Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор научно-технической литературы 8
1.1 Структура, свойства, получение армированной пряжи 8
1.2 Получение армированной пряжи на кольцевой прядильной машине 11
1.3 Влияние процесса прядения на свойства армированной пряжи 14
1.3.1 Сматывание и транспортирование стержневой нити 14
1.3.2 Особенности процесса вытягивания волокнистого материала 17
1.3.3 Скручивание компонентов армированной пряжи 20
1.3.4 Влияние процесса прядения на ворсистость пряжи 21
1.3.5 Влияние свойств волокон на ворсистость пряжи 22
1.4 Технология подготовки волокна к процессу формирования пряжи 24
1.5 Определение ворсистости пряжи 29
1.5.1 Параметры, характеризующие ворсистость пряжи, и способы их определения 29
1.5.2 Оптические, фотографические и им подобные методы 31
1.5.3 Другие методы определения ворсистости нитей 34
2 Разработка оптимальной технологической схемы транспортирования стержневой комплексной нити 38
2.1 Процесс сматывания стержневой комплексной нити 38
2.1.1 Изменение натяжения нити в процессе сматывания 38
2.1.2 Спектр неровноты натяжения стержневой комплексной нити 42
2.2 Взаимодействие стержневой нити с прутками и нитенаправителями 46
2.2.1 Анализ взаимодействия стержневой нити с одиночным нитенаправителем 46
2.2.2 Взаимодействиенити с группой прутков 48
2.3 Экспериментальное исследование натяжения нити 50
2.4 Выбор схемы движения стержневой комплексной нити 52
3 Способ определения ворсистости нити и прибор для его осуществле ния 64
3.1 Способ оценки ворсистости пряжи 64
3.2 Интегрально-теневой метод определения ворсистости пряжи 66
3.3 Конструкция прибора для определения коэффициента ворсистости армированной пряжи 68
3.3.1 Конструкция оптоэлектронного датчика 68
3.3.2 Выбор рабочей точки и снятие характеристики оптического датчика
3.3.3 Конструкция измерительного усилителя 72
3.3.4 АЦП и устройство сопряжения с ПЭВМ 75
3.4 Программное обеспечение работы прибора 76
3.5 Экспериментальная апробация прибора 79
4 Оптимизация работы кольцевой прядильной машины для выпуска армированной пряжи
4.1 Выбор параметров для проведения исследований 87
4.2 Оптимизация зоны вытягивания 90
4.2.1 Влияние величины общей вытяжки на свойства пряжи 90
4.2.2 Влияние величины вытяжки и разводки на свойства пряжи 93
4.2.3 Влияние уплотнителей волокнистой мычки 97
4.3 Оптимизация процесса кручения 98
4.3.1 Влияние величины крутки и номера бегунка 98
4.3.2 Влияние профиля бегунка 104
4.3.3 Влияние относительного смещения компонентов 106
4.4 Применение замасливания на кольцевой прядильной машине 110
Общие выводы по работе 114
Список использованных источников 116
Приложение А 121
- Получение армированной пряжи на кольцевой прядильной машине
- Взаимодействие стержневой нити с прутками и нитенаправителями
- Интегрально-теневой метод определения ворсистости пряжи
- Оптимизация зоны вытягивания
Введение к работе
В швейной промышленности при производстве изделий широко используют армированные швейные нитки, которые, в настоящее время вытеснили хлопковые нитки. Применение высокоскоростного швейного оборудования требует высококачественных армированных ниток, требования к которым постоянно повышаются. Качество армированных швейных ниток, в первую очередь, определяется армированной пряжей, из которой они получаются.
Для производства армированных швейных ниток широко используют пряжу сформированную на кольцевой прядильной машине путем соединения двух компонентов - хлопковой оплетки и лавсановой комплексной нити.
Наличие различных волокнистых материалов в структуре пряжи позволяет придать конечному продукту - швейным ниткам, все многообразие свойств присущее каждой составляющей. Пряжа, состоящая из стержневой нити и натуральной хлопчатобумажной оплетки, обладает значительной прочностью, удлинением, способностью к многократному растяжению и поперечному изгибу характерным для химических волокон и нитей, а так же, высокими гигроскопическими свойствами, теплостойкостью, что характерно для хлопкового волокна.
