Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы в области строения, проектирования и формирования однослойных тканей 12
1.1. Анализ геометрических моделей строения и методик проектирования однослойных тканей 12
1.2. Рассмотрение исследований в области формирования тканей с продольными полосами 18
1.3. Выявление влияния натяжения нитей основы на качество вырабатываемой ткани 19
1.4. Направления исследований процесса натяжения нитей основы при зевообразовании 20
1.5. Оценка конструкций основных регуляторов станков типа СТБ и АТПР 23
1.6. Оптимизация технологического процесса выработки ткани 27
1.7. Постановка задач исследования 30
2. Разработка ткани комбинированного переплетения с эффектом рельефной структуры и определение параметров ее строения 31
2.1. Обоснование выбора ткани для исследования 31
2.2. Особенности заправки, выработки и назначение комбинированной ткани с элементом рельефной структуры 39
2.3. Определение геометрической плотности однослойной ткани 47
2.4. Оценка параметров строения ткани по существующей и разработанной модели 54
2.5. Теоретическое и экспериментальное определение параметров строения разработанной ткани 62
2.6. Выявление новых результатов по разделу 70
3. Исследование натяжения основных нитей при формировании ткани на ткацком станке 71
3.1. Анализ натяжения основных нитей в ветвях зева 72
3.2. Определение общего натяжение нитей основы 77
3.3. Выявление неравномерности натяжения основных нитей на ткацком станке 83
3.4. Выявление новых результатов по разделу 90
4. Влияние работы основного регулятора на натяжение основы 91
4.1. Определение коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка 91
4.2. Исследование зависимости натяжение основных нитей от положения скала ткацкого станка 98
4.3. Совершенствование основного регулятора ткацкого станка 103
4.4. Выявление новых результатов по разделу 109
5. Оценка эффективности изготовления ткани комбинированого переплетения с элементом рельефной структуры 110
5.1. Экспериментальные исследования по выявлению опти мальных заправочных параметров изготовления ткани комби нированного переплетения 110
5.2. Расчет ожидаемого экономического эффекта 120
5.3.Выявление новых результатов по разделу 127
Обобщенные выводы и рекомендации 128
Список использованнной литературы
- Выявление влияния натяжения нитей основы на качество вырабатываемой ткани
- Особенности заправки, выработки и назначение комбинированной ткани с элементом рельефной структуры
- Определение общего натяжение нитей основы
- Исследование зависимости натяжение основных нитей от положения скала ткацкого станка
Введение к работе
Актуальность работы. В условиях формирования рыночной экономики России специализация текстильных предприятий Ивановской области на изготовление достаточно узкого ассортимента вырабатываемых тканей и, прежде всего, тканей бельевой группы создает дополнительные трудности для адаптации субъектов хозяйствования.
В ряде случаев наблюдается формальное расширение ассортимента выпускаемой продукции, что в основном обусловлено использованием да-вальческого сырья, в том числе и пониженного качества. Данные тенденции приводят к тому, что количество артикулов тканей одного назначения растет, тогда, как индивидуальные различия между ними стираются, что не способствует быстрой реализации вырабатываемой продукции.
Вместе с тем на мировом рынке наблюдается тенденция к расширению ассортимента производимых тканей, одним из основных направлений является комбинация различных видов переплетений. Параллельно с разработкой тканей новых структур происходит и совершенствование конструктивных решений ткацкого оборудования, которые направлены на универсализацию оборудования для различного вида перерабатываемого сырья и гибкость в рисунке вырабатываемых тканей; увеличение производительности машин; оснащение машин самыми современными микропроцессорными системами управления и контроля технологического процесса.
Модернизация отечественных текстильных предприятий связана с необходимостью серьезных капитальных вложений. В настоящее время, по нашему мнению, основной поток инвестиций направлен в добывающие отрасли, а текстильная промышленность, несмотря на возможность быстрого оборота капитала, остается без поддержки. При этом следует отметить, что отсутствие со стороны государства защиты отечественных производителей вызывает острую конкуренцию со стороны импортных товаров, соответствующих низкому платежеспособному спросу населения.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о целесообразности проведения теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выработку тканей новых структур, что должно способствовать более полному удовлетворению потребностей рынка в условиях постоянного повышения требований к качеству. При этом в свете современных тенденций в проектировании и выработке подобных тканей основное внима-' ние необходимо уделять таким аспектам, как строение ткани, возможность выпуска тканей с постоянными параметрами на серийном оборудовании, имеющемся в наличии на предприятиях.
