачей, решение которой позволяет вырабатывать ткань с равномерным расположением отдельных уточин.
Таким образом, повышение эффективности технологии ткачества за счёт выравнивания деформации основы при прокидке очередной уточной нити, разработки механизма компенсации натяжения, развития теоретического анализа зевообразования и прибоя для тканей с раппортом по утку более двух нитей является актуальной задачей, как с научной, так и с практической точек зрения.
Критический анализ литературных источников в области исследования процессов формирования ткани, работы упругой системы заправки на ткацком станке, прибоя уточной нити к опушке ткани, а также влияние процессов зевообразования и прибоя уточной нити на величину линейной деформации нитей основы, показал, что этим проблемам в современных научных исследованиях уделяют большое внимание. Анализ опубликованных работ показал, что до сих пор остаётся неизученным вопрос о выравнивании натяжения
8 нитей основы в пределах раппорта узора по утку. Нет универсальных формул
для оценки места расположения нити утка в опушке ткани. Требуют усовершенствования аналитические формулы перемещения основных нитей с целью учёта выборки зазоров нитью основы в глазках и ушках галев. Теоретические зависимости для расчета деформации и натяжения нитей основы имеют ряд существенных недостатков и не учитывают ряд особенностей геометрии расположения нитей основы в ветвях зева системы заправки ткацкого станка, и влияния на деформацию нитей перемещения нити утка к опушке ткани в перекрытом зеве.
Цель диссертационной работы заключается в снижении неравномерности расположения уточных нитей в тканях с раппортом по утку более двух нитей путём выравнивания деформации основы при зевообразовании и прибое.
В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие научные и технические задачи:
определена величина отклонения нити основы от линии заступа с. учётом их выстоя при выборке зазоров в глазках и ушках галев и характера перемещения ремиз;
изучено влияние перемещения проложенной уточной нити в различных переплетениях на геометрию зева;
разработана методика расчёта величины отклонения берда и проложенной уточины от центра крайней уточной нити, находящейся в номинальном положении в опушке ткани;
выведены аналитические зависимости для определения координат характерных точек, которые проходит уточная нить при её подводе к опушке ткани бердом батаниого механизма;
получены уравнения, позволяющие определять углы поворота главного вала станка, соответствующие моменту прихода берда батанного механизма с проложенной уточной нитью;
предложены соотношения для оценки месторасположения нити ос-
9 новы в опушке ткани;
определена длина нити основы за один оборот главного вала станка; разработан механизм компенсации натяжения нитей основы, обеспечивающий требуемую (одинаковую) длину нитей основы при наработке раппорта узора ткани по утку; - исследовано изменение деформации н натяжения нитей основы от воздействия механизмов зевообразования и прибоя за один оборот главного вала станка, оснащенного устройством компенсации натяжения нитей основы;
проведены экспериментальные исследования натяжения основных нитей на станках АТТТР-100-4 с применением и без применения механизма выравнивания натяжения нитей основы.
Методика исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. Исследования проведены с использованием: ткацких станков с кулачковым зевообразовательным механизмом; хлопчатобумажных тканей действующего ассортимента. В теоретических исследованиях перемещения ремиз с основными нитями, берда батанного механизма с проложенной уточиной, линейной деформации и натяжения нитей применены методы аналитической геометрии, теоретической механики и сопротивления материалов, теории упругой системы заправки проф. В.А. Гордеева, Ю.Ф. Ерохина, текстильного материаловедения. Экспериментальные исследования процесса выработки ткани проводились с использованием методов тензометрического измерения натяжения нитей. Основные теоретические положения, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке в лабораторных и производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры. Обработка результатов экспериментов проводилась методами математической статистики и планирования эксперимента с использованием ПЭВМ. Погрешности прямых и косвенных измерений определялись методами математической статистики и теории погрешностей.