Качество армированной пряжи определяется не только свойствами сырья (хлопка и синтетической нитью), но и технологией ее получения. Технология получения армированной пряжи зависит от направления развития техники.
В отличии от зарубежного развития техники прядильного производства, отечественная промышленность чаще для выпуска пряжи использует пневмомеханические прядильные машины ППМ-120 и BD-200. Поэтому, большая часть научных работ в начале 80-х годов переориентировалась с кольцевого способа прядения на пневмомеханическое, как более перспективное. Тем не менее, существенные различия в структуре пряжи кольцевого и пневмомеханического способов прядения не позволяют использовать пряжу с пневмомеханических машин для производства швейных ниток.
В связи с отсутствием достаточного количества научных работ и с расширением ассортимента армированной пряжи, получаемой на кольцевых прядильных машинах, возникла необходимость продолжить исследование процессов кольцевого прядения. Поэтому совершенствование технологии получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине, с целью повышения качества формируемой пряжи, является актуальной задачей, требующей решения.
Решению задач, связанных с совершенствованием технологии получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине, посвящена эта работа.
Цель работы. Целью исследований является совершенствование технологии получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине.
В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи: теоретическое и экспериментальное исследование технологических процессов, происходящих на кольцевой прядильной машине, при получении армированной пряжи; теоретическое и экспериментальное исследование неровноты по натяжению стержневой нити, движущейся от питающей паковки до передней вытяжной пары кольцевой прядильной машины; выбор и обоснование оптимальной технологической схемы движения стержневой комплексной нити от питающей паковки до переднего цилиндра вытяжного прибора; разработка способа и прибора для осуществления измерения и контроля величины коэффициента ворсистости армированной пряжи, а также, изготовление и проведение лабораторных испытаний опытного образца прибора; разработка устройства для замасливания стержневой комплексной нити непосредственно на кольцевой прядильной машине и оценка эффективности его применения; - экспериментальное исследование влияния параметров заправки коль цевой прядильной машины на свойства формируемой армированной пряжи.
Методы исследования. В теоретической части исследовательской работы использовалась теория неровноты волокнистого продукта. Для постановки и проведения экспериментов и обработки полученных экспериментальных данных использовались методы однофакторного и многофакторного планирования экспериментов, методы математической статистики, регрессионный и корреляционный анализ.
Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных приборов и приборов изготовленных в рамках работы - тензомет-рический прибор для определения натяжения движущейся нити, прибор для определения коэффициента ворсистости пряжи. Кроме того, использовались разнообразные проекционные приборы для исследования продольного изображения ствола пряжи и нитей
Теоретические выводы подтверждены при проведении экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях.
Научная значимость работы заключается в следующем: разработана усовершенствованная технология получения армированной хлопколавсановой пряжи на кольцевой прядильной машине; проведено теоретическое исследование неровноты движущейся комплексной нити и получены формулы для расчета неровноты по натяжению сматываемой стержневой комплексной нити; обосновано возникновение дополнительной неровноты движущейся комплексной стержневой нити по натяжению при огибании ею произвольного количества прутков и нитепроводников и получены расчетные формулы; получены регрессионные уравнения и установлены закономерности, характеризующие зависимость свойств армированной пряжи от заправочных параметров и режимов работы кольцевой прядильной машины
Практическая значимость работы заключается в следующем: предложена оптимальная технологическая схема получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине; предложена технологическая схема движения стержневой комплексной нити от питающей паковки до переднего цилиндра вытяжного прибора, которая снижает неровноту движущейся нити по натяжению и повышает качество формируемой армированной пряжи; предложено устройство для осуществления процесса замасливания стержневой комплексной нити на кольцевой прядильной машине и замасли-ватель, нанесение которого на поверхность стерневой комплексной нити улучшает процесс формирования армированной пряжи; определены оптимальные технологические параметры заправки кольцевой прядильной машины такие как; предложено использовать уплотнители волокнистой мычки в двухре-мешковом вытяжном приборе ВР-3-45П; разработан способ, датчик, прибор на базе ПЭВМ и программное обеспечение к нему, для определения коэффициента ворсистости пряжи, а также, изготовлен опытный образец прибора.
