Введение к работе
Актуальность работы. На современном этапе развития технологии ткачества важное значение' придается производству многослойные технических тканей. Это обуславливается их широким применением во многих областях техники благодаря своим универсальным физико-механическим свойствам. В частности, в качестве основных несущих элементов силовых захватов Для укладки труб'нефте- п газопроводов с заводским изоляционным покрытием.
До настоящего времени для этих целей использовали многослойные технические ткани повышенной прочности типа СТСЗ -5, выпускаемые на автоматических ткацких станках типа ATT-120-51VI. Низкая производительность данного оборудования /до 125 об/мин/, высокие технологические нагрузки, возникающие ной формировании'этих тканей, и как следствие, выход отдельных механизмог из строя! поставили перед производством задачу о переводе выпуска технических тканей повышенной прочности на более современное оборудование -- станки типа СТБ.
Для этого необходимо было усовершенствовать структуру и технологи го изготовления технических ткансіі для силовых захватов. Решение данного вопроса должно базироваться на проведении комплексных теорстико экспериментальных исследовании процесса формирования ткани. При теоретических исследованиях необходимо определить натяжение ведущей ветви нити основы и утка и реального угла охвата с учетом сминаемостн, жесткости на изгиб для наиболее общего случая нагруженнл свободных ветвей нити, как наиболее характерного для процесса ткачества.
В єною очередь эти данные могут быть использованы для определения уравнения равновесия основных нитей в зоне формирования технической і капп, натяжения основных питгй на участке "опушка-ремиз", а значит и силы прибоя - основного тсхігалопгческого параметра, характеризующего напряженность процесса і качества.
м-
Учитыиая вышеизложенное, можно считать, что тема предлагаемого исследования является актуальной и имеет реальное практическое значение с точки зрения увеличения выпуска тканей для силовых захватои без ухудшения их физико-механических свойств.
Цель и задачи работы. В работе поставлена » достигается основная цель: па основе комплексных теоретико-экспериментальных исследований процесса взаимодействия сминаемых, жестких на изгиб нитей с паправляїоїцими поверхностями большой кривизны, усовершенствовать структуру и технологию изготовления технической ткани для силовых захватов. Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
-учитывая необходимость перевода выпуска ткани иа станок тина СТБ, требуется разработать новую структуру технической ткани повышенной прочности;
- провести комплексные теорегпко-зкенеримептальпые исследования
процесса гсшімодсіісгшія сминаемых, жестких на изгиб ничей с
направляющими поверхностями и на этой основе получить уравнение
равновесия основных нитей в зоне формнроізаїшя технической ткани для
силовых захватов;
- получить уравнение для определения величины силы прибоя,
возникающей при формировании технической ткани повышенной прочности
СТСЗ-17;
- разработать план проведения эксперимента для определения влияния
заправочной) натяжении и совместного влияния заступа и разнонатянутостн
.«.на. плотности ткани но утку па величину силы прибоя. Полученные данные
(H>pa
- ін> ачіпті р'.чресснонные зависимое'! ч для определения ІІЛШШНЯ
з.чі)\,і;(і'Пічго идіяихнии .иной;.', иа індичину \ работки оснопныч и уточных
hit:cii и фн.пііл» мс.чаїїпчіскіїе ciioiiiiiia иіпен. вынутых из г канн и самой
-s-
ткаии.
Методы исследования. В работе использовался комплекс методов теоретических и экспериментальных исследовании. В теоретической части применены методы дифференциального и интегрального исчислений с использованием ЭВМ, сновные положения механики сминаемой, жесткой на изгиб нити, элементы теоретической механики, векторной алгебры.
В .экспериментальной части использованы методы математической статистики и активного планирования зкеперимеита, использовалась современная электротеизометрическая аппаратура. При этом "были разработаны и сконструированы специальные приборы для определения величины силы прибоя, натяжения групп основных, нитей и натяжолия ткани на станке СТБ. Производственные испытания проведены на Киевской фабрике технических тканей.
Обработка экспериментальных данных производилась с использованием пакета прикладных программ на ЭВМ.
Научная новизна. В результате проведенных исследований:
- созданы усовершенствованные структуры технических тканей, одна из
которых защищена авторским свидетельством;
определено натяжение ведущей ветяи нити, нэанмодействующей с направляющей с учетом сминаемостп и жесткости на изгиб для общего случая пагружсиия ветвей нити;
получено уравнение равновесия нити основы в зоне формирования технической ткани СТСЗ -17;
пол у чего уравнение для определения величины силы прибоя в зависимости от плотности ткани но утку и заправочного натяжения;
разработаны устройства для определения технологических нагрузок на станке типа СТБ при формировании технических тканей;
определено влияние заправочного натяжения основы и совместного
-6і
влияния заступа я разнонатяііутости зева на величину силы нрнбоя при формировании технической ткани СТСЗ - 17, влияние структуры ткани на уработку основных и-уточных іштсїі и се физико-механические свойства, получены соответствующие регрессионные зависимости.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Использование разработанных теоретических "моделей позволяет наиболее полно описать процесс взаимодействия нитей с поверхностями большой кривизны, с учетом их фнзиЛо-мехаиическнх свойств и геометрических размеров поперечного сечекии нити с учетом воздействия внешних сил, что имеет место при формировании элемента ткани на станке. Это позволяет на начальной стадия проектирования ткани оценить напряженность процесса формирования элемента ткани на станках типа СТБ.
Создана техническая ткань СТСЗ - 17 для использования в качестве основного несущего элемента силовых захпатоп при укладке труб псфтс- и газопроводов. Разработка данной структуры ткани производилась с учетом се производства на станках типа СТБ.
Экономическим аффект от внедрения ткани СТСЗ - 17 за счет
использования более производительного оборудования, увеличения ширины
заправки, уменьшения плотности ткани -по утку'составит 520 млн.
карбованцев в ценах 1994г. ,
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и получили положительную оценку па научно-технической конференции г. Киев, и 1992 г., на заседаниях кафедры, теоретической и теории механизмов п машин, 1992-1994іт., па расширенном .і.ііч-.іанпн кафедры ті-орспічсскоіі механики и'ГММ ГЛЛПУ г. Кие» 1994г., на р.и ширенных .«аегданних кафедры ткачества ХШІ г.Херсон 1994г., па ючинчіч і-і>м Oiini'H- фирмы "Корал компанії ЛТД" г. Киев 19951"; на іехпи'і'Л'Ком с<ч«іті*акцін>іісрііі)П)«»бничтна"Кпенгеміо(|,)ильтр", г. Киев, 1991;
на техническом сопете Государственного инженерно-технического, центра Государственного комитета по легкой и текстильної! промышленности Украины, 1995г.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 7 публикациях, из лих: 1 - авторское свидетельство, 5 журнальных статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, нзложеных на 149 с, содержит 74 с. основного текста, 14 таблиц, 21 рисунков, списка использованной литературы, включающего 140 ігаїшсноваїшіі на 11 с. и 8 приложений на 37 с.
. *
