Введение к работе
Актуальность выбора проблем и их теоретического обоснования основывалась на консультациях и обсуждениях постановок задач в ряде ведущих научннх центрах нашей страны. Это, презде всего, в Московской государственной текстильной академии.
Диссертационная работе велась в соответствия с планами работ кафедры ПХВ МГГА им.А.II.Косыгина, кафедры "Шелк" Ташкентского института легкой промышленности, Маргеланского Центрального института шелка и кафедры математики Шахтинского технологического института.
Цель и задачи ио следования. Цель и задача исследований -создание и разработка теоретических ochoe отдельных процессов формирования нити шелка-сырца, описание процесса формирования нити шелка-сырца, как едшгои системы, покоящейся на обоснованной" теории, которая связывает отдельные процессы в единое целое.
Научная новизна.
I. Впервые построена единая аналитическая теория геометрических характеристик коконной оболочки на основе решения вариационной задачи Плато о формировании кокона как геометрической фигуры. Найдены формулы для объема, поверхности коконной оболочки в других зе характеристик, имевших значение в технологии автоматического кокономотання.
. 2. Процесс запарки коконов весьма сложен, он имеет первостепенное значение для обеспечения качества размотки коконов. Одним из основных элементов технологии запарки является просачивание жидкости через коконную оболочку. В этом направлении проводились экспериманталькыа работы, но не было создано единой теорка просачивания.
В пакел работе доказано, что фильтрация жидкости через коконную оболочку подчиняется закону Дарен. Установлена унизер-'сальная формула для пористых сред, поззімшшая определять 'величину расхода хидкоогд при фадьтраїлш через пористые среды.
При рассмотрении этих проблем решены задачи о плотности сглол-неиня коконной оболочки шараш разтвс радиусов, плотности заполнения поверхности коконной оболонки сферическими сегмента?.^; различных радиусов; исследована гипотеза о вероятностном распределении плотности пер коконної; ОСІОЛОЧШ! .
Баяно, нто решения задан іюслт об;:шіі характер и могут быть попользованы прі; исследовании раздичіигл. технологий.
3. Предложена ойшаа теория рпзру.теппя мнгерпатьнпх объек
тов, введено понятие їлор« разрулеїшя. Этот подход использован
"И к разрушения коконній оболонок. Построены дпэ обше ідодолв
разрушения на осново методов стохастического анализа. Рдзруїлсіїио
коконных оболочек, их дефектность имеют встїсйае значение- з
технологии шелка. Хралсішо коконов, их транспортировка связаны
с прочностью коконной оболочки. Позтсггу создайте теорія раепу-иенпя имеет болылоо значенії с для выработки качественное нити иелка-сырца. Разработанный метод поз во тал рсш:ть топкие задачи об освобождении дислокаций п о полосах скольжения в зернах .для кристаллов фиброина. Адекватность преддолхшннх модален реальному процессу подтверждена решением аналогичных задач їіз других областей техшпаї с использованием разработанного способа л совпадением полученшк результатов с результатами, определенными другагл! методами. Разработанная теория мокет бить использована в других технологиях при решешш задач разрушения.
4. Одной из ва/лых проблем автоматического конономотагаїя
является проблема обрывности коконних нитей и нпгл педка-сирца.
Обрывность коконных нптеіі оказывает ренакжюз влияние на качест
во нити. Б работе построены едина теория обрывности и восстанов
ления коконних нитеіі при автоматическом кокономоташш и стохас
тическая модель формирования пити нелка-сырца. Енл решен ряд
вашеїлшх задач, имелгаїх практическое значите. Укажем некоторые из них.
Введены функции обрывности л восстановления коконных нитей и дано ах интегральное представление. Доказано, зто процесс обрывности и восстановления коконных нитей более адекватно описывается распределением Пойа-Экенберга, чем принятым распределением Пуассона. Этот подход привел к новому распределению обрывов и восстановлений коконной нити при решении простелен задачи об обривах коконних нитей. Предложены формулы для оценки
неровноты шгаї шелка-сырца, позволяющие оценить неровному нити в любой момент времеїш ее формирования без остановки процесса размотки,- Существуюшіїв г.:етодц оценки нерозноты требуют или остановка процесса или его скончания. На основе построенных моделей предложен и разработан неразрушаюишй метод оценки неровноты нити шзлка-сирца. ;.!етод&'.яі теории бпцуркацпй усгшющено периодическое изменение неровноты нити шелка-снрца.
Модель формирования нити шелка-сирца представлена в виде марковской цени в трех ее основних тилах регулярной цепи, эр-годической и цепи с поглощениями. На основе отого подхода построена авгорагрессиолная модель неровноты нити шелка-снрца, разработана модель прогнозирования неровноты нити.
Для продуктов хлопкопрядения прол.А.Г.Севоотьянов ввел понятие градиента неровноты. В нашей работе мы строим аналогичное понятие для нити шелка-снрца и применяем его для описания процесса формирования нити.
5. Одной ;:з важнсілішх проблем при нормировании нити ыелка-
сырца есть проблема дефектных образований на нити. Ьй уделено
большое внимание, но исследования в прошлом носили эксперимен
тальный характер. Наш впервце создан теоретический подход.
Разработана модель процесса дефектных образовшшй па основе
теоретико-шолсествеяного .подхода и метода линейных операторов.