Предложенная технологическая схема движения стержневой комплексной нити, способ замасливания и прибор для определения коэффициента ворсистости нитей прошли испытания в лаборатории СПГУТД и в производственных условиях АО ПНК "Советская Звезда". Разработанное и изготовленное измерительное устройство применяется в дипломных работах на кафедре прядения натуральных и химических волокон СПГУТД.
Хочу выразить особую благодарность кпин., доценту кафедры прядения натуральных и химических волокон СПГУТД Григорьеву Виктору Никандровичу за консультации, помощь в организации исследований, техническую поддержку и дружеское отношение при проведении работы.
Получение армированной пряжи на кольцевой прядильной машине
Кольцевое прядение служит человечеству вот уже более ста лет. Однако, до сих пор, во всем мире ведутся исследовательские работы по увеличению производительности кольцевых прядильных машин, повышению качества вырабатываемой пряжи, повышению надежности оборудования, модернизации отдельных частей прядильной машины и автоматизации операций по ее обслуживанию [3]. В нашей стране, с начала 80-х годов, объем экспериментальных работ по совершенствованию технологии получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине сократился. Приблизительно, в это же время, отечественное машиностроение перестало выпускать новые и модернизировать существующие кольцевые прядильные машины [4].
Поэтому, несмотря на широкое распространение этой технологии, производственники используют в основном практический опыт и традиционные подходы для решения задач, что вызывает снижение качества вырабатываемой пряжи. Недостатки кольцевых прядильных машин общеизвестны: значительные габаритные размеры и громосткость конструкции веретена, малые размеры паковки, низкая производительность выпусков, большое количество взаимосвязанных выпусков на машине препятствует индивидуальной их настройки и т. д.
Наиболее распространен способ получения армированной пряжи на коль-цепрядильной машине, по технологической схеме представленной на рис.1.
Лавсановая комплексная нить сматывается с початка (1) и подается в зажим передней выпускной пары вытяжного прибора (2). Одновременно с процессом транспортирования стержневой нити, ровница сматывается с паковки (3), проходит через уплотнительную воронку (4) и поступает в вытяжной прибор, где происходит ее утонение. Волокнистая мычка соединяется с комплексной стержневой нитью в зажиме выпускной пары. Далее происходит совместное кручение стержневой нити и волокнистой мычки, в результате этого, волокна оплетки закрепляются на поверхности стержневой нити. Вращательный момент сообщается формируемой пряже при помощи пары кольцо-бегунок (5). После процесса формирования пряжа наматывается на патрон (6).
Технологическая схема вносит ограничения на структуру формируемой армированной пряжи. Поскольку совместное кручение компонентов происходит в одну сторону, правую или левую, то получаемая пряжа имеет параллельную структуру. Для получения пряжи перекрестной структуры требуется наличие дополнительного перехода, на котором комплексная нить предварительно закручивается в сторону противоположную крутке прядильной машине.
По свойствам армированная хлопколавсановая пряжа перекрестной структуры соответствует пряже параллельной структуры за исключением показателя равновесности. Однако, неравновесность пряжи параллельной структуры компенсируется на стадиях крутильно-ниточного производства. Экономически наличие дополнительного перехода не целесообразно, поэтому рассмотрим только получение армированной пряжи параллельной структуры.
При получении армированной пряжи линейная плотность волокнистой мычки составляет 7-8 Текс, поэтому не все кольцевые прядильные машины позволяют равномерно вытянуть волокнистый материал. Кольцевые прядильные машины отличаются конструкцией питающих устройств, типом патронов, шпуль, типом и размером колец, бегунков. Известно, что на кольцевых прядильных машинах марки П-83-5М4 можно выработать хлопковую пряжу линейной плотности 25-84 Текс; на П-76-5М4 - 10...29 Текс, П-66-5М4 и П-66-5М6 -5...10 Текс; П-70-5М - 5...15,4 Текс; П-75-А - 15,4...84 Текс. Следова тельно для получения армированной ЛХ пряжи с линейной плотностью обви-вочного слоя 7-8 Текс, из приведенного ряда машин подходит только часть машин.
