Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Информационный анализ предметной области исследования: технологии производства изделий из высокоэластичных полотен (с компрессионным эффектом). постановка задач исследования 10
1.1 Анализ развития сырьевой базы для текстильной промышленности 13
1.2 Анализ развития ассортимента высокоэластичных трикотажных полотен и способов их выработки 23
1.3 Основные факторы, влияющие на закручиваемость трикотажных полотен 39
1.4 Основные тенденции развития ассортимента высокоэластичных трикотажных изделий 44
Глава 2. Структурный синтез высокоэластичных полотен с улучшенными эксплуатационными свойствами (на основе применения методологии дискретных алгебраических систем) 55
2.1 Анализ существующих методов формализованного описа- ния трикотажных переплетений и синтеза их структур. 55
2.2 Трикотажные переплетения как алгебраические дискретные системы. Методология формализованного описания и синтеза переплетений . 71
2.3 Структуры новых переплетений высокоэластичных трикотажных полотен. 74
2.4 Теоретическое обоснование равновесности структуры переплетений и устранения закручиваемости полотен новых переплетений. 89
Глава 3. Проектирование и технологическое обеспечение параметров процесса вязания высокоэластичных полотен новых структур переплетений 97
3.1 Анализ основных технологических функций кругловязаль- ных машин и возможности реализации разработанных переплетений. 97
3.2 Расчёт углов подачи нити и координат положения нитево- дителя на прокладывание трёх нитей в одной петлеобра-зующей системе ластичных кругловязальных машин и ограничений условий прокладывания . 107
3.3 Факторы, определяющие условия прокладывания нити в точку ножниц. 130
3.4 Условия равновесия при прокладывании нити и выполнении операции нанесения петли. 147
3.5 Модернизация кругловязальной машины для выработки вы- сокоэластичных полотен разработанных переплетений. 152
Глава 4. Проектирование структурных параметров и свойств высокоэластичных полотен новых структур переплетений 160
4.1 Анализ методов проектирования трикотажных полотен 160
4.2 Проектирование структурных параметров разработанных высокоэластичных полотен 193
4.3 Экспериментальное исследование влияния заправочных данных на параметры структуры трикотажа 209
4.3.1 Условия проведения эксперимента 209
4.3.2 Методика проведения эксперимента. Выбор факторов 210
4.3.3 Математическое описание объектов исследования и анализ полученных результатов 212
Глава 5. Проектирование высокоэластичных изделии по заданному уровню компрессии 229
5.2 Расчёт средних и контактных напряжений для разработки высокоэластичных полотен 229
5.1 Уточнение модели взаимодействия трикотажного материала с опорной поверхностью 240
Глава 6. Комплексная оценка показателей качестволокна новых высокоэластичных полотен по сравнению с базовым вариантом структуры 247
6.1 Выбор номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции 247
6.2 Экспериментальное исследование опытных образцов трикотажных полотен новых переплетений 258
6.2.1 Определение физических свойств трикотажных полотен 258
6.2.2 Определение механических свойств трикотажных полотен 268
6.2.3 Определение усадки трикотажных полотен 276
6.3 Комплексная оценка показателей качества новых по сравнению с базовыми трикотажных полотен 281
Общие выводы по работе 289
Список использованных источников 292
Приложение
- Анализ развития ассортимента высокоэластичных трикотажных полотен и способов их выработки
- Трикотажные переплетения как алгебраические дискретные системы. Методология формализованного описания и синтеза переплетений
- Расчёт углов подачи нити и координат положения нитево- дителя на прокладывание трёх нитей в одной петлеобра-зующей системе ластичных кругловязальных машин и ограничений условий прокладывания
- Экспериментальное исследование влияния заправочных данных на параметры структуры трикотажа
Введение к работе
В условиях развития рыночной экономики и обострения конкурентной борьбы вступление России во Всемирную торговую организацию определяющими факторами успешной деятельности предприятий является их работа по созданию новых видов высококачественной продукции.