Цель диссертационной работы заключается в разработке структуры, технологии изготовления тканей комбинированного переплетения с элемен-
том рельефной структуры, что обеспечивает расширение ассортимента выпускаемых тканей.
Для реализации поставленной цели в диссертационной работе решены следующие научные и технические задачи:
-
Создана структура строения ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, использование которой позволило расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков. Произведен выпуск опытной партии данной ткани на станках СТБ-180 и АТПР -100-4.
-
Проведено маркетинговое исследование с целью изучения требований рынка к хлопчатобумажным тканям бельевой и плательной групп, результаты которого учтены при проектировании тканей нового ассортимента.
-
Проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойной ткани и проверена достоверность модели, позволяющей с большей точностью определять параметры ткани, в том числе и при крайних порядках фаз строения.
-
Выведены аналитические зависимости, дающие возможность оценить влияния положения скала по мере срабатывания ткацкой паковки на деформацию и натяжение основных нитей в ветвях зева.
-
Получены теоретические зависимости изменения параметров строения ткани от колебаний натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических режимах.
-
Модернизирован существующий основный регулятор бесчелночных ткацких станков, что позволило формировать ткань с эффектом рельефной структуры с постоянными параметрами ее строения.
' ' 7. Предложено устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка в статических условиях, проведена его практическая апробация.
8. Определены оптимальные заправочные параметры процесса изготовления комбинированной ткани на станке СТБ.
Методы исследования. При проведении Теоретических исследований использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, планирования эксперимента, теории механизмов и машин. Все экспериментальные исследования выполнены на действующем оборудовании. Для подтверждения расчетных величин уработки основных нитей использован метод срезов .тканей. Оценка погрешности прямых и косвенных измерений произведена методами математической статистики.
Автор защищает:
1. Новую структуру строения и способ изготовления ткани комбини
рованного переплетения с элементом рельефной структуры, спроектирован
ной на базе усовершенствованного геометрического метода. - --
-
Математические зависимости для определения натяжения нитей основы при выработке ткани комбинированного переплетения в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях.
-
Приспособление к основному регулятору бесчелночного ткацкого станка СТБ.
-
Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методику определения данного параметра в статических условиях.
-
Оптимальные заправочные параметры процесса формирования экспериментальной ткани на станке СТБ.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
-
Разработана технология изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры.
-
Теоретически определено влияние изменения положения скала на натяжение основных нитей в ветвях зева и обрывность основы при формировании ткани комбинированного переплетения.
-
Получены аналитические выражения для определения натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях, на основе которых произведена модернизация основного регулятора станка СТБ с целью стабилизации процесса выработки ткани комбинированного переплетения.
-
Предложено устройство для' определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методика определения данного параметра в статических условиях.
-
Установлены оптимальные заправочные параметры процесса выработки ткани новой структуры на станке СТБ, позволяющие снизить обрывность основных нитей.
Принципиальная новизна технических и технологических разработок подтверждена свидетельствами на полезную модель: № 24200 " Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г. и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.
Практическая значимость указанной работы заключается в следующих положениях:
1. Разработана, спроектирована и исследована новая ткань комбиниро
ванного переплетения с элементом рельефной структуры, что позволило
расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков.
2. Усовершенствован основный регулятор станка СТБ, позволивший
нормализовать процесс выработки ткани комбинированного переплетения,
снизить обрывность основных нитей и стабилизировать качество вырабаты
ваемой ткани.
-
Созданное в ходе выполнения работы устройство для контроля параметров упругой системы заправки ткацкого станка может быть рекомендовано для серийного выпуска.
-
Практические и теоретические рекомендации по работе могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента тканей, при выполнении научно-исследовательских работ и в учебном процессе.