Качество формируемой на кольцепрядильной машине пряжи, определяется свойствами входящих полуфабрикатов (ровницы и комплексной нити), а также, характером протекания технологических процессов транспортирования комплексной нити, вытягивания волокнистой мычки и формирования пряжи. Рассмотрим технологические процессы протекающие на кольцевой прядильной машине.
Натяжение нити и дисперсия натяжения в кольцепрядении имеют большое значение, так как именно эти величины определяют уровень стабильности протекания процесса прядения. В технологии получения армированной пряжи на кольцевой прядильной машине, значение имеет как натяжение в зоне кручения, так и величина натяжения при транспортировании лавсановой нити от питающей паковки до зоны формирования пряжи. Наличие дисперсии по натяжению нити в этих зонах приводит к дестабилизации процесса совместного кручения стержневой нити и хлопковой мычки. Случайные колебания натяжения скручиваемых компонентов приводят к неравномерности основных свойств армированной пряжи.
В технической литературе встречается множество работ по исследованию натяжения нити и формы баллона при сматывании нитей с питающей паковки. Наиболее важные результаты получены в работах русских и советских ученых: А.П. Минакова [5, 6], В.В. Кокорина [7], В.Е. Зотикова [8], В.И. Будникова [9], Е.В. Брашлера [10], Ю.В. Якубовского [11], И.И. Мигушова [12].
Взаимодействие стержневой нити с прутками и нитенаправителями
Следующим технологическим элементом на пути следования сматываемой нити является пруток питающей рамки. Рассмотрим процесс огибания комплексной нитью одиночного прутка рис.6.
Рисунок 6 Вследствие баллонообразного движения стержневой нити при сматывании, изменяется не только натяжение нити, но и угол (3 огибания прутка нитью. Процесс огибания нитеводителя аналогичен огибанию нитью прутка некоторого диаметра. Этот процесс при стационарном движении нити описан в [60]. Соотношение натяжения сбегающей и набегающей ветвей выражается формулой (15): где РСб - натяжение сбегающей ветви нити, Рнаб - натяжение набегающей ветви, Тн - линейная плотность нити, f - коэффициент трения нити о пруток, р угол обхвата прутка нитью, VCM - скорость движения нити, а - ускорение нити, гпр - радиус прутка, А - коэффициент сцепления нити с прутком.
Формула (15) учитывает множество факторов, которые оказывают влияние на натяжение сбегающей ветви нити. Однако основное влияние на натяжение сбегающей ветви оказывает слагаемое Рнаб е . Поскольку на величину и изменение Р„аб и угла огибания Р влияют многие факторы, разделить которые между собой достаточно сложно, то с большой долей вероятности можно рассматривать упрощенный вариант формулы (15) огибания одного прутка нитью (16):где: Рнаб и Р есть случайные величины распределенные по нормальному закону распределения с соответствующими параметрами распределения Риаб.ср и арнаб, Рср и ар рис.7.Рисунок 7 Заменим в выражении (16) значение угла огибания и натяжения набегающей ветви на среднее значение параметров за некоторый промежуток времени, то есть: Рсб = Рнаб е P-f тогда:
То есть, при огибании нитью произвольного і-ого прутка, коэффициент вариации по натяжению сбегающей ветви увеличивается, то есть дуга огибания опирающаяся на угол Р создает дополнительную неровноту нити по натяжению. Эта неровнота суммируется с исходной неровнотой по натяжению, возникающей при огибании предыдущего элемента или сматывании нити с паковки. Поскольку неровнота натяжения стержневой нити отрицательно сказывается на качестве получаемой армированной пряжи, необходимо ее снижение до минимального значения. Уменьшить неровноту натяжения стержневой нити, как следует из приведенных выше формул, возможно изменяя технологическую схему узла питания кольцевой прядильной машины, то есть изменяя число элементов с которыми контактирует нить при своем движении; применяя натяжные и стабилизирующие натяжение устройства; замасливая нить уменьшая коэффициент трения о поверхность прутков и нитеводителей.