10 Автор зашишает:
результаты комплексного исследования перемещения ремиз, нитей основы и утка в тканях, формируемых полотняным и производными от него переплетениями, на геометрию зева, а, следовательно, деформацию и натяжение нитей основы;
теоретические зависимости, позволяющие определить величину отклонения нити основы от линии заступа, учитывающие их выстой при выборке зазоров в ушках и глазках галев;
методику расчёта величины перемещения берда и нити утка, включающую в себя аналитические зависимости для определения координат характерных точек, которые проходит уточная нить при перемещении её бердом; и уравнения, по нахождению углов поворота главного вала станка, соответствующих данным характерным точкам;
способ формирования ткани с равномерным расположением нитей утка в её структуре и технические решения для его реализации с помощью применения устройства компенсации натяжения нитей основы; '
аналитические зависимости по определению требуемой величины продольной деформации нитей основы в заправке станка АТПР-100-4. Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
создана методика расчёта величины отклонения нити основы, пробранной в / - ую ремизку, от линии заступа, учитывающая их выстой при выборке зазоров в глазках и ушках галев и характер перемещения ремиз;
предложены аналитические зависимости для определения момента начала и окончания выборки зазоров нитью основы в глазке галева при перемещении ремизки из одного крайнего положения в другое;
установлены основные закономерности отклонения берда и проложенной уточины от центра крайней уточной нити, находящейся в номинальном положении в опушке ткани;
предложены аналитические зависимости для определения координат характерных точек, которые проходит уточная нить при её подводе к опушке ткани бер дом батанного механизма;
получены уравнения, позволяющие определять углы поворота главного вала станка, соответствующие моменту прихода в них берда батанного механизма с проложенной уточной нитью;
установлено, что при разнонатянутом зеве величина заступа характеризуется моментом заступа (одной точкой), а при симметричном зеве -величиной периода заступа (отрезком времени);
разработан механизм выравнивания натяжения нитей основы в пределах раппорта узора ткани по утку;
создана методика для расчёта основных геометрических размеров устройства компенсации;
выведены формулы изменения линейной деформации и натяжения
нитей основы при формировании ткани с применением устройства ком
пенсации натяжения нитей основы. :-
Принципиальная новизна технических решений подтверждена решени
ем о выдаче патента на изобретение от 29.09.2003 по заявке №
2003101838/12(001863) «Способ формирования ткани»
Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенный способ формирования тканей позволил без значительных экономических и физических вложений улучшить качество продукции, вырабатываемой на бесчелночных ткацких станках.
Параметры заправки ткацкого станка с механизмом компенсации натяжения могут быть использованы в качестве базовых.
Большая часть теоретических и экспериментальных исследований опубликована автором в виде научных статей и тезисов докладов, которые используются НИИ, СКБ, вузами, научными работниками и студентами для проведения различных научно-исследовательских работ.
Приведенные технические и технологические решения для изготовле-
12 ния тканей с равномерным расположением нитей утка, могут быть использованы конструкторами при создании нового поколения ткацкого оборудования.
Оптимальные параметры заправки ткацкого станка АТПР-100-4 с применением механизма компенсации натяжения при изготовлении ткани Саржа 1/3 позволяют снизить обрывность нитей основы на 17,6 % и увеличить норму выработки ткача на .4,3%.
Результаты работы внедрены на ООО «Лежневский текстиль». Годовой экономический эффект составляет 385,117 тыс. руб. на 100 ткацких станков АТПР-100^.
Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: межвузовских научно - технических конференциях аспирантов, магистров и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Иваново - 2003); республиканский научно практический конференции «Перспективы развития хлопкоочистительной, текстильной и лёгкой промышленности» (Ташкент - 2003); юбилейной 55-й межвузовской научно - технической конференции молодых ученых и студентов (Кострома - 2003); научно - методическом семинаре кафедры ткачества ИГТА (Иваново -2002-2004); расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (Иваново - 2004).
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Публикации. Основные результаты выполненных исследований представлены статьями в журналах «Изв. вузов. Технология текстильной промышленности», «Вестник ИГТА» и «Вестник научно-технического общества», тезисами докладов на научно-технических конференциях, решением о выдаче патента на изобретение от 29.09.2003 по заявке № 2003101838/12(001863) «Способ формирования ткани».
