Введение к работе
Актуальность работы
В нашей стране самокруточный способ формирования текстильных продуктов получил широкое развитие благодаря оригинальному техническому решению с применением аэродинамических крутильных устройств (АКУ). Такой подход существенно расширил возможности для управления технологическим процессом, а также упростил технологичность изготовления устройств и снизил их стоимость.
Самокруточный способ прядения, основанный на принципе ложного кручения, позволяет резко увеличить скорость выпуска пряжи (в 10-15 раз) за счет разделения процессов кручения и наматывания, а также существенно увеличить производительность труда, улучшить использование сырья, уменьшить потребность в электроэнергии и в производственных площадях, получить продукты с новыми характеристиками.
За истекший период был накоплен значительный опыт эксплуатации самокруточного оборудования, в частности, на ЗАО «Суворовская нить» и ОАО "Московской шерстопрядильной фабрике". Этот опыт подтвердил высокую эффективность применения самокруточного способа в производстве трикотажной пряжи. В то же время этот опыт показал необходимость серьезных исследований, направленных на совершенствование управления технологическим процессом. Именно этот путь обеспечивает максимальное использование возможностей АКУ.
Поэтому тема данной диссертационной работы является актуальной.
Цель и задачи исследования
Основная цель представленной диссертационной работы - совершенствование технологии производства самокруточной пряжи на машинах типа ПСК-225-ШГ путем оптимизации управления процессами формирования и кручения самокруточной пряжи.
Эта цель реализуется за счет решения следующих задач:
систематизация известных способов и устройств для сообщения прядям знакопеременной крутки и формирования самокруточного продукта;
разработка математических моделей для устройств; формирующих управляющий сигнал; и выбор их оптимальных параметров;
исследование процесса передачи управляющего сигнала от управляющего устройства к исполнительному устройству - аэродинамическим крутильным устройствам - и выбор соответствующих оптимальных параметров этих транспортирующих устройств;
экспериментальная проверка разработанных моделей в лабораторных и производственных условиях;
разработка устройств контроля технологическим процессом получения самокруточного продукта;
оптимизация основных конструктивных и технологических параметров управляющих устройств в лабораторных и производственных условиях;
разработка устройств управления технологическим процессом получения самокруточного продукта и их экспериментальное исследование.
Общая методика исследования
Работа включает в себя теоретические и экспериментальные исследования.
В основу теоретических исследований положена разработка математических моделей управляющих устройств и коммуникационных цепей с использованием аппарата математической физики, дифференциального и интегрального исчисления, обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных.
Экспериментальные исследования включают в себя отработку параметров этих устройств в лабораторных и производственных условиях.
Научная новизна работы
В работе впервые:
- систематизированы устройства управления процессами сообщения тек
стильному продукту знакопеременной крутки (ЗПК) и формирования самокруточ
ного продукта;
- разработаны математические модели управляющих устройств, коммуни
кационных цепей и корректирующих элементов для улучшения технологических
параметров самокруточной пряжи;
- определены оптимальные параметры переключающих устройств и
средств коммуникации, которые прошли производственную проверку, что по
зволило существенно повысить эффективность прядильного производства.
- определены требования, разработана математическая модель и структурная
схема устройства целостности самокруточного продукта.
Практическая значимость работы
Разработанные автором принципы оптимального управления технологическим процессом получения самокруточного продукта позволяют значительно улучшить условия прядения и повысить качество получаемой самокруточнои пряжи, снизить энергоемкость и повысить производительность оборудования, снизить эксплуатационные расходы,
получить пряжу с новыми характеристиками и ликвидировать муаровый эффект на ткани и трикотаже, вырабатываемых из традиционной самокруточнои пряжи. Полученные результаты могут найти применение также в учебном процессе.
Реализация результатов работы
Результаты теоретических и экспериментальных исследований автора были внедрены на ряде отечественных предприятий: ОАО "Московская шерстопрядильная фабрика", ЗАО «Суворовская нить» и в учебном процессе ГОУВПО "МГТУ им. А.Н. Косыгина" и ГОУВПО "РосЗИТЛП".
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на на научном Совете ОАО НПК «ЦНИИШЕРСТЬ», кафедре технологии прядения РосЗИТЛП, кафедре технологии шерсти МГТУ им А.Н. Косыгина.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, 4 основных глав, общих выводов и 7 Приложений. Изложена на 182 страницах текста, иллюстрирована 52 рисунками, содержит 12 таблиц, библиографический список включает 56 наименования литературы.
Публикации