В структуре ассортимента трикотажной продукции особую роль занимают функциональные изделия, обеспечивающие условия комфортности, профилактические и медицинские требования, в частности на основе использования высокоэластичных нитей (лайкры, спандекса и других эластанов). Доля применения таких изделий постоянно возрастает и охватывает практически все ассортиментные группы, включая бельевые, верхнетрикотажные, чулочно-носочные, перчаточные, медицинские изделия, изделия для спорта и отдыха. Можно говорить о том, что на основе высокоэластичных полотен с высокой формоустойчи-востью, упругими характеристиками, различным уровнем компрессии создан новый стиль трикотажной продукции, удобной, всегда модной и комфортной в процессе эксплуатации.
Создание нового ассортимента таких трикотажных изделий отражено во многих разработках: диссертациях, патентах, как в отечественной науке, так и за рубежом [1 - 25 и др.]. Сформировалась определённая область исследований в этом направлении, основные результаты которых можно найти в работах, выполненных под руководством проф. В.П. Филатова, И.И. Шалова, Л.А. Кудря-вина, И.Г. Цитовича и других.
Разрабатываемые технологии относятся как к технологии кулирного (по-перечновязанного) вязания, так и к основовязальному производству.
Вместе с тем, кулирные полотна в частности при создании изделий с компрессионным эффектом для изделий профилактического и медицинского назначения используются в незначительном объёме, несмотря на многие технико-экономические преимущества такой технологии по сравнению с основовя-зальным производством. Существующие высокоэластичные трикотажные по лотна имеют ряд недостатков, к которым относятся закручиваемость кромок трикотажных полотен и изделий, существенная анизотропия деформационных свойств, повышенная жёсткость при сжатии, недостаточная объёмность (толщина) и другие.
Основная ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в создании новых структур полотен с улучшенными качественными и технологическими свойствами, в частности, в структуре ассортимента полотен, содержащих эластомерные нити на основе целенаправленного синтеза их структур, разработке и обоснованию методов проектирования и технологического обеспечения их качественных характеристик. В работе получил дальнейшее развитие продукционный подход знаний, относящийся к методологии синтеза новых переплетений на матрице бинарных отношений базовых структурных элементов и создания на этой основе новых технологических процессов вязания трикотажных полотен, которые реализованы на практике и защищены патентами РФ.
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ обусловлена решением задач, направленных на развитие методов проектирования новых структур переплетений, теории вязания трикотажных полотен и разработанных на этой основе новых видов высокоэластичных трикотажных полотен улучшенного качества для изделий бельевого, спортивного и медицинского назначения.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ предусматривают:
- на основе рассмотрения трикотажных переплетений как дискретных алгебраических систем и отношений базовых структурных элементов разработать новые структуры трикотажных полотен, отвечающие целям исследования. По результатам проектирования разработать новый технологический процесс вязания таких полотен;
- провести структурный анализ новых структур полотен и разработать геометрическую модель переплетений, как основу для проектирования свойств трикотажного полотна;
- рассмотреть основные особенности процесса вязания новых видов полотен и определить основные параметры процесса их вязания;
- разработать экспериментальную модель зависимости структурных параметров переплетения от длины структурообразующих элементов, как основу для составления заправочных технологических данных;
- уточнить задачу и алгоритм расчёта уровня компрессионного воздействия (контактных напряжений) трикотажных изделий на опорную поверхность, содержащих высокоэластичные нити;
- провести комплексную оценку качества высокоэластичных полотен по сравнению с базовыми полотнами, применяемыми в промышленности.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Выполнение работы базировалось на информационном анализе предметной области исследования, основных положениях теории вязания и петлеобразования, строения и проектирования трикотажных полотен, методах структурно-параметрического синтеза дискретных систем, методологии оценки и управления качеством. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, математическое планирование эксперимента и оценку результатов, основанных на методологии научных исследований, системном анализе и моделировании технологических процессов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА:
1. На матрице бинарных отношений базовых структурных элементов трикотажных переплетений уточнена информационная модель (формализация) трикотажных переплетений, которая однозначно определяет их структурные характеристики и позволяет переходить к параметрическому синтезу полотна.