Для экспериментального исследования натяжения движущейся стержневой нити, изготовим тензометрический прибор. Основой такого прибора является тензобалка. При ее изготовлении необходим подбор соответствующего материала из условия минимума остаточных деформаций изгиба. Габаритные размеры (размер сечения) тензобалки выбираются их условий требуемой жесткости изгиба, задающей диапазон измерения, и необходимой частоты собственных колебаний, которая для достижения достаточной точности измерений должна минимум вдвое превышать измеряемый диапазон частот. Изготовим тензобалку плоского сечения, на конце которой закреплен вращающийся ролик, снижающий величину трения движущейся нити о поверхность балки. Это снижает величину аддитивной составляющей погрешности измерения. Тензосопротивления наклеены на тщательно подготовленную поверхность балки при помощи нитролака НЦ-201 и соединены в измерительный балансный мост. Измерительный мост, после высыхания лака, оборачиваем тонким слоем лакоткани, а сверху оборачиваем медной фольгой. Фольга соединяется с общим проводом измерительной схемы и обеспечивает защиту от электромагнитных наводок со стороны электропривода лабораторной кольцепрядильной машины. Питание измерительного моста осуществляется от стабилизированного вторичного блока питания, что значительно снижает влияние пульсаций питающего напряжения на процесс измерения. Так как изменение сопротивления тензорезисторов во время изгиба тензобалки составляет десятые доли ома, то для регистрации этого изменения, например с помощью электроннолучевого осциллографа, требуется малошумящий прецизионный усилитель с коэффициентом усиления около 1000. Такой измерительный усилитель рассчитан и изготовлен по методике СГГГТУ [64]. Последовательность преобразования величины натяжения нити следующая: натяжение нити - угол изгиба балки - напряжение разбалансировки балансного моста - усиление сигнала разбалансировки моста - регистрация сигнала с по мощью электроннолучевого осциллографа. Принципиальная электрическая схема измерительного усилителя приведена на рис.9.
Интегрально-теневой метод определения ворсистости пряжи
Для реализации способа определения коэффициента ворсистости пряжи Кв, определяемого по формуле (29), использован оптоэлектронный интегрально-теневой метод определения площади продольного сечения измеряемого объекта. Принцип действия любого оптоэлектронного устройства, измеряющего интегрально-теневым методом, можно пояснить с помощью блок-схемы на рис.16. Источник света 1 дает равномерный поток излучения, некоторая часть которого, равная Ф0, вырезается ограничивающим элементом 2 (непрозрачным экраном с отверстием) и направляется на фотоприемник 4. Объект измерения 3 располагается на пути потока Ф и перекрывает часть этого потока.
Таким образом, часть потока Ф0, равная Фпр, поступает на фотоприемник, причем величина Фпр зависит от размеров и положения контролируемого объекта. При измерении теневой площади сечения, объект измерения должен полностью помещаться в пределах светового поля. В случае непрозрачного объекта измерения, поступающий на фотоприемник световой поток будет определяться выражением (30): где SB - площадь измеряемого объекта (пряжи с ворсом);So - площадь отверстия в непрозрачном экране.Фотоприемник должен обеспечивать линейную взаимосвязь между световым потоком Ф0, поступающим на фотоприемник, и электрическим сигналом Иф, снимаемым с выхода фотоприемника. В этом случае (31): где Кп - коэффициент пропорциональности.
Из выражения (31) следует, что измеряемая площадь сечения SB может быть определена по значению электрического сигнала, полученного с опто-электронного датчика как (32):
Для того, чтобы реализовать определение площади заданное выражением (32) необходим первичный преобразователь не электрической величины площади в электрический ток, то есть датчик. От его работы зависит качество проводимых измерений.