-
Результаты исследования оптимальных параметров заправки ткацких станков могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента применительно к тканям комбинированного переплетения.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, магистров и студентов "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Иваново, 2000, 2001, 2002); международных научно-технических конференциях "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Иваново, 2000, 2001, 2002); международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях"(Кострома, 2000); заседаниях научно-методического семинара кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2001,2002); расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2003).
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертационной работы, изложены в пятнадцати печатных работах, в том числе одна статья в журнале "Вестник № 2 Ивановской государственной текстильной академии", тезисы докладов на научно-исследовательских конференциях, публикация в сборнике докладов данных конференций, получено два свидетельства на полезную модель: № 24200 "Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г. и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.
Личное участие автора в получении научных результатов, изложенных в диссертации. Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору. Экспериментальные исследования выполнены автором. Во внедрении технических и технологических решений принимали участие сотрудники АО " Фабрика им. СИ. Балашова" г. Иванова и ткацкой фабрики ИП Скворцова А.Н. г. Вичуги.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 листах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 118 наименований, содержит 20 таблиц, 34 рисунка и приложения.
Выявление влияния натяжения нитей основы на качество вырабатываемой ткани
Исследованию взаимосвязи деформации и натяжения нитей основы в процессе ткачества посвящены многие теоретические и экспериментальные работы таких ученых, как В.А. Гордеев, Е.Д. Ефремов, П.В. Власов, Ю.Ф. Ерохин, И.М. Дрохлянский, С.Д. Николаев, С.С. Юхин, Р.В, Быкадоров, А.Г. Севостьянов и другие [43-64]. В.А. Гордеевым установлено, что процесс образования ткани на ткац ком станке имеет циклический характер, вызывает циклические изменения натяжения основы и ткани, причем наибольшее колебание испытывают нити основы при зевообразовании и прибое утка к опушке ткани[44]. Им предло жена зависимость, определяющая общее натяжение основы, и впервые отмечено, что величина натяжения основных нитей при работе ткацкого станка состоит из двух составляющих: статической и динамической, последняя обуславливается инерционным сопротивлением подвижной системы [43].
Автором дано понятие заправочного (статического) натяжения как величины натяжения основы при минимальной циклической деформации системы заправки. В более поздних исследованиях [36] показано, что понятие " минимальной циклической деформации заправки " в данной В.А. Гордее-вым трактовке справедлива только для равнонатянутого зева.
Попытки уточнить некоторые аспекты, разработанных В.А. Гордеевым предложений имеют место в работах [45,46]. Заправочное натяжение основных нитей, установленное при остановленном ткацком станке, существенно определяет упругую систему заправки ткацкого станка. Автор полагает, что уровень, около которого изменяется натяжение основных нитей в динамических условиях работы, определяется заправочным натяжением [45]. На станке СТБ заправочное натяжение составляет 74-86% от общего натяжения в динамических условиях работы станка [46].
Подробная математическая модель системы заправки станков СТБ и АТПР впервые предложена в трудах Е.Д. Ефремова. Данная модель учитывает распределение деформации и натяжения нитей основы и ткани по зонам заправки с учетом циклических перемещений основы через основой аблюда-тель, по скалу и по намотке на навое, перемещений ткани через грудницу и на вальяне [47].
Авторами [48,49,50,51] предложен ряд зависимостей для определения деформации и натяжения основы, учитывающие некоторые параметры заправки ткацких станков, но, к сожалению, при решении задач не учтено влияние положения скала на изменение деформации основных нитей в ветвях зева.
Дальнейшее развитие теории формирования ткани имеет место в трудах проф. С.Д. Николаева и его учеников, предложившего систему учета вяз-коупругих параметров при расчете натяжения и деформации нитей [52-58]. Так. С.С. Юхиным в работе [53] предложены методы расчета деформации и натяжения основных нитей различных видов переплетений применительно к тканям с равномерной структурой расположения нитей. Автором разработаны зависимости между параметрами строения тканей и натяжением нитей основы и утка в период их силового воздействия. В частности, в статье [58] показана методика определения деформации и натяжения основных нитей по глубине заправки.