2. Разработана модель закручиваемости кромок трикотажного полотна с провя-зыванием эластомерных нитей в структуре одинарного и двойного трикотажа, которая позволяет прогнозировать технологические и эксплуатационные свойства готовых изделий.
3. На основании рассмотрения условия равновесия нити при взаимодействии с элементами иглы определены условия и параметры, при которых расширяются технологические возможности выполнения операции прокладывания
нити и определены ограничения, при которых процесс петлеобразования нарушается.
4. Уточнена модель для расчёта средних и контактных напряжений при взаимодействии трубчатого бесшовного трикотажного материала с опорной поверхностью. Предложены алгоритмы решения задач проектирования трикотажных полотен по заданному уровню компрессии.
5. Впервые предложен алгоритм и расчётные зависимости для определения заправочных данных круглотрикотажной машины при вязании полотна с заданным уровнем компрессии.
6. Расчётами установлено, что контактные напряжения существенно (в 2 - 3 раза) превышают средний уровень напряжений, в том числе превышают регламентированные медицинские нормы (ГОСТ Р 51219 - 98), что необходимо учитывать при проектировании изделий профилактического и медицинского назначения.
7. На основании экспериментальных исследований установлено, что при вязании разработанных высокоэластичных полотен изменение длины нити в петлях базового переплетения оказывает значимое влияние на толщину полотна без существенного изменения его размеров.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ:
- на основании методологии структурного синтеза переплетений на матрице бинарных отношений созданы новые структуры переплетений (Патенты РФ №2244050, №2250943). Изготовлены образцы полотен;
- выполнена модернизация кругловязальной машины, которая может быть перенесена в промышленное производство для изготовления нового ассортимента трикотажных изделий;
- получены уравнения, определяющие условия прокладывания нити в «точку ножниц», которые необходимо учитывать при проектировании процесса петлеобразования, подготовке сырья и вязании, проектировании параметров игольно-платинных изделий;
- получены уравнения регрессии для расчёта структурных параметров и толщины трикотажа в зависимости от длины петли грунтовой нити;
- получены расчётные зависимости для величины подачи эластомерной нити в процессе вязания, обеспечивающие заданный уровень компрессии бесшовного трубчатого материала, необходимые для проектирования бельевых, чулочно-носочных и др. трикотажных изделий;
- на основании комплексной оценки качества новых структур переплетений трикотажных полотен обоснованы их более высокие качественные характеристики, что позволяет рекомендовать их к внедрению и промышленному освоению.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание работы докладывалось и получило одобрение на:
- всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 2003), МГТУ им. А.Н. Косыгина, Москва, 2003;
- научно-практической конференции аспирантов университета на иностранных языках, МГТУ им. А.Н. Косыгина, Москва, 2003;
- всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии
и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 2004), МГТУ им. А.Н. Косыгина, Москва, 2004.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам работы опубликовано 3 статьи, тезисы 3 конференций и 2 патента.
СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав с выводами, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 339 страниц машинописного текста, имеет 85 иллюстраций, 36 таблиц, 280 формул и 3 приложения. Список использованных источников включает 122 наименований.
Исследования выполнены в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина на кафедре технологии трикотажного производства.
Анализ развития ассортимента высокоэластичных трикотажных полотен и способов их выработки
Высокоэластичные трикотажные полотна могут вырабатываться на базе одинарных и на базе двойных переплетений.
В структуры одинарных переплетений эластомерные нити прокладываются в виде петель глади, петель неполной глади, в виде сочетания петель глади и прессовых набросков, в виде футерных и прессовых набросков, а также комбинированием футерных и прессовых набросков [44]. Такая технология, в частности, используется для выработки верхнетрикотажных, бельевых и чулочно-носочных изделий.