Личное участие автора в получении изложенного в диссертации. Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований,
обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы
диссертации принадлежат автору. Разработка способа формирования ткани выполнена автором при участии научных руководителей В, А. Синицына], Р.В. Быкадорова, представителя промышленного предприятия. Во внедрении «Разработки механизма компенсации натяжения нитей основы в заправке ткацкого станка и снижения неравномерности расположения нитей утка в структуре ткани» принимали участие сотрудники ООО «Лежневский текстиль».
Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из вве
дения, анализа современного состояния в области исследования процессов
формирования ткани и работы упругой системы заправки на ткацком станке
(1 глава), результатов исследований (2-5 главы), общих выводов и рекомен
даций, списка использованной литературы из 138 наименований, а также 3
приложений. Основная часть диссертации предложена на 186 страницах ма
шинописного текста, в число которых входят 68 рисунков, 27 таблиц, список
литературы и приложения. '
Определение закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования
На рис.2.1 приведена схема асимметричного зева, в которой линия минимального натяжения (Ао С Д) - проходит от опушки ткани (т.Ао) до точки схода нити основы со скала (т.Д).
Рассмотрим линию заправки ткацкого станка от шпаруток до основонаб-людателя при асимметричном зеве (рис.2.1), то есть когда линия заступа не совпадает с линией минимального натяжения нитей основы. Введём следующие обозначения: /j =А0В3- расстояние от центра крайней нити утка, расположенной в опушке ткани, до центра глазка первой ремизки, находящейся на линии заступа (глубина зева), мм; І1 — В3С3- расстояние от центра глазка первой ремизки, находящейся A t на линии заступа, до проекции центра первого прутка (т.С„) механизма основонаблюдателя на данную линию (вынос зева), мм; /з = С3Д3- расстояние от проекции центра первого прутка механизма основонаблюдателя на линию заступа до проекции центра скала (т.Дск) на данную линию, мм; & - расстояние между глазками гал ев соседних ремизок (шаг ремиз) мм; hCK = Д3 Д- величина отклонения нитей основы скалом от линии заступа, мм; А0 Д з - линия заступа; V (3 - угол между линией заступа и линией минимального натяжения, град; / - номер ремизки;
Пр.- величина максимального перемещения і-ой ремизки из одного крайнего положения в другое, мм; Примем следующие условия: 1. Опушка ткани располагается на линии заступа. 2. Точка схода нитей основы со скала совпадает с проекцией центра скала на линию заступа. 3. За начало цикла работы ткацкого станка принимаем угол поворота главного вала, соответствующий началу движения ремиз после выстоя.
Суммарная величина всех зазоров, включающих зазоры в глазках и ушках галева, определяется из соотношения: A = [hey-h2)+(h2-d0). (2.1)
Перемещение галевоносителя первой ремизки, при заданной величине перемещения нитей основы, пробранных в данную ремизку составляет: Н pi = #! + Д. (2.2)
Максимальное перемещение нитей основы, пробранных в /- тую ремизку, при условии чистоты передней части зева равно: #,=2 +(/-1). -/ ]. (2.3)
В данном случае величина максимального перемещения галевоносителя /- ой ремизки составляет: Яр. = 2[A! + (/-l) -/ga]+A. (2.4)
Величину углов аир (при условии чистоты передней части зева) опре деляют из следующих соотношений: a = arctg -і-, (2.5) VCK (2.6) /З = arctg її + /2 + h
При гармоническом законе перемещения ремизы текущее значение величины отклонения центра глазка галева от линии заступа при отсутствии зазора между ушком галева и галевоносителем, равно [11]: где знак «минус» соответствует движению ремизки из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, а знак «плюс», наоборот, из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. В связи с тем, что ремизка проходит расстояние на величину Д большую, чем нить основы, текущее значение величины отклонения нити основы, пробранной в / - ую ремизку от линии заступа, определяется по формуле:
Рассмотрим схему перемещения нитей основы из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение (рис.2.2). Принимаем, что данное перемещение происходит при смене данной нитью основного перекрытия, на уточное.