Рассмотренные ранее формулы отражают детерминированную часть натяжения основы. В работе А.Г. Севостьянова [59] указывается, что различные погрешности технологического процесса ткачества, как и любого процесса, вносят случайный компонент в натяжение. Например, люфты в шарнирах, случайное изменение деформации нитей и ткани, изменяющиеся силы трения, погрешности в работе основного регулятора и др. вызывают при работе ткацкого станка случайное изменение натяжения основы. Попытка учесть подобные, случайные возмущения сделана в работах [59,46]. Большинство известных формул не содержат в явном виде оценки этого изменения.
С целью оценки состояния процесса формирования ткани на ткацком станке В.А Гордеевым введено понятие упругой системы заправки, в которую входят нити основы и некоторая длина ткани в рабочей зоне заправки. Для связи натяжения и деформации основных нитей при растяжении впервые был использован коэффициент жесткости упругой системы заправки вместо модуля упругости: _ сосстк сос " " стк где с - коэффициент жесткости упругой системы заправки, Н/м; сж, стк— соответственно коэффициент жесткости основы и ткани, Н/м.
При определении данного коэффициента использовалось два способа: изучение малых свободных колебаний упругой системы заправки и напряжения в упругой системе при вынужденных деформациях [43]. Многие научные исследования, в т.ч. работы [60,61,62], посвящены разработке и усовершенствованию методов по нахождению коэффициентов жесткости упругой системы заправки. Практический интерес представляет метод определения коэффициента жесткости текстильных материалов с помощью маятникового прибора, разработанного Ю.Ф. Ерохиным [60,61]. Вышеперечисленные методики имеют ряд допущений. В методике, предложенной В.А. Гордеевым [43], не учитываются параметры заправки ткацкого станка. В источниках [60,61] данный коэффициент определяется в статических условиях и требуется дополнительное возмущение для нитей основы, что приводит к снижению точности измерений. В работе [62] описан метод расчета коэффициента жесткости упругой системы заправки методом осциллографирования, который основан на динамике работы упругой системы заправки ткацкого станка. Общий коэффициент жесткости определяется из осциллограммы натяжения нитей основы, пробранных в одну ремизку при разнонатянутом зеве, и известных величинах, создающих разнонатянутость зева.
Особенности заправки, выработки и назначение комбинированной ткани с элементом рельефной структуры
Принципиальной особенностью данной ткани является ее выработка комбинированным переплетением с различной уработкой основных нитей с одного ткацкого навоя. Для наглядности обратим внимание на строение ткани, в которой присутствует элемент полотняного переплетения и элемент переплетения 1/5.
При проектировании данной ткани рассматривается вопрос уработ-ки нитей основы в комплексе всего уточного раппорта и вместе с тем конкретно по каждой прокидке утка. Рассмотрим рельефный элемент тканой структуры (рис.2.4), в котором по основе имеем элементы: 1, работающий полотняным переплетением с величиной уработки 6,5 % и элемент 2, работающий с величиной уработки 2 %. Обратим внимание на уточный раппорт переплетения, в котором рассмотрим элемент 3, при выработке которого разница в уработке элемента 1 и элемента 2 имеет максимальное значение. При анализе элемента 4 тканеобразования мы видим, что он работает полотняным переплетением и исполняет роль компенсатора натяжения и уработки.
При формировании ткани с первой по четвертую уточину мы сознательно вытягиваем нить основы, причем компенсатором натяжения нити служит ламель, далее пятой и шестой прокидкой утка мы перевязываем нити основы, которые начинают свой цикл различной уработки заново и так на каждом элементе раппорта.
Ткани с элементом рельефной структуры можно сочетать полосами с главным классом переплетений и производными от него, что позволяет получить большое разнообразие комбинированных тканей.
Данная ткань может быть изготовлена на имеющихся в промышленности бесчелночных ткацких станках с кулачковым зевообразователь-ным механизмом. В прядении, ткачестве, отделке используются известные технологические режимы. Сырьевой состав ткани: основа, уток- 100% хлопок. Полученная конструкция ткани устойчива к термохимической обработке в отделочном производстве, имеет жесткий элемент в виде полос полотняного переплетения, что предотвращает вытягивание нитей, а следовательно и сохраняет тканый рисунок выпускаемой продукции.