Выпускаемые трикотажной промышленностью изделия медицинского назначения из текстурированных полиамидных нитей эластик с проложенной в виде утка оплетеной эластомерной нити имеют неравномерную структуру, ограниченную растяжимость, что является существенным недостатком, так как ухудшает внешний вид и качество изделий.
В случае использования неоплетеных нитей, например, спандекса, уточные протяжки нити при свободном расположении изделия выходят наружу и образуют петельный ворс. Эти петли цепляются, образуя затяжки, что ухудшает внешний вид и качество изделий и сокращает срок службы [44, 48].
Как отмечалось ранее эластичность трикотажного полотна может достигаться при использовании различных нитей или пряжи.
В первом случае при вязании применяются эластомерные нити (резиновые, латексные или полиуретановые). В другом - нити или пряжа, имеющие упругие свойства, но не относящиеся к натуральным каучукам или синтетическим каучукоподобным материалам, например, пряжа, полученная крепированием. Примером такого материала является вязаное полотно [21], изготовленное из нитей двух видов, соответственно полученных путем право- и левосторонней крутки исходной мононити, состоящей из природных волокон, с интенсивностью кручения 1600-2700 витков/м. Эти две нити переплетают (рис. 1.1), используя их поочередно через один или 2-3 петельных ряда. Полученное вязаное полотно надевают на плоский или рельефный валик, затем обрабатывают водой с целью запоминания формы петель и фиксируют. Такое полотно имеет, как отмечают авторы [21], повышенную деформационную способность.
Известно высокоэластичное полотно [22], которое вырабатывается на базе платированной глади. Трикотаж образуется двумя системами нитей. В качестве грунта используют относительно нерастяжимую нить, в качестве платированной - полиуретановую высокоэластичную нить. Основным недостатком одинарного трикотажа является его закручиваемость, особенно при увеличении линейной плотности эластомерной нити. Недостаток такого полотна заключается также в наличие значительной доли необратимой деформации из-за значительного внутреннего трения при деформации трикотажа.
Для получения эластичной тесьмы с наличием двух разнородных поверхностей на базе одинарного переплетения [8] используют три системы нитей, одна из которых - высокорастяжимая нить, расположенная между двумя относительно нерастяжимыми нитями (рис. 1.2). Возможность получения однородной структуры обеспечивается за счёт различного натяжения высокоэластичной и нерастяжимых нитей, когда высокоэластичная нить, образуя каркас, перекрывается элементами основной нити. В этом случае подача высокоэластичной нити между двумя основными требует высокой точности прокладывания на иглы.
Эластичная тесьма [9], выполненная переплетением кулирная гладь из высокорастяжимых полиуретановых нитей спандекс и нерастяжимых нитей, содержит в каждом петельном ряду упругий внутренний каркас, образованный полиуретановой нитью и перекрываемый петлями из нерастяжимой нити (Рис. 1.3). С целью уменьшения закручиваемости и увеличения прочности кромок тесьмы, петли из нерастяжимой нити содержат ворсовые элементы, образованные увеличенными игольными дугами и протяжками остовов петель, а краевые петли в каждом ряду имеют наброски из полиуретановой и нерастяжимой нитей, причём длина нерастяжимой нити в петлях в 1,5 — 3 раза больше длины полиуретановой нити спандекс. а - структура переплетения; б - поперечный разрез (увеличенный)
Способ получения кулирного одинарного полотна (рис. 1.4) для изготовления медицинских чулок [23] заключается в образовании рядов петель из высокорастяжимой нити 2 и рядов петель из относительно нерастяжимой нити 3 и одновременного прокладывания оплетённого высокоэластичного утка 1. Оплетённая высокоэластичная нить прокладывается через иглу в виде футерного наброска. Недостаток переплетения - существенная неоднородность структуры и повышенная распускаемость (при обрыве высокоэластичной нити 2). Известен одинарный кулирный высокоэластичный трикотаж [10], в структуре которого высокоэластичная нить 1 провязывается кулирной гладью совместно с нерастяжимой нитью 2 через одну иглу (рис. 1.5). Провязывание высокоэластичной нити производится в каждой второй системе, причём прокладывание её на иглы происходит в шахматном порядке. За счёт различного натяжения высокоэластичной и основной нитей можно получить трикотажное полотно с рисунчатым эффектом.