При расположении нити основы в крайнем верхнем положении галево-носитель касается верхней части ушка галева, а сама нить касается нижней части глазка галева. Данное взаимное расположение галевоносителя и нити сохраняется до момента прихода нити основы на линию минимального натяжения. На линии минимального натяжения начинается выборка зазоров в ушке и глазке галева (рис.2.2,1)
Сначала происходит выборка зазора в глазке галева. После выборки данного зазора нить основы касается верхней части глазка. В это время галево-носитель контактирует с верхней частью ушка галева. Далее осуществляется выборка зазора между галевоносителем и ушком галева. При расположении нити в верхней части глазка галева галевоноситель переходит в нижнюю часть ушка. Данное расположение галевоносителя, галева и нити сохраняется до момента прихода основы в крайнее нижнее положение.
При перемещении нити основы из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение выборка зазоров происходит в обратном порядке.
Перемещение нитей основы, пробранных в /-ую ремизку, из одного крайнего положения в другое разобьём на четыре интервала:
1) на первом интервале р 0 р рнв. нить основы перемещается из крайнего верхнего (нижнего) положения до момента начала выборки зазоров на линии минимального натяжения. В данном случае величина отклонения нити основы, пробранной в / - ую ремизку, от линии заступа рассчитывается по соотношению (2.8).
2) на втором интервале (р нв , р (р кз основная нить выстаивает на линии минимального натяжения. В данный момент происходит выборка зазоров в глазке и ушках галева. Для этого интервала величина отклонения нити основы, пробранной в /-ую ремизку, от линии заступа находится по следующему условию: h.( p)= Нм. = const , (2.9)
3) на третьем интервале (р кв ф р КрМ(в\, нить основы перемещается от линии заступа в крайнее нижнее (верхнее) положение. При этом величина отклонения нити основы, пробранной в / - тую ремизку, от линии заступа находится из соотношения (2.8).
Математическое описание закона перемещения ремиз и нитей основы в процессе зевообразования при изготовлении ткани не полотняного переплетения
Рассмотрим величину перемещения ремизок и нитей основы в процессе зевообразования для ткани не полотняного переплетения. Выберем для примера ткань переплетения саржа 1/3 (рис.2.11). Для выработки ткани саржа 1/3 при рядовой проборке применительно к станку АТПР-100-4 использовано, как и для ткани полотняного переплетения четыре ремизки.
Перемещение нити основы в процессе зевообразования, т.е. переход ремизки из одного крайнего положения в другое соответствует моменту смены её знака перекрытия, Для тканей не полотняного переплетения данный переход, при формировании рапорта узора по утку, происходит не за каждый оборот главного вала станка. При наработке настила вдоль основы, ремизка выстаивает в крайних нижнем или верхнем положениях, в соответствии с рисунком переплетения заданное число оборотов главного вала станка.
Рассмотрим цикловую диаграмму перемещения четырёх ремиз при рядовой проборке для ткани сорока 1/3 (рис. 2.12-2.15). В данных условиях каждая ремизка работает самостоятельно в соответствии с рисунком переплетения.
На рис.2.12-2.15 а, б приведены базовые и модернизированные цикловые диаграммы для ткани переплетения саржа 1/3. Для их построения использованы условия принятые при изучении перемещения ремизок и нитей основы при выработке ткани полотняного переплетения.
При первой уточной прокидке нити основы, пробранные в первую ремизку меняют знак перекрытия с основного на уточное, т.е. ремизка движется из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение. Нити основы, пробранные во вторую ремизку в это время меняют знак перекрытия с уточного на основное (ремизка движется из крайнего нижнего в крайнее верхнее го ложение). Перемещение ремизок происходи в течение 270 оборота главного . вала станка. Затем обе ремизки выстаивают в крайних положениях - первая в нижнем вторая в верхнем в течение 90 оборота главного вала станка. Нити основы, пробранные в третью и четвёртую ремизку при данной уточной прокидке находятся в крайнем нижнем положении.