Процесс образования дефектов на нити моделируется как марковсрГг
процесс, найдены все основные ого характеристики, корреляцион
ные функции, энергетические спектры, распределения.
Модель представлена дифференциальными уравнениями в частных производных. Установлено, в частности, что телеграфное уравнение может бить моделью процесса образования дефектов, что этот процесс есть аналог многих физических процессов (колебания электрических систем, колебания стерння, колебания звуковых волн и т.д.).
Введена функция перехода процесса образования дефектов и уточнены связи мевду неровіготой нити, обрывностыэ коконных нитей и образованием дефектов на нити.
6. Проведене изучение работы контрольного аппарата системы
"ютля - чувствительный элемент" коконоілотальнсго автомата.
Модель зтоіі системы представлена как колебательная система с импульсимм возбуждением. Рассмотрен случай,когда на вход система подается случайный поток импульсов,что соответствует действительности. Найдена функция Грина к вычислена корролящ'.ониая функция системы. Полученные результаты угочнялт разработки Рубнноз.'і О.Б.' в этой области и позволяй рассчитывать многие параиетры контрольного аппарата, что мохет быть использовано при. соз-цшпі г.оконо-мотальных автокатов*
Предложена новая модель процесса намотки нити ни ното вила и исследрван характер кс.?сиятельного процесса нити. На основа Здо* модели могло делаїгт. инженерные расчеги параметров мотовила о целью предупреждения обрывов нити телка - сирна. Лани формула для оптимизации скорости размотки кокономотальних автошкол :; новнй метод обнаружения неисправных автоматов.
Автор защипает разработанные в'работе:
единую аналитическую теории геометрии кокона я его формирования;
теорию пористости коконноіі оболочки;
~ теории йильтрации жидкости через коконкуп оболочку и методы инженерных расчетов объемов фильтрации жидкости;
' - теорию разрупения коконной оболочки и ее основные модели;
математические подели технологического процесса размотки коконов и реиекия конкретных задач об обривах я восстановлениях коконных нитей;
метода оптимизации основних параметров технологического процесса автоматической размотки коконов; формули неровно та лнаоа-иой плотности нити шелка- енрца; качественны!! анализ ггерозноти на ос
-нове теории бифуркаций; формулу для установления оптимальных скоростных рантов размотки ко колой на кокономотальних автоматах; методику виявлення тазов с попшенкол обрывностью;
теорию контроля качества нити шелка - сырца в процессе ео производства; основы построения цехя будущего разштки коконов; ,
теории формирования структуры нити педка - сирцц на основе марковских математических моделей и образования дефектов на нити;
теорию работы системы контрольного аппарата * гсетля-чувстнктельный элег/ент", стохастические модели этой системы и ее приложение к расчету параметров отой системы с целью их оптимизации}
теорию моделирования коле Сани Г; нити шелка - сырца при намотке ее на иотовилс; применение этой теории к расчету параметров уборочного устройства кокономотального авто на "а;
теорию градиента неровном нити шелка -сырца по аналогии с известной теорией, разработанной проф. А.Г. Севостьяновым для продуктов хлопкопрядения.
Практическая значимость результатов работн.
I, Теории обрывности, фильтрации, разрушения, дефектних образований имеют универсальный характер и могут бить широко использовімш в различных производствах.
2.. Рекомендации по совершенствовании конструкции кокоиомо-
' тадышх автоматов могут быть использованы при создании их новых
типов для обеспечения повішення качества нити.
3. Создан неразруаавщий метод оценки неровноты линейной
плотности нити пелка - сырца.
-
Разработан научно обоснованный подход к созданию цеха будущего по выработке шелка- сырца с улучшенными методами ре-, гулирования качества нити.
-
Использование математических моделей, инженерных методик расчета объемов филы-рации жидкости, выявления тазов с повышенной обрывностьи, зависимостей для оптимальных скоростей размотки ко-конзз и др. результатов работы способствует улучшению технологии запарки и сушей кокояов, их транспортировки,.повышению качества нити шелка-сырца.
Основные результаты работы использованы на Ферганской шелкомотальной фабрике Беликого шелкового пути и ЦНИИ по переработке натурального мелка ,г, Фергана,
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работа дояохенн, обсуждены к получили положительную оценку «а;
научных семинарах кпфедрн QXB МТТЛ им. А.И. Косигкнц;
научных сешшарах кафедры "Шелк" Ташкентского технологического института легкой промышленности;
научных семинарах ЦНККШелка, г. Иаргелпн;
научинх конференциях Шахгинского технологического института битового обслужи валяя.
Методи исследования.
В диссертации использованы современнее методи физики,иохкіш::!, математики. Проверена адекшгность получениях результатов с практикой. Б работе широко использован один из глпгчшх догодо? современного естествознания - метод аналога*. Гид полученных результате!. носят общин характер. Применение их к задачам из других об.мстей дает правильные известнне результаты и' говне резулыптн.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано около 30 работ в виде статей з журналах: Известия вузов. Техиолог.'.п текстильной промиыленности, Іі'елк, У'ЛНШ'!1НТИ, в сборниках ноушшх трудов йосковской государственно?1 текстильной академия, Госто.чСіЧпго государственного университете "Математический анализ и его приложения".
Структура и объем работу. Диссертационная работа состоит из введения, 13 глав, выводов, списка литература иэ 1АЭ источников, Содержи 565 страниц машинописного текста.