Эластомерные нити используют для формирования заключительных петельных рядов с целью снижения распускаемости. При этом образование заключительного участка трикотажного трубчатого изделия [10], которое состоит из начального, основного и заключительного участков, осуществляется одинарным кулирным переплетением с использованием высокорастяжимой нити, которое после снятия с игл образует устойчивый эластичный валик. В качестве одинарного кулирного переплетения применяется плюшевое переплетение (рис. 1.6), при этом в качестве нити грунта используется высокорастяжимая нить. Такие переплетения в последнее время широко используются для изготовления спортивных и чулочно-носочных изделий.
Трикотажные переплетения как алгебраические дискретные системы. Методология формализованного описания и синтеза переплетений
Синтез структур переплетений на матрице М$ =ІЕ,Щ ) бинарных (s) отношений в виде отношений Rg f элементов Е структуры переплетений, кроме формального описания (необходимого для программирования технологических машин) должен быть представлен в виде геометрических образов (плоских или объёмных), что связано с аппаратом геометрического синтеза как процедуры визуализации объектов. В общем виде языки, описывающие геометрическую конструкцию, должны содержать операторы геометрического синтеза фигуры Ф на основе геометрических параметров. Для двумерных объектов подобными примитивами являются линии различного типа: прямые, аналитически определённые кривые, кривые сопряжения (лекальные кривые), задаваемые таблично либо совокупностью аналитических кривых (сплайнами). Для трёхмерных объектов примитивами геометрического моделирования являются поверхности различного типа: плоскости, аналитически заданные поверхности, скульптурные поверхности, задаваемые таблично и т.д. Системную методологию такого подхода можно найти в работе Ю.Х. Вермишева [73]. Синтез фигуры Ф (например, формы элементов структуры переплетений) в общем виде имеет вид где Г — операция геометрического синтеза, которая аналогична операциям теории множеств; Н— носитель примитивов различного уровня. Базисом операций Г являются операции пересечения, объединения и вычитания.
Операция геометрического синтеза может осуществляться из готовых элементов, например, из геометрических компонент множества Е матрицы Ms (рис. 2.1). При формировании композиции рисунка могут быть использованы процедуры манипуляции. В их состав входят две основные процедуры афинных преобразований: поворот координатных осей и перенос начала координат объекта в новую точку. Носитель Н в виде информационной модели (как формализованное описание объекта, содержащего информацию по структуре элементов и их отношений) для описания переплетений должен иметь конструкцию вида (2.1). Ниже приведены формализованные описания новых переплетений, созданные нами на матрице бинарных отношений М$ =(E,RQ у. Соответствующая область поиска решений приведена в виде фрагмента матрицы (рис. 2.2).