При второй уточной прокидке нити основы, пробранные во вторую ремизку меняют знак перекрытия с основного на уточное и затем выстаивают в крайнем нижнем положении.
У нитей основы, пробранных в третью ремизку происходит смена знака перекрытия с уточного на основное, после чего наблюдается её выстой в крайнем верхнем положении в течение 90 оборота главного вала станка.
Нити основы, пробранные в первую и четвёртую ремизки в данный момент выстаивают в крайнем нижнем положении.
При третьей уточной прокидке нити основы, пробранные в третью ремизку меняют знак перекрытия с основного на уточное, затем выстаивают в крайнем нижнем положении.
Основные нити, пробранные в четвёртую ремизку меняют знак перекрытия с уточного на основное, после чего выстаивают в крайнем верхнем положении в течение 90 оборота главного вала станка.
Нити основы, пробранные в первую и вторую ремизки в это время выстаивают в крайнем нижнем положении.
При четвёртой уточной прокидке основные нити, пробранные в четвёртую ремизку меняют знак перекрытия с основного на уточное, затем выстаивают в крайнем нижнем положении.
Основные нити, пробранные в первую ремизку, начинают двигаться из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение (т.е. происходит смена знака с уточного на основное), затем выстаивают в крайнем верхнем положении в течение 90 оборота главного вала станка. Основные нити, второй и третьей ремизок при данной уточной прокидке находятся в крайнем нижнем положении.
Как видно из диаграмм, каждая из ремизок после смены знака перекрытия с основного на уточное выстаивает в течение 810 оборота главного вала станка. Такой характер перемещения ремиз вызван особенностями формирования тканей данного вида переплетений.
Далее при наработке нового раппорта по утку, процесс зевообразования повторяется. По данным табл.2.2 и табл. 2.3 построены графические зависимости перемещения ремизок и нитей основы при формировании раппорта по утку ткани саржа 1/3 из одного крайнего положения в другое (рис.2.16 и рис.2 Л 7).
Определение показателей, характеризующих перемещение нити утка в перекрытом зеве
При синусоидальном законе изменения величины перемещения берда ба-танного механизма из крайнего заднего в крайнее переднее положение (подвод и прибой уточной нити к опушке ткани), и отход берда в заднее положение, разобьём на восемь интервалов:
1) на первом интервале (рн.д.б — Ф — Фут бердо батанного механизма перемещается из крайнего заднего положения до момента встречи с проложенной вновь уточной нитью. В данном случае величина перемещения берда батанного механизма, рассчитывается по соотношению [11]:
2) на втором интервале Рут 5Ї # Фзаст бердо батанного механизма после встречи с уточиной, начинает перемещать последнюю, до момента заступа. Для этого интервала величина перемещения берда батанного механизма и отклонение центра проложенной уточины от центра крайней уточной нити находящейся в номинальном положении в опушке ткани в момент заступа определяются из соотношения (3.1).
3) на третьем интервале Фзаст-Ф-Фв.оп.тк бердо батанного меха низма вместе с уточиной продолжают перемещаться в перекрытом зеве до встречи с опушкой ткани. При этом величина перемещения берда батанного механизма и величина отклонения центра проложенной уточины от центра уточины, занимающей номинальное положение, находятся из соотношения (3.1).
4)на четвёртом интервале (рвоптк (р (роптк бердо батанного механизма вместе с проложенной уточиной продолжают перемещаться вдоль нитей основы до момента встречи с последней нитью утка, находящейся в номинальном положении в опушке ткани. Величина перемещения берда и величина отклонения уточной нити от последней нити утка, находящейся в номинальном положении в опушке ткани находятся из выражения (3.1).