Отметим потребительские свойства ткани, которые характеризуются строением и конструкцией ткани. Рассмотрим полосы по основе, в которых присутствует элемент полотняного переплетения, исполняющей роль арматуры и устойчивости ткани к механическим воздействиям, и полоса с элементом рубчика, исполняющая роль кондиционера.
Назначение: костюмная ткань (класс — одежная, подкласс — платьевые, костюмные). Разработанная нами ткань — двусторонняя: на одной стороне выражен рубчик, а на другой — квадрат, который представляет собой аналог канвы, предполагающий по желанию выполнение ручной вышивки. Комбинирование различных сторон ткани позволяет достигать интересных эффектов при моделировании одежды.
Определение геометрической плотности однослойной ткани Под строением ткани понимается взаимное расположение нитей основы и утка, их изгиб, связь и взаимодействие нитей между собой[19]. Строение ткани зависит от состава сырья и толщины нитей основы и утка, плотности их расположения и переплетения, степени изгиба их по фазам с образованием застила и опорной поверхности и взаимной связи нитей соответственно основному назначению ткани.
В результате взаимодействия нитей основы и утка во время ткане-формирования они меняют свою прямолинейную форму на волнообразную. Взаимное расположение нитей основы и утка в ткани определяется их изгибом, а именно высотой волн изгиба нитей основы и утка и соответственно длиной их полуволны. Проф. Новиков Н.Г. [2] ввел понятие геометрической плотности ткани, как расстояние между центрами двух одно именных нитей в местах пересечения их противоположной системой нитей.
В соответствии с теорией проф. Новикова Н.Г.[2] при порядке фазы строения Пф=1 геометрическая плотность ткани по утку 1у=0, соответственно при Пф=9 геометрическая плотность ткани по основе 1о=0. В крайних порядках фаз строения ткани нити одноименной системы прямолинейны и их высота волны изгиба равна нулю, а нити противоположной системы имеют максимальный изгиб и расположены друг над другом, что практически не реализуемо при процессе формирования однослойной ткани.
Обзор литературных источников показал, что имеются исследования в области геометрических моделей, которые дают возможность найти геомет-рические характеристики нитей при крайних порядках фазы строения [3,4,18,33]. В работе нами была проверена достоверность модели строения одно слойной ткани для определения геометрической плотности по основе и ут Р ку, предложенная Т.Ю. Каревой в работе [33] (рис.2.5). Данная геометриче ская модель позволяет с большей точностью определять параметры ткани, в том числе и при крайних порядках фаз строения. В первом приближении, для упрощения решения поставленной задачи, было принято, что поперечные се чения нитей основы и утка представлены в виде круга, с диаметрами d0udy_
Отличие данной модели заключается в следующем: в крайних поряд ках фаз строения ткани нити соответствующей системы плотно уложены в ткани друг с другом, т.е. геометрическая плотность предельна.
