Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях развития рыночной экономики все большее внимание уделяется качеству выпускаемых тканей, а также изготавливаемых из них швейных изделий.
Принудительная усадка тканей на усадочных линиях является одной из основных операций их заключительной отделки и направлена на снижение бытовой усадки при стирке и в процессе эксплуатации до значений, регламентированных ГОСТом. В состав усадочных линий вхЬдят тканеусадочные машины, осуществляющие сжатие ткани в расправленном состоянии вдоль основных нитей с помощью бесконечного резинового ремня. Исследования, проводившиеся ранее, в основном имели цель - раскрыть сущность механизма усадки ткани с точки зрения процессов, происходящих в зоне контакта резинового ремня с усаживающим валом. Поэтому основным направлением при проектировании и эксплуатации машин являлось использование деформационных свойств резинового ремня. При наличии высокой нагрузки ремень быстро изнашивается, что негативно отражается на качестве тканей.
Опыт эксплуатации тканеусадочных машин показал, что они не удовлетворяют запросам промышленности, в основном, из-за низкой долговечности резиновых ремней. Технологические параметры работы тканеусадочной машины с точки зрения их комплексного влияния на процесс усадки ткани не рассматривались. Не проводились работы по систематизации факторов и оценке их влияния на усадку тканей.
В связи с этим не осуществлялось целенаправленного проектирования тканеусадочных машин, учитывающего степень влияния
- 4 - ''
как отдельных факторов, так и их совместного действия на величину усадки материала. Это не способствовало выявлению полных потенциальных возможностей устройств для усадки ткани и приводило к неоправданным затратам знергоресурсов на привод машины.
Проведение оптимизации по оценке влияния факторов на процесс усадки и разработка устройства для ее реализации является актуальной задачей, представляющей практический и научный интерес.
Цель и задачи исследования. Целью работы является оптимизация параметров процесса усадки тканей на тканеусадочных машинах с резиновым ремнем, разработка нового способа усадки текстильных полотен и устройства для его осуществления. В соответствии с поставленной целью предусмотрено решение следующих задач:
-
Проведение анализа известных способов и устройств для усадки текстильных материалов и выявление основных их недостатков.
-
Рассмотрение основ теории процесса усадки текстильных материалов.
-
Исследование зависимости величины усадки ткани от технологических параметров работы тканеусадочной машины с резиновым ремнем.
-
Получение многофакторной регрессионной модели, показывающей степень влияния каждого технологического параметра и их сочетаний на процесс усадки ткани.
-
На основании математической модели определение оптимальных значений технологических параметров работы тканеусадочной машины.
-
Разработка нового способа усадки текстильных материалов и устройства для его осуществления.
-
Определение затрат мощности на деформацию резинового ремня и его долговечности.
Методика исследований. Работа содержит экспериментальные и теоретические исследования. Экспериментальные исследования проведены на лабораторном каландре КЛ-2/40; плюсовке ПЛ-2/40; устройстве для определения коэффициентов трения материалов; аппрету рно- отделочных линиях "Элитекс" и ЛА0-120-Б-2 АО комбината им. Ф.Н.Самойлова; усадочных линиях ЛУ-120 и ЛУ-180 предприятий АО "БИМ", "Кохматекстиль" с использованием прибора для контроля усадки и вытяжки ткани ППУ-2 и специального испытательного стенда. При выполнении использовались методы тензометрии, а также методика математического планирования экспериментов и обработки результатов измерений. В процессе проведения теоретических исследований применялись методы математического моделирования, теории оптимизации и проектирования текстильных машин.
Научная новизна. Установлен параболический закон распределения нормальных напряжений по дуге покоя в зоне контакта валов с резиновым ремнем тканеусадочной машины. Экспериментально исследовано влияние технологических параметров тканеусадочной машины на величину усадки текстильного материала.
Получена многофакторная регрессионная модель процесса усадки тканей на тканеусадочных машинах, на основании которой определены оптимальные параметры ее работы.
Предложен новый способ усадки тканей и устройство для его реализации.
Практическая ценность. Использование полученной математической модели позволяет: обеспечить оптимальные условия проведения процесса усадки, спрогнозировать изменение линейных размеров ткани после обработки, оценить степень влияния параметров работы оборудования для разработки схемы их контроля и стабилизации, принимать рациональные решения при проектировании конструкций тканеусадочного оборудования. Применение разработанного способа и устройства для усадки текстильного материала обеспечивает получение высокой и более равномерной технологической усадки, поддерживаемой на постоянном заданном уровне по его длине и ширине; повышение срока службы резинового ремня на 277 часов в год и КШ работы оборудования, а также позволяет автоматизировать процесс регулировки и контроля величины усадки материала в системе АСУ ТП.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанного способа и устройства для его осуществления (заявка на изобретение 94031671/12 от 30.08.94 г. с решением о выдаче патента Российской Федерации от 16.01.96 г.) в ценах 1996 г. составил 6356000 руб. в год на одну машину.
Реализация работы. Результаты работы в виде технических решений и рекомендаций используются на Ивановском АО "БИМ". Разработки темы переданы в научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (НИЭКМИ) г.Иваново и реализуются при проектировании оборудования для механической усадки текстильных материалов.
Апробация работы. Основные вопросы, нашедшие отражение в работе, доложены и обсуждены на:
- международной научно-технической конференции "Современ-
ные тенденции развития технологии и техники текстильного производства". Иваново, 1993г.;
международной научно-технической конференции "Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности. Прогресс-94. Иваново, 1994 г.;
семинаре Академии наук по теории машин и механизмов. Кострома, 1994 г.;
международной научно-технической конференции "Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности. Прогресс-95. Иваново, 1995 г.;
международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий. Лен-9б. Кострома, 1996 г.;
международной конференции "Современные проблемы науч-но-производственно-оСразовател'ьного комплекса текстильной и легкой промышленности. Прогресс-96. Иваново, 1996 г.;
заседаниях кафедры ПТОО и ДМ Ивановской государственной текстильной академии в 1996 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ и получено положительное решение о выдаче патента Российской Федерации от 16.01.96 г. по заявке на изобретение 94031671/12 от 30.08.94 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из 5 глав,
выводов, списка литературы и приложений. Она включает 152 стра
ницы машинописного текста, 32 приложения, 64 рисунка, 24 табли
цы и 71 наименование списка литературы. і