5)на пятом интервале Фоп.тк - — Фп.п за счет сил инерции батанного механизма и люфта в кинематической паре кулачок- ролик происходит динамическое перемещение опушки ткани. Для данного интервала величина перемещения берда и проложенной уточины, от центра крайней уточной нити находящейся в номинальном положении в опушке ткани в момент прибоя находятся из выражения(3.2):
При угле поворота главного вала станка, находящимся в интервале 09 3 . , нити основы перемещаются по закону (2.8) из крайнего положения до момента прихода на линию минимального натяжения. В данном случае проложенная нить утка (т.А у- рис.3.2, а) не оказывает ограничения на переднюю часть ветвей зева. По приходу нитей основы на линию минимального натяжения, происходит выборка зазоров нитью основы в галевах. В этом случае, величина отклонения нитей основы от линии заступа находится по соотношению (2.9). В интервале рзаст д (роптк нить утка (т. А 3, рис.3.2, б) перемещается в перекрытом зеве нитей основы. При дальнейшем движении ремиз нить утка (т. А,) перемещается бердом батанного механизма в перекрытом зеве (рис.3.2, в). В данном случае она оказывает влияние на геометрию передней части зева, а величина отклонения основной нити от линии заступа находится по закону (2.8).
Перемещение берда в крайнее переднее положение обеспечивает подвод проложенной уточной нити к опушке ткани. При этом имеется ряд характерных точек, которые проходит уточная нить (рис.3.4). К ним относятся: место прокладки уточной нкти в зеве основы: место, соответствующее моменту заступа; место встречи уточной нити с крайней уточиной в опушке ткани; точка переднего положения берда на линии заступа. На рис.3.4 приняты следующие обозначения: А - точка опушки ткани (точка номинального положения); А І - точка текущего значение положения уточной нити; А ист - точка расположения нити утка в момент заступа; А ут - точка расположения нити утка после прокладывания в зев нитей основы; точка начального положение берда; I =5 max- величина перемещения берда батанного механизма от его крайнего заднего положения до крайней нити утка, находящейся в номинальном положении в опушке ткани; Sru2X -к - величина перемещения берла батанного механизма от своего
Характерные точки перемещения нити утка крайнего заднего до крайнего переднего положения, с учётом его динамического перемещения; Ьщ,- величина перемещения опушки ткани от крайней нити утка, находящейся в номинальном положении в опушке ткани до переднего положения; L ут - текущее положение нити утка при перемещении её бердом к опушке ткани. Для определения координат данных характерных точек принимают условие, при котором проложенная уточная нить перемещается к опушке ткани по линии заступа в перекрытом зеве, по нитям основы нижней ветви в открытом и по нитям основы нижней или перемещающейся вверх ветви в полуперекрытом" зеве.
Определение коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в динамических условиях
Нити основы получают дополнительное натяжению Тзев от воздействия зевообразовательного механизма. При этом угол поворота главного вала станка изменяется в пределах 0 р (роптк и ф оп.тк ф Фкд- Величина дополнительного натяжения нитей основы в данном случае определяется по соотношению: зев = зев 5 (4.17)
Основные нити получают натяжение Тпр от перемещения опушки ткани при движении её бердом батанного механизма в интервале Роп,тк - Р- Р оп.тк и от воздействия зевообразовательного механизма. Натяжение основных нитей вычисляется по уравнению: ДГ -С0Л . (4.18) Для определения длины нити основы за один оборот главного вала станка, а также при расчёте деформации и натяжения нитей основы от процессов зевообразования и перемещения опушки ткани бердом батанного механизма из экспериментальных исследований приняты следующие данные: h ск= 10мм,I ]-64мм,1 2=350ла ,/ з=470лш, S р=\2лш,1 уф 0,426мм.
Величины h (- (р), h ітщ и L ут { р), L { р) соответствуют расчётным данным разделов 2.2 и 3.3 соответственно. Расчеты показати, что для различных нитей основы и утка результаты вычислений длины основной нити с учётом расположения уточной нити в опушке ткани различаются незначительно, поэтому исследования будем проводить на примере третьей уточной нити и второй основной нити при формировании раппорта узора ткани саржа 1/3.