Отображение (визуализация) трикотажных переплетений имеет две основных цели: - понимание конструкции переплетения как основы для моделирования и расчёта объекта и оценка предполагаемой технологии выработки переплетения на машине (назовём эту визуализацию технологической); - визуализация переплетения при его многократном размещении на плоскости и формирование образа полотна (близкого к реальному объекту) (можно назвать эту визуализацию товарной). Поскольку при пересечении компонент переплетения структура оказывается невидимой (и непонятной) технологическую визуализацию целесообразно выполнять деформированной с элементами аксонометрии, отличая нити цветом или насыщенностью (яркостью), а также толщиной. Это позволяет адекватно строить графическую запись переплетения9, как основу для формирования технологических функций и управляющих технологических программ (УТЛ) или программ вязания (ПВ). В данной работе были разработаны 7 вариантов новых высокоэластичных трикотажных полотен на базе ластика 1+1 (варианты 1 - 3) и на базе прессовых переплетений (варианты 4 - 7), имеющие равновесную структуру. Рассмотрим кулирный двойной высокоэластичный трикотаж на базе ластика 1+1. Трикотаж (вариант 1), имеющий раппорт переплетения по вертикали равный одному RH = 1, состоит из ряда ластика из малорастяжимой нити, ряда кулирной глади из высокоэластичной нити, провязанной совместно с петлями ластика на изнаночной стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли, и ряда кулирной глади из высокоэластичной нити, При создании новых переплетений, графическая запись является результатом проектирования. провязанной совместно с петлями ластика на лицевой стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли. На рис. 2.3, а представлена структура данного кулирного двойного высокоэластичного трикотажа при двухосном растяжении (вариант 1); на рис. 2.3, б - его графическая запись. Малорастяжимая нить 1 и высокоэластичная нить 2, провязанные совместно на изнаночной стороне трикотажа, образуют двойные петли Г. На лицевой стороне трикотажа малорастяжимая нить 1 и высокоэластичная нить 3, провязанные совместно, образуют двойные петли 2 . На рис. 2.4 представлен другой вид кулирного двойного высокоэластичного трикотажа, выполненного на базе ластика 1+1 (вариант 2). В отличие от первого варианта трикотаж имеет раппорт переплетения по вертикали равный двум i?# = 2. Первый ряд раппорта такого переплетения содержит ряд ластика из малорастяжимой нити и ряд кулирной глади из высокоэластичной нити, провязанной совместно с петлями ластика на изнаночной стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли. Второй ряд раппорта переплетения состоит из ряда ластика из малорастяжимой нити и ряда кулирной глади из высокоэластичной нити, провязанной совместно с петлями ластика на лицевой стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли. малорастяжимая нить 1 и высокоэластичная нить 3, провязанные совместно по лицевой стороне трикотажа, образуют двойные петли 2 . Ещё одна структура кулирного двойного высокоэластичного трикотажа, выполненного на базе ластика 1+1 (вариант 3), представлена на рис. 2.5. Раппорт переплетения по вертикали равен четырём RH= 4. Первый ряд раппорта данного переплетения образован из малорастяжимой нити переплетением ластик. Второй ряд раппорта состоит из ряда ластика из малорастяжимой нити и ряда кулирной глади, провязанной совместно с петлями ластика на изнаночной стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли. Третий ряд раппорта образован переплетением ластик из малорастяжимой нити. Четвёртый ряд раппорта содержит ряд ластика из малорастяжимой нити и ряд кулирной глади, провязанной совместно с петлями ластика на лицевой стороне трикотажа и образующей с петлями ластика двойные петли. Структура кулирного двойного высокоэластичного трикотажа (рис. 2.5) в I ряду раппорта содержит петли ластика из малорастяжимой нити 1. Во II ряду раппорта малорастяжимая нить 1 совместно с высокоэластичной нитью 2 образуют на изнаночной стороне трикотажа двойные петли Г. III ряд раппорта образован переплетением ластик из малорастяжимой нити 1. IV ряд раппорта содержит двойные петли 2 , образованные на лицевой стороне малорастяжимой нитью 1 и высокоэластичной нитью 3.
Расчёт углов подачи нити и координат положения нитево- дителя на прокладывание трёх нитей в одной петлеобра-зующей системе ластичных кругловязальных машин и ограничений условий прокладывания
В качестве базовой машины для выработки 3-компонентных (по числу нитей, провязываемых в одной системе) структур переплетений была выбрана кругловязальная машина модели «Мультирипп», обеспечивающая возможность 3-хпозиционного отбора игл, для выработки ластичных и прессовых переплетений и выключения игл из работы. Машина укомплектована механизмами дозированной подачи нити с возможностью установки механизмов подачи эластомерных нитей, сматываемых с цилиндрических паковок.