Конструкция оптического датчика для определения теневой площади проекции ствола пряжи с ворсом приведена на рис.17. Датчик прибора представляет собой корпус цилиндрической формы 1, в котором размещены: источник света (малогабаритная лампа накаливания) 2, фокусирующая линза 3, диафрагма 4, фотоприемник (фотосопротивление с красной линзой) 5. Нить 6 проходит через щелевое отверстие, между диафрагмой и фотоприемником. Размеры отверстий датчика подобраны экспериментально так, чтобы обеспечить максимально возможное отношение сигнал шум. Это обеспечивает невосприимчивость оптодатчика к изменению освещенности окружающей среды. Источник излучения - лампа накаливания выбрана потому, что большая часть мощности излучения вольфрамовой нити приходится на красную и инфракрасную световую область спектральной характеристики излучения. Использование красной области спектра позволяет уменьшить влияние области полутени теневой проекции измеряемого объекта на результаты измерений, и уменьшить влияние колебаний диаметра пряжи. Такая подсветка объекта измерения позволяет получить более контрастное изображение тени измеряемого объекта - ворса. Красный светофильтр фотоприемника применен для той же цели. Сферический отражатель применен для лучшего использования потока, даваемого источником излучения. Он изготовлен сгибанием алюминиевой заготовки в форму полусферы. Коэффициент отражения алюминия в видимой части светового спектра составляет 0,85. Для защиты отражающего металлического слоя от окисления под воздействием влаги и других агрессивных веществ, поверхность отражателя покрыта бесцветным лаком. Лампа накаливания должна иметь вольфрамовую нить накала большой длины и толщины. Это повышает стабильность создаваемого объемного светового поля за счет тепловой инерции нити накала. Однако при питании источника излучения переменным током с частотой 50 Гц, в измерительной цепи появляется заметный сигнал помехи с частотой 100Гц. Чтобы исключить это явление, источник и приемник датчика должны получать питание от стабилизированного источника постоянного напряжения. Стабилизатор блока питания должен иметь высокий коэффициент стабилизации напряжения. При установке или замене перегоревшей лампы накаливания следует визуально убедиться в отсутствии дефектов стеклянного баллона, в противном случае наличие сильного искривления стеклянной колбы вызовет неравномерность светового пятна направленного на объект измерения.
В качестве приемника светового излучения применено фотосопротивление, которое содержит встроенную красную линзу. Для достижения максимальной чувствительности объект измерения должен находиться на некотором расстоянии от фотоприемника. Это расстояние равно фокусному рас стоянию, которое соответствует конструктивно встроенной в приемник линзе. После изготовления конструкции датчика необходимо обеспечить его стабильную работу и выяснить закон преобразования площади тени в ток. Характеристикой преобразования является зависимость величины тока от значения площади и эта зависимость должна быть линейной, иначе, вследствие нелинейных зависимостей выходной сигнал будет искажен датчиком, что приведет к ошибке измерения.
Мощность светового потока, который создает лампа накаливания, даже при питании от стабилизированного источника питания, не остается постоянной. Это происходит потому, что незначительное изменение напряжения питания лампы может привести к резкому изменению температуры нити накала, а следовательно и изменению мощности светового потока. Чтобы снизить негативный эффект от этого явления, требуется выбор оптимальной величины напряжения питания источника излучения. Для этой цели снимем характеристику зависимости выходного напряжения балансного моста от напряжения питания лампы накаливания. Полученная зависимость напряжения балансного моста UM(B), от напряжения питания лампы накаливания ип(мВ), и положение рабочей точки приведено в таблице 4 и на рисунке 18.
Оптимизация зоны вытягивания
Для определения закономерности влияния изменения величины общей вытяжки на свойства армированной пряжи проведем эксперимент. Как было отмечено в главе 1, как правило используют в структуре армированной пряже соотношение компонентов 70/30. Фабричное соотношение компонентов 65.7/34.3. Изменение величины общей вытяжки изменяет количество хлопковой оплетки и несколько изменяет линейную плотность пряжи. Условия эксперимента приведены в таблице 13.