Определение общего натяжение нитей основы
С некоторым допущением из подобия треугольников АА В и CC Bj найдем высоту нижней (hj) и верхней (А?) ветвей зева от линии минимального натяжения: hi = (/j + / - ифіі + Р)+(І2 і- iu\hi + x) h+h и (!і+ -шХЬі-Р)+(І2-і-шХЬі- х) ,-, n h2i = —— , (3.1) Ч + 2 _ Vl(/l+i-w) ht , Ч где //, I2 — глубина и вынос зева; hj.j — высота перемещения предыдущей ремизки из положения заступа в положение открытого зева. Деформацию растяжения основных нитей в нижней (Я) и верхней (Аг) ветвях зева в процессе зевообразования можно определить воспользовавшись формулой: hi =V( l +і ш)2 +(hi +«)2 W( 2 -і ш)2 +(/2,+)3)2 - 1+)2 + (P -«)2, 2/ = д/(ч + / ")2 + (hi -a)2 + V(/2 -1 "02 + (Л,- - Д)2 -А/(Ч+/2)2+(/5-«)2 С целью получения чистого зева (передняя часть зева) необходимо, чтобы верхняя ветвь зева от всех ремиз проходила по линии АВВ В"В" , а нижняя ветвь - по АВзВз Вз Вз ". Это обусловлено нормализацией процесс прокладывания уточных нитей в зеве. В задней части зева нити основы располагаются веерно, поскольку это допускается при осуществлении технологического процесса. Большинство тканей формируются при условии, когда расположение опушки ткани т.А по высоте равно расположению нитей основы в момент заступа т.В2. В нашем случае опушка ткани находится выше уровня грудницы, то при образовании зева высота верхней ветви зева не сколько ниже, чем в нижней ветви зева. В связи с этим в передней части нижней ветви зева наблюдается небольшой веер, которым мы пренебрегаем. Расположение этих нитей не влияет на процесс прокладывания нитепроклад-чика, т.к. высота зева в несколько раз больше высоты нитепрокладчика.
Определим натяжение основных нитей от зевообразования в ветвях зева для каждый оборот главного вала ткацкого станка: т % )= %2)с« (3.3) /=1 где с - коэффициент жесткости упругой системы заправки ткацкого станка; п — число нитей основы в данной ремизке; т — число ремиз. Натяжение основы от зевообразования для каждого оборота главного вала рассчитаем по формуле[36]: T3=Tj+T2 (3-4) где Г/ и Г?- натяжение основы в нижней и верхней ветвях зева соответственно.
Общая величина циклически изменяющегося натяжения основы Т при работе ткацкого станка складывается из двух составляющих: статической Тст и динамической Тд [43]. Проведем расчет статической составляющей натяжения Тег. На рис. 3.4 представлена схема качающегося скала и пружин в условиях равновесия моментов сил: натяжения основы Гт суммарной силы тяжести скало и рычагов G и силы затяжки пружины ф. Пусть скало 1 вращается в среднем гнезде кронштейна а (рис.3.4), угол /? (при полном диаметре основы на навое), угол /?/ (при доработке основы). Общая сторона углов /? и Pi составляет 90 с кронштейном а. Определим статическое натяжение нитей основы при существующих условиях: Мт+СІі=Мф , Мф=2ф13 , MT=Rl l = asmX , Я1 + С1х=2ф13, где І2 — расстояние от центра вращения скало до точки вращения подскалины; Із — плечо пружины; /—плечо равнодействующей; // — плечо суммарного веса скало и рычагов; а — угол между равнодействующей и кронштейном; RHRJ- равнодействующие сил натяжения основы Тст и Тст /. р — = Тст cosa,R — 2Тст cosce, Мф = 2І2Тст sincq coscq + Gl\ = ТстІ2 sin2а.\ + Gl\y Мф = 2І2Тст sin a cos се + Gl\ = ТстІ2 sin 2« + Gl\, 2а = 90 + р,2аі =90- . Мф = Tcml2 sin a + Gli = Tcml2 sin(90 ±j3)+C/i = Tcml2 sin P + G/l r _ Мф-Gh 2ф1ъ-С1х cm l2s m(90±p) /2cosj3 Заправочное натяжение нитей основы регулируют, изменяя плечо 13. Общее натяжение основы можно аналитически выразить как сумму статического и динамического натяжений [44]: Г=Тст + Тд (3.6) При зевообразовании с увеличением натяжения основных нитей скало опустится вниз на некоторую величину, подскалина повернется против хода часовой стрелки на некоторый угол р (рис. 3.5). где Сі — коэффициент жесткости нитей основы; U — плечо, равное сумме расстояния от центра вращения скала до точки вращения подскалины (12) и радиуса скала. Одновременно растяжение пружины увеличится: ф{=ф + (рІіс2, (3.8) где С2 — коэффициент жесткости пружины. Составим дифференциальное уравнение движения подскалины: Jip = Ttl2 cos р - 2ф(13 + Gl\, (3.9) где J — приведенный к оси подскалины суммарный момент инерции всей системы скала, ф- угловое ускорение подскалины. Подставив выражение (3.5) в (3.9), получим J p = (T- pl4ci )/2 cos /3-2(ф + (pl c2 Уз +Gl\, (3.10) С другой стороны, величину общего натяжения можно определить, воспользовавшись следующим выражением [36]: Т=Т3-А3+Тст, (3.11) где Т3— натяжение при зевообразовании, Д, — компенсация натяжения основных нитей при колебании скала при зевообразовании.
