Введение к работе
Актуальность темы. Для повышения конкурентоспособности конечной продукции и удовлетворения потребительского рынка разнообразными товарами необходимо постоянное внедрение Научно-технических достижений, на-
правленных на повышение производительности труда и качества изделий текстильной и лёгкой промышленности. Решение этой важной задачи во многом определяется достижением высокой эффективности технологических процессов трикотажного производства как в выпуске полуфабрикатов, так и в выпуске готовых изделий.
Трикотажная пряжа в процессе работы машины испытывает сложный комплекс воздействий, вызывающих её структурные и физико-механические изменения. Величина этих изменений зависит как от волокнистого состава, структуры, свойств самой пряжи, так и от скоростных и динамических режимов работы трикотажной машины. Основные нагрузки несёт пряжа и трикотажные иглы. Поэтому в условиях применения новой технологии вязания поведение пряжи в технологических процессах, характеризующееся изменением натяжения, нуждается в исследовании, которое с внедрением в трикотажное производство высокоскоростных машин приобретает всё большее значение. Знание свойств пряжи, характеристик сматывания нити с паковки, натяжения её при прохождении по различным нитепроводящим и петлеобразующим органам трикотажных машин, управление ими необходимы для проектирования современного оборудования и получения высококачественных трикотажных изделий.
Настоящая диссертационная работа посвящена разработке теории, созданию и внедрению в производство эффективных способов и средств сматывания нитей с паковок, исследованию и оптимизации натяжения нити в процессе её технологической подачи в зону петлеобразования.
Работа проводилась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Ивановской государственной текстильной академии и по гранту 2007 г. для молодых исследователей ИГТА на тему «Снижение себестоимости трикотажной продукции в результате совершенствования процессов петлеобразования и нитеподачи на многосистемных трикотажных машинах».
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является совершенствование процессов петлеобразования и нитеподачи в трикотажном производстве на основе разработки и внедрения в производство технико-организационных инноваций для повышения производительности труда. В соответствии с данной целью поставлены и решены следующие задачи:
разработаны научные основы для создания универсальных конструкций трикотажных игл, обладающих повышенной износостойкостью и снижающих обрывность нитей;
созданы теоретически обоснованные технические средства для совершенствования процессов петлеобразования и нитеподачи на трикотажных машинах;
выявлены причины остановов трикотажных машин и автоматов в реальных условиях эксплуатации и проведён анализ резервов повышения коэффициента полезного времени работы машин и производительности труда;
разработана оригинальная методика определения изменения себестоимости трикотажной продукции в результате технико-организационных иннова-
ций, направленных на повышение производительности оборудования и труда, в которой при построении аналитической модели изменения величины себестоимости найдена количественная зависимость производительности трикотажного оборудования от конструктивных параметров машин; технологической надёжности; уровня организации труда; уровня эксплуатации.
Методы исследований. Диссертационная работа включает в себя теоретические и экспериментальные исследования. В теоретических исследованиях использовались методы анализа силового взаимодействия нити с рабочими органами трикотажных машин, математического моделирования процесса осевого безбаллонного сматывания пряжи при использовании подвижного нитепровод-ника, интегрального и дифференциального исчислений при силовом анализе контакта пряжи с эллиптическим профилем крючка иглы. Решение математических уравнений выполнено аналитическими и численными методами. При разработке и динамическом анализе новых технических средств применены методы теории механизмов и машин, учитывались особенности процессов трикотажного производства.
Основные результаты теоретических исследований, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке на установках в лаборатории и на кругловязальных машинах в производственных условиях с использованием современных измерительных средств и методов тензометрии. Обработка результатов исследований проводилась методами математической статистики с использованием ЭВМ. Оценка точности прямых и косвенных измерений осуществлялась с учётом требований нормативных документов.
Научная новизна. Новые научные результаты диссертационной работы состоят в следующем:
разработаны теоретические основы механизма сматывания нити с трикотажных паковок при использовании подвижного нитепроводника;
получены выражения для определения натяжения нити при осевом сматывании её с паковки при использовании подвижного нитепроводника, которое позволяет прогнозировать уровень изменения входного натяжения нити и динамику изменения длины нити в петле и перекос петельных столбиков;
разработаны теоретические основы, оценивающие изменения натяжения нити на крючке трикотажных игл с эллиптическим профилем;
создана методика расчёта изменения себестоимости трикотажной продукции в результате технико-организационных инноваций, направленных на повышение производительности оборудования и труда, в которой при построении аналитической модели изменения величины себестоимости найдена количественная зависимость производительности трикотажного оборудования от конструктивных параметров машин, технологической надёжности, уровня организации труда и уровня эксплуатации;
приведены новые экспериментальные данные практической апробации предлагаемых научных разработок.
Практическая ценность н реализация результатов работы. Научно-исследовательская работа по совершенствованию технологических процессов петлеобразования и нитеподачи трикотажного производства проводилась в Ивановской государственной текстильной академии в 2005...2008 гг. Полученные теоретические результаты могут быть использованы для создания новых и совершенствования существующих технологических процессов в трикотажном производстве. Новый способ и устройство для осевого сматывания нити с трикотажных паковок, а также внедрение новых игл позволили существенно снизить обрывность на трикотажных машинах и, как следствие, повысить производительность оборудования и улучшить внешний вид готовых изделий. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы конструкторами и производственниками при совершенствовании трикотажных машин, преподавателями и студентами в учебном процессе при изучении дисциплины «Основы ресурсосберегающих технологий выработки трикотажных изделий», а также при курсовом и дипломном проектировании. Промышленная реализация результатов работы осуществлена на ООО «Ивановский трикотаж» (г. Иваново).
Применение нового способа и технических средств осевого сматывания нити с трикотажных паковок и трикотажных игл с эллиптическим профилем сечения крючка показало эффективность разработанных устройств и позволило повысить производительность оборудования, а также снизить обрывность пряжи.
Использование нового средства для осевого сматывания нити на трикотажных автоматах «ANGE ЗВ» на ООО «Ивановский трикотаж» (г. Иваново) позволило нормализовать технологический процесс нитеподачи, выровнять натяжение, уменьшить обрывность пряжи, тем самым удалось добиться повышения производительности оборудования.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку на:
межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые учёные - развитию текстильной и лёгкой промышленности» (Поиск - 2005,2006,2007). - Иваново: ИГТА, 2005,2006,2007;
международных научно-технических конференциях «Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и лёгкой промышленности» (Прогресс - 2007,2008). - Иваново: ИГТА, 2007,2008;
расширенном заседании кафедры начертательной геометрии и черчения ИГТА в 2008 году.
Основные результаты работы были представлены на VI, VII, VIII Московских международных салонах инноваций и инвестиций (2006, 2007, 2008 гг.), а также на III и IV Ивановских инновационных салонах («Инновации — 2006» и «Инновации - 2007»), на которых были отмечены золотой и бронзовой медалями и дипломами VI и VII Московского международного салона инноваций и инвестиций.
Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертации, опубликованы в 12 статьях и работах во всероссийских и международных научных журналах и других изданиях. При этом четыре статьи опубликованы в журнале, входящем в список ВАК, и на новые технические решения получено два патента Российской Федерации.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, списка использованной литературы из 130 наименований, приложения. Научная работа изложена на 127 страницах машинописного текста и включает 21 рисунок и 10 таблиц.