Процесс выработки высокоэластичного трикотажа нового переплетения на базе ластика 1+1 имеет некоторые особенности, которые необходимо рассмотреть. Процесс петлеобразования на двухфонтурной кругловязальной машине «Мультирипп» может быть реализован с- распределением, то есть формирование петель на иглах одной игольницы (диска) осуществляется из увеличенных петель игл другой игольницы (цилиндра), при этом используется ластичная расстановка игл. В одной петлеобразующей системе вязальным способом на язычковых иглах диска и цилиндра формируются петли ластика из относительно нерастяжимой нити 1 (рис. 3.1), первая высокоэластичная нить 2 образует петли глади только на иглах диска (И2, И4, Ив, ..., Иі8), вторая высокоэластичная нить 3 образует, также как и первая высокоэластичная нить, петли глади, но только на иглах цилиндра (Иь И3, И5, ..., И17). Это обеспечивается за счёт несинхронного кулирования и выполнения операции петлеобразования на иглах цилиндра с опережением. Так, например, в то время когда на иглу диска Иб осуществляется прокладывание нити, игла цилиндра И7 выполняет операции соединения и сбрасывания.
Нитеводитель с основной нитью расположен таким образом, что основная нить 1 прокладывается одновременно на иглы обеих фонтур. Для обеспечения провязывания первой высокоэластичной нити 2 только иглами диска её прокладывание на иглу Иб должно осуществляться так, чтобы при выполнении операции вынесения иглой И5 не допускался захват язычком иглы прокладываемой высокоэластичной нити 2. Это обеспечивается за счёт смещения замков диска (на 2 - 2,5 игольных шага) относительно цилиндра и реализации процесса вязания с распределением для грунтовой нити и совместного провязывания петель ластика и глади на иглах диска. Для того, чтобы вторая высокоэластичная нить 3 провязывалась только иглами цилиндра необходимо обеспечить её прокладывание на иглы Иь Из таким образом, чтобы был исключён захват прокладываемой высокоэластичной нити иглами диска. Это возможно только при условии, что нить 3 будет прокладываться под иглами диска.
При этом иглы цилиндра №7, И9 опускаются кулирным клином, выполняя операции нанесения, соединения, сбрасывания, кулирования, а на иглах диска Hg, Ию происходят операции вынесения и прессования. Затем игла И9 поднимается, чтобы отдать часть нити кулирующей игле Ию- Иглы Иц, Иіз, И]5 осуществляют операции формирование и оттяжку, а игла диска И\2 выполняет операцию кулирование. Таким способом в петельный ряд ластика одновременно ввязываются два ряда кулирной глади из высокоэластичных нитей.
Основными параметрами, необходимыми и достаточными для характеристики нитеподачи, являются углы подачи. Они полностью характеризуют условия взаимодействия крючков игл с нитью в процессе петлеобразования [87, с.57]. (5п - угол приближения нити по отношению к касательной плоскости (сокращённо угол приближения).
Данные обозначения использованы при расчётах параметров нитеподачи, основываясь на терминологии, которую ввёл И.С. Мильченко [87]. Практически эти углы совпадают с петельным и игольным углами подачи нити, также применяемыми в описании и проектировании процессов петлеобразования.
Допустимые границы прокладывания нити определяются двумя условиями: первое, положение при прокладывании «на иглу» должно находиться в пределах возможности захвата нити крючком и выполнения операции прессования старой петли (рис. 3.4); второе - следует учитывать ограничения углов подачи, исключающие одновременный захват нити иглами двух систем, если решается задача независимого прокладывания нити на иглы одной игольницы. Расчёт углов подачи в пределах допустимых границ является целью нашей работы.