Исследование зависимости натяжение основных нитей от положения скала ткацкого станка
Схема усовершенствованного основного регулятора станка СТБ представлена на рис.4.6 [111]. Основный регулятор содержит пластину 1, которая кинематически связана посредством профилирующей прорези 2 с пальцем 3 плеча 4. Пластина 1 за счет профилирующей прорези 2 может свободно перемещаться по пальцу 3 влево по чертежу посредством тяги 5, шарнирно соединенной со стержнем 6. Стержень 6 жестко посажен на щупе 7, который посредством ролика контактирует с поверхностью намотки нитей основы на ткацком навое 8. Щуп 7 шарнирно закреплен на оси 0j хомута 9, жестко посаженного на подскальной трубе 10. Пластина 1 взаимодействует с ограничительными винтами 11 тяги 12, которая шарнирно связана с кулисой 13, взаимодействующей посредством сухаря с неподвижной осью 14. Рычаг кулисы 13 шарнирно связан с рычагом 15, на одном конце которого закреплен ролик 16, контактирующий с горкой нажимного диска 17 фрикционной муфты, кинематически связанной с ткацким навоем 8, основные нити 18 которого поступают на скало 19. На скало 19 посредством рычагов действуют пружины 20.
Во время работы ткацкого станка скало 19 совершает качательное движение относительно оси 0i, при этом ограничительные винты 11 не действуют на пластину 1, а тяга 12 и кулиса 13 остаются неподвижными. В процессе срабатывания основных нитей 18с ткацкого навоя 8 щуп 7 поворачивается вокруг оси 0і по часовой стрелке, а стержень 6 перемещается влево по чертежу. При этом тяга 5 переместит пластину 1 влево по пальцу 3. Одновременно профилирующая прорезь 2 переместит планку 1 вверх. При этом ог раничительные винты 11, взаимодействуя с пластиной 1, поднимут тягу 12 вверх, кулиса 13 повернется по часовой стрелке, в результате чего произойдет сближение ролика 16 с горкой нажимного диска 17. Основный регулятор отпустит основу 18 в рабочую зону станка с ткацкого навоя необходимой длины независимо от диаметра ткацкого навоя 8. При этом затяжка пружины 20 будет оставаться примерно постоянной, а положение скала 19 по высоте не изменится, что позволит сохранить параметры заправки основы на станке постоянными.
Данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.
Производственные испытания усовершенствованного основного регулятора проводились в ткацком цехе АО «Фабрика им. СИ. Балашова» на ткацком станке СТБ —180 при выработке ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры. Установлено, что использование разработанного регулятора обеспечивает стабильность натяжения нитей основы на протяжении всего цикла срабатывания ткацкого навоя и может способствовать расширению ассортиментных возможностей ткацких станков данного типа. При этом отмечено снижение обрывности основы на 20 % и повышение производительности труда..
1. Разработан и практически реализован способ контроля упругой системы заправки ткацкого станка, позволяющий измерять деформацию, натяжение, вытяжку и коэффициент жесткости упругой системы заправки.
2. Установлено, что на ткацком станке с промышленным основным регулятором по мере срабатывания ткацкого навоя не обеспечивается стабильность натяжения основы и конструктивно- заправочной линии, что отрицательно сказывается на процессе формирования ткани комбинированного переплетения и приводит к увеличению обрывности основы при доработке ткацкого навоя.
3. Сконструирован и апробирован в производственных условиях модернизированный основный регулятор станка СТБ, позволяющий снизить обрывность нитей основы на 20%, стабилизировать натяжение нитей основы по мере срабатывания ткацкого навоя и может способствовать расширению ассортиментных возможностей ткацких станков данного типа.
