Введение к работе
- математические выражения для определения основных параметров строения ткани в зависимости от жесткости на изгиб используемых нитей и их натяжения в ткани согласно нелинейной теории изгиба упругих стержней.
Актуальность работы
В последнее время на отечественных текстильных предприятиях активно внедряется новое высокопроизводительное ткацкое оборудование, которое имеет возможности немедленного реагирования на изменяющиеся требования рьшка, обеспечивает быстрый переход на вьшуск новых артикулов ткани, позволяет выпускать ткани высокого качества даже при использовании самой сложной в переработке пряжи.
Из всего множества производимых отечественными текстильными предприятиями тканей технического назначения следует отдельно выделить ткани специального назначения, применяемые для создания средств индивидуальной бронезащиты. В целях сохранения высокой оборонной способности наших войск недопустимо закупать этот вид тканей за рубежом, даже у ближайших союзников. Поэтому выпуск отечественных тканей высокого качества для средств индивидуальной бронезащиты является задачей важной, решение которой позволит минимизировать возможные потери личного состава Вооруженных сил Российской Федерации.
Ткани специального назначения (например, для бронежилетов и броне-касок) должны иметь высокую прочность по обеим системам нитей и высокий коэффициент наполнения волокнистым материалом. Однако на отечественном оборудовании получение ткани повышенной протности с высоким коэффициентом наполнения волокнистым материалом является процессом затруднительным в силу конструкционных особенностей данного вида оборудования. При этом следует учитывать, что при создании средств индивидуальной бронезащиты участвует комплекс тканей, каждая из которых в силу своей структуры имеет определенные свойства, поэтому следует стремиться к улучшению как физико - механических свойств отдельной ткани, так и баллистических свойств пакета, а также к уменьшению массы СИБ, то есть количества слоев тканей. В связи с этим организация и оптимизация процесса изготовления баллистических тканей из арамидных нитей на высокоскоростном ткацком станке фирмы DORMER, позволяющем формировать ткань с высокой плотностью по основе и утку, улучшенными физико-механическими свойствами и высокими баллистическими свойствами пакета из сформированной ткани, является задачей актуальной.
Основная цепь работы заключается в организации технологического процесса и оптимизации параметров заправки баллистических тканей на высокоскоростных ткацких рапирных станках фирмы DORMER из арамидных нитей, а также в исследовании и устранении причин потери прочности нитей как в процессе формирования, так и в элементе ткани.
Задачами исследования являются:
осуществление процесса выработки баллистических тканей на ткацких станках фирмы DORMER с учетом анализа технологии выработки данной ткани на ткацких станках отечественного производства СТБ;
сравнительный анализ и выявление причин потери прочности ара-мидных нитей в процессе выработки баллистических тканей на станках СТБ и DORMER;
разработка мероприятий, направленных на снижение потери прочности арамидных нитей в приготовительном отделе ткацкого производства и при переработке их в ткацком производстве на ткацких станках фирмы DORMER;
разработка мероприятий, направленных на улучшение физико-механических свойств ткани из арамидных нитей и повышение баллистических свойств пакета, созданного из слоев исследуемой ткани, вырабатываемой на станках фирмы DORMER, путем оптимизации технологического процесса;
определение сил взаимного давления нитей основы и утка в ткани, снятой со станка, с целью исследования напряженно-деформированного состояния нитей в структуре ткани и выявления возможной дополнительной потери прочности нитей в структуре тканого полотна.
Методика данного научного исследования включает проведение теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования основаны на геометрическом методе определения деформации нитей основы на ткацком станке и нелинейной теории изгиба упругих стержней. Экспериментальные исследования проводились в ткацком производстве ЗАО «КШФ «Передовая текстильщица» (г. Королев), на ткацких станках СТБ2-250-ШЛ, СТБ2-220-ШЛ и DORMER. Изучение строения и свойств исследуемых нитей и ткани проводилось по стандартным методикам на стандартных приборах в ткацкой лаборатории того же производства, баллистические свойства пакета ткани испытывались на ГИС РФ по испытаниям ручного огнестрельного оружия и патронов (г. Климовск) и в испытательном центре ОАО «НИИ СТАЛИ» (г. Москва). При обработке экспериментальных данных применялись современные методы статистики, современная вычислительная техника и программное обеспечение.
Научная новизна работы заключается в том, что:
установлены причины потери прочности основных нитей в процессах подготовки их к ткачеству и выработки баллистических тканей на станках фирмы DORMER;
разработана методика определения модулярного угла упругой линии, позволяющая вычислять все параметры осевой линии изгиба нитей основы и утка, а также силы нормального давления нитей друг на друга в зоне контакта в раппорте переплетения в ткани, снятой со станка;
получены математические выражения для определения основных параметров строения ткани в зависимости от жесткости на изгиб используемых
нитей и их натяжения в ткани согласно нелинейной теории изгиба упругих стержней.
Практическая ценность заключается:
-в организации процесса формирования баллистических тканей из арамидных нитей на ткацких станках фирмы DORMER;
в устранении причин потери прочности арамидных нитей в процессе подготовки нитей основы к ткачеству;
в устранении причин потери прочности арамидных нитей в процессе выработки баллистических тканей на станках фирмы DORMER;
-в определении оптимальных параметров заправки ткацкого станка фирмы DORMER при формировании на нем ткани из арамидных нитей с лучшими физико- механическими свойствами и баллистическими свойствами пакета из исследуемой ткани.
Апробация работы.Основные положения диссертационной работы были доложены на заседаниях кафедры ПТИ ИТТА в 2009 и 2010 годах, международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2006,2007,2010), межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2008,2009,2010) г. Иваново.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка использованных источников го 102 наименований, приложений на 18 страницах, содержит 26 таблиц, 37 рисунков.