Величина общей вытяжки и интервал ее варьирования определяется конструкцией прядильной установки. Диапазон изменения линейной плотности пряжи составляет ±1текс. Согласно условиям таблицы 13 проведем од-нофакторный эксперимент. Число уровней фактора N=5, поэтому наработаем на прядильной установке пять початков армированной пряжи и проведем испытания свойств полученной пряжи. Усредненные значения выходных факторов при числе испытаний на каждом уровне фактора т=100 приведены в таблице 14.гипотезу Н0- дисперсии однородны, процесс воспроизводим, и конкурирующую гипотезу Н]- дисперсии не однородны, процесс не воспроизводим. Для проверки гипотез используем статистический критерий Кочре на. Расчетное значение критерия Кочрена определяется выражением (38). Табличное значение критерия определим по приложению [58] при условии доверительной вероятности PD= 0.95, числе степеней свободы дисперсий эксперимента f=m-1=100-1=99. Расчет значений приведен в таблице 15.
Проведенная проверка критерия Кочрена позволяет сделать вывод о том, что GR Gt, поэтому дисперсии в опытах однородны и процесс воспроизводим. Поскольку дисперсии однородны, то по данным таблицы 14 можно построить регрессионные модели. Поскольку по числовым данным видно, что прочность и удлинение не зависят от общей вытяжки, то для этих факторов построение математической модели не требуется. Выбираем для описания экспериментальных данных полиномиальную регрессионную модель. Определим коэффициенты регрессионных моделей в натуральных значениях фактора Еобщ, используя етод наименьших квадратов.СР= 0.22 Еобщ-2.48 CL = 129.62 - 5.71 Еобщ + 0.07 Е2общ В = 3.2Еобщ-94.95 Кві = 0.41 Еобщ- 15.35 Кв2 = 595.23 -27.1 Еобщ + 0.32 Е2общ Установим яяекяятность полученных зависимостей собпянным чкспепи-ментальным данным. Для этого рассчитаем критерий Фишера (22). Табличное значение критерия определим по приложению [58] из условий PD=0.95 и числе степеней свободы дисперсий f==m-l. Расчет критерия приведен в таблице 16.
Таким образом, полученные зависимости адекватны экспериментальным данным. Характер полученных зависимостей позволяет сделать вывод, что все показатели уменьшаются при уменьшении общей вытяжки, то есть при увеличении процентного содержания хлопковой оплетки в структуре армированной пряжи. Увеличение количества оплетки увеличивает потребность в сырье, что не выгодно, и изменяет линейную плотность пряжи, что может быть недопустимо. Однако если возможно незначительное изменение линейной плотности, то можно рекомендовать величину общей вытяжки Еобщ=43.8, при этом соотношение компонентов пряжи - 63/37. Увеличение доли хлопковой оплетки в структуре армированной пряжи, в выбранном диапазоне, не оказывает влияния на величину разрывной нагрузки и разрывного удлинения.
Как известно, при вытягивании в двухзонном ремешковом вытяжном приборе на неровноту от вытягивания сильнее влияет основная зона - зона с ремешками. Поэтому определим характер влияния величин факторов частной вытяжки и разводки в основной зоне вытягивания при общей вытяжки 47.8. Поскольку начальные сведения о разбивке общей вытяжке на частные отсут ствуют, то за опорный уровень фактора выберем значения определяемые теоремой профессора Н.А. Васильева [16] (41).
С учетом возможных физических значений, которые возможно реализовать на прядильном стенде, разбивка вытяжек будет следующей (таблица 17).В качестве выходных параметров, на основании результатов проведенного выше эксперимента, используем только следующие показатели: неров-нота по линейной плотности, определяемая по прибору КЛА-2; число ворсинок на 1см пряжи - В; и коэффициент ворсистости - КВь определяемый по разработанному прибору. Условия проведения эксперимента приведены в таблице 18.
Усредненные результаты проведенного эксперимента приведены в таблице 18. Числовые данные выходных параметров получены усреднением 30 повторных опытов, то есть в проведенном эксперименте N=9, т=30. При проведении предварительной обработки установлено, что дисперсии в опытах матрицы планирования и проведения эксперимента однородны, то есть процесс стабилен и воспроизводим. На этом основании, используя полученные результаты, можно построить математические зависимости выходных параметров от выбранных входных факторов.