Экспериментальное исследование влияния заправочных данных на параметры структуры трикотажа
Эксперимент проводился на кругловязальной двухфонтурной машине «Мультирипп» 15 класса: диаметр цилиндра 18" (450 мм); число петлеобра-зующих систем 28; количество игл в одной игольнице — 424 (ластичная расстановка игл). На машине вырабатывалось полотно двойного переплетения ластик 1+1 (вариант 1) из хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 30 текс, причём совместно с петлями ластика в каждом ряду независимо друг от друга на лицевой (в первой петлеобразующей системе) и изнаночной (во второй петлеобразующей системе) сторонах трикотажа провязывались петли кулирной глади из эластомерной нити. Качественные показатели нитей и пряжи соответствуют техническим условиям и требованиям стандартов. 209 Анализировалось влияние на параметры структуры трикотажа факторов - длина грунтовой нити в петле 1гр, мм; - длина эластичной нити в петле 1ЭЛ, мм; - линейная плотность эластичной нити Тэл, текс. Анализ геометрической модели высокоэластичного трикотажа нового переплетения позволил сделать выводы, что эластомерные нити образуют каркас структуры, изменение длины эластичной нити в петле будет влиять на структурные параметры, при этом изменение длины грунтовой нити в петле оказывает влияние только на толщину трикотажа. Варьирование линейной плотности эластичной нити может вообще приводить к изменению геометрической модели. Поэтому эти заправочные данные приняты за факторы, влияющие на параметры структуры трикотажа. Изменение величины длины грунтовой нити в петле достигалось путём изменения глубины кулирования. Глубина кулирования устанавливалась на машине и определялась по индикатору регулятора плотности вязания [58].
Длина грунтовой нити в петле определяется с использованием формулы [85] где hK — глубина кулирования, мм; / - длина грунтовой нити в петле, мм; tu - игольный шаг, мм. Для изменения значения длины эластичной нити в петле регулировали величину диаметра шкива-вариатора DmK системы дозированной нитеподачи. Значение линейной плотности варьировалось путём использования эла-стомерных нитей разных линейных плотностей: полиуретановая нить спандекс линейной плотности 40 текс и лайкра линейной плотности 8 текс. В качестве выходного параметра исследовались - петельный шаг А, мм; где Пв - плотность по вертикали, т.е. число петельных рядов на 100 мм. Толщина трикотажного полотна (М) определена с помощью толщиномера ТР 25-100 [105] по ГОСТ 12023 - 93 (ИСО 5084 - 77) [106]. Толщиномер ТР 25-100 предназначен для определения толщины кожи, войлока, фетра и других материалов при температуре окружающего воздуха от +10 до +35С и относительной влажности воздуха до 80 процентов, при температуре 25 С. Толщина трикотажных полотен определялась при нагрузке, равной 0,6 кПа. Измерения производились в десяти различных местах образца по его диагонали.
Для уменьшения влияния случайных величин на результаты эксперимента отбор образцов, анализ и приведение образцов к условно-равновесному состоянию осуществлялись в соответствии с ГОСТ 8844-75 [107]. В качестве испытуемых образцов использовался трикотаж размером 100x100 мм, вырезанный из полотна вдоль петельных столбиков, по петельному ряду на расстоянии 50 мм от края наработанных образцов. Для получения регрессионной модели объекта был проведён полный факторный эксперимент с тремя выходными параметрами, при котором одновременно варьировались все отобранные факторы. Входными параметрами принимаем длину грунтовой нити в петле X], длину эластичной нити в петле Х2, линейную плотность эластичной нити Хз. В качестве выходного параметра рассмотрены значения петельного шага Y], высота петельного ряда У?, толщина трикотажа У толщины трикотажного полотна Y. Значения факторов в натуральном и кодированном видах, а также уровни их варьирования приведены в табл. 4.2.