Угол а - между линией заступа и линией минимального натяжения определим из выражения (4.4), в соответствии с заправочными параметрами ткапкого станка АТПР-100-4 при выработке данное ткани а. = 0.648 .
Величина отклонения нити основы передним прутком механизма компенсации натяжения рассчитанная по соотношению (4.3), составила h ,= 4,68лш.
В табл. 4.2 представлены результаты расчётов длины нитей основы, пробранных Б различные ремизки при высгос их в нижнем и верхнем крайних положениях, рассчитанных по выражениям (4.5) и (4.6) соответственно.
При асимметричном зеве и расположении скала выше линии заступа за , один оборот главного вала станка при определении длины нити основы от воздействия зевообразовательного и прибойного механизмов в случае, когда ремизки перемещаются из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, расчёты выполнены по формулам (4.6 - 4.9), а в случае, когда ремизки перемешаются из нижнего крайнего в верхнее крайнее положение - по выражениям (4.10-4.14). Результаты расчётов длины нити основы, в зависимости от направления перемещения ремизки приведены в табл. 4.3 и табл. 4.4.
В процессе ткачества натяжение основных нитей в значительной степени определяет напряжённость формирования ткани на ткапком станке, обрывность нитей, качество ткани.
При изучении процесса формирования ткани важно знать изменение состояния нитей основы, утка, а также в целом ткани, в заправке ткацкого станка, из - за которых возникает деформация и соответственно натяжение нитей основы. Для выявления взаимосвязи натяжения и деформации проф. В. Л АХордеев предложил использовать коэффициент жесткости упругой систе мы заправки ткацкого станка.
Для его определения разработаны специальные методики и приборы. С целью повышения точности измерений коэффициента жесткости системы заправки в динамических условиях на ткацком станке воспользуемся методикой, предложенной проф. В. А. Сишшыным [2], включагошей операции осциллографирования натяжения нитей основы, пробранных в одну ремизку, и расчета разности геометрических характеристик (деформаций) двух состояний нитей основы при разнонатянутом зеве.
Данный способ заключается в использовании формулы проф. В.А Гор у деева в следующей записи:
C AGj/Zffs., (4Д9) где С - коэффициент жесткости системы заправки в расчете на одну основную нить, Н/м -нить; Д G j - разность натяжений двух состояний нитей основы, пробранных в / -тую ремизку, в процессе зевоооразования; Л ц в. - величина разнонатянутости нитей основы, пробранных в / -тую ремизку, при асимметричном зеве в процессе зевоооразования, мм. Величина Д G, определяется операцией осциллографирования натя «г- иения нитей основы, пробранных в одну / -тую ремизку, при установке заправки ткацкого станка с разнонатянутым зевом. Расчет деформации и натяжения нитей основы, пробранных в различные ремизки, от процессов зевообразования и перемещения уточной нити бердом батанного механизма в интервате 0 р р к &, производился по соотношениям (4.15 - 4.18) в соответствии с данными табл. 4.3 и 4.4 при следующих параметрах: С = 0;08 Н/мм, Стк = 0,141 Н/мм, Сос = 0,184 Н мм. Результаты расчётов натяжения и деформации нитей основы при перемещении ремизок из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение и наоборот, приведены в табл. 4.5 и табл. 4.6.
Теоретические кривые деформации нитей основы, пробранных в различные ремизки при асимметричном зеве, от работы зевообразовательного и прибойного механизмов за цикл работы ткацкого станка при перемешегога ремизок из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение и наоборот, изображены нарис.4.7 и 4.8.
Графики изменения натяжения основной нити от процессов зевообра-зования и прибоя за один оборот главного вала станка, в зависимости от перемещения ремизок, приведены на рис.4.9 и 4.10. Расчеты показали, что нити основы подвергаются наибольшей деформа Л ний в тот момент, когда бердо начинает отходить от крайнего переднего по ложения.
