Содержание к диссертации
Общая характеристика работы 4
1.0 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Обзор литературы
1.2. Обзор существующих устройств контроля плотности ткани. Постановка задачи исследования 25
СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
ПЛОТНОСТИ ТКАНИ ПО УТКУ - Классификация способов контроля плотности ткани по утку... 24
2.1. Разработка структурной схемы и алгоритма функционирования системы контроля плотности ткани по утку 27
Разработка обобщенной модели системы контроля плотности ткани по утку 29
2-3 Разработка развернутой модели СКПТУ 33
2.3.1. Математическое определение входных воздействий на
СКПТУ 33
2.J.2. Моделирование входных воздействий на СКПТУ 37
7 3 Моделирование работы датчика приближения берда
СКПТУ 42
2.3.4. Моделирование работы формирователя импульсов .„ СКПТУ
2.3.5. Моделирование работы преобразователя длины СКПТУ 48
2-3-6 Синтез СКПТУ 49
2.J.7. Расширение функциональных возможностей СКПТУ 52
2-4- Верификации модели системы 57
Построение автоматизированной СКПТУ 62
3. РАЗРАБОТКА и ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА 66
СКПТУ
Разработка экспериментального образца СКПТУ 66
Разработка функциональной схемы СКПТУ
Разработка алгоритма функционирования экспериментального образца СКПТУ 66
3.1.3. Разработка электронного и программного обеспечения СКПТУ 73
Проектирование измерительного преобразователя СКПТУ 79
3,1.5. Проектирование датчика длины СКПТУ 81
Исследование экспериментального образца СКПТУ 84
3-2.1. Лабораторные исследования экспериментального образца СКПТУ , 84
3.2.2. Экспериментальное определение характеристик объектов исследуемой системы 85
3.2.3. Исследование экспериментального образца СКПТУ в промышленных условиях 89
4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И АПРОБИРОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВ
НОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ТКАНИ ПО УТКУ 94
Совершенствование методики оперативного контроля плотности ткани по утку 94
4,2, Реализация и апробирование методики в устройстве контроля плотности ткани по утку 97
Построение автоматизированной системы контроля плотности ткани по утку !05
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 108
ЛИТЕРАТУРА по
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 п 9
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 126
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 1
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из условий эффективного развития любой отрасли производства, в том числе и текстильной, является повышение качества продукции при минимальных затратах человеческого труда и экономии материальных ресурсов. Это условие выдвигает перед производственниками задачу разработки средств оперативного контроля качества выпускаемого продукта.
Повышение эффективности ткацкого производства может быть достигнуто в том числе путем уменьшения отклонений от требуемых значений заданных параметров качественных показателей выпускаемого продукта. Одним из основных показателей качества тканых текстильных полотен является равномерная плотность ткани по утку. Точное соблюдение заданного значения указанного показателя при минимальных затратах человеческого труда сможет обеспечить эффективная система контроля плотности ткани по утку (СКПТУ), позволяющая оперативно определять текущее значение плотности непосредственно на ткацком станке во время его работы. Существующие в отечественном производстве методики и средства, служащие для оперативного контроля указанного параметра, не нашли широкого применения. В настоящее время на большинстве предприятиях контроль плотности ткани по утку производится в лаборатории путем подсчета уточных нитей в куске суровой ткани в соответствии с ГОСТ 3812-72, ГОСТ 29104.3-91. Периодичность контроля иногда составляет 1 или 2 раза в квартал, следствием этого является несвоевременное обнаружение и устранение причин, отклонения плотности ткани по утку от заданного значения, что приводит к увеличению брака в ткацком производстве и снижению качества выпускаемого продукта.
Таким образом, современное текстильное ткацкое производство нуждается в надежной системе оперативного контроля плотности ткани по утку с целью уменьшения брака, увеличения производительности оборудования и выпуска продукции высокого качества.
Диссертация выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ИГТА.
Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение эффективности контроля показателя плотности ткани по утку непосредственно в процессе производства текстильного полотна путем разработки системы оперативного контроля этого показателя.
Задачи исследований. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:
- проведен аналитический обзор известных устройств и методов контроля плотности ткани по утку;
- проведена классификация способов контроля плотности ткани по утку; выбраны наиболее приоритетный способ и прототип устройства;
- выполнен синтез и анализ имитационной модели устройства с целью теоретического исследования выбранной методики и реализации её в устройстве контроля плотности ткани по утку;
- разработан алгоритм функционирования СКПТУ, позволяющий реализовать работу системы на программном уровне;
- разработан экспериментальный образец устройства оперативного контроля плотности ткани по утку;
- экспериментально исследовано поведение отдельных модулей устройства и устройства в целом в производственных условиях; выявлены основные факторы, влияющие на точность контроля показателя плотности ткани по утку; - разработан вариант усовершенствованной методики контроля плотности ткани по утку и осуществлена её апробация в производственных условиях;
- на основе усовершенствованной методики разработаны и экспериментально исследованы первичные устройства преобразования СКПТУ.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись; рабочие органы ткацкого станка - батанный механизм и механизм товарного регулятора, ткань, аппаратное обеспечение устройства контроля плотности ткани по утку. В работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Основой теоретических исследований послужили методы компьютерного моделирования; теория функции комплексного переменного; методы теоретической механики, теоретической электротехники и электроники, математического анализа. Экспериментальный метод включал: 1) контрольный - для проверки данных теоретического исследования, выбранной методики и разработанного устройства контроля плотности ткани по утку; 2) поисковый - для выявления методических и аппаратных решений, направленных на увеличение точности измерения. В работе широко использованы численные методы компьютерного исследования динамических моделей средствами инженерных и научных расчетов на ЭВМ.
Научная новизна. В процессе работы над методикой, обеспечивающей наиболее эффективный и точный контроль плотности ткани по утку, и реализации в устройстве оперативного контроля впервые получены следующие научные результаты:
- разработана классификация способов контроля плотности ткани по утку;
- создана имитапионная модель системы оперативного контроля плотности ткани по утку; - разработан алгоритм функционирования системы оперативного контроля плотности ткани по утку;
- разработана методика контроля плотности ткани по утку.
На защиту выносятся:
1. Имитационная модель СКПТУ.
2. Методика контроля плотности ткани по утку.
3. Конструкция и метод проектирования измерительного преобразователя СКПТУ.
Практическая ценность работы. Практическая ценность проведенных исследований состоит в непосредственном использовании полученных теоретических и экспериментальных результатов работы для совершенствования процесса и средств контроля качества формирования тканых полотен (патент РФ №2264487).
Эффективность от новых решений на программном, методическом и аппаратном уровне подтверждена актом производственных испытаний устройства оперативного контроля плотности ткани по утку.
Апробация работы. Материалы по теме диссертации доложены на следующих конференциях;
• межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2004), г. Иваново, ИГТА, 2004 г.;
• 57-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», г. Кострома, КГТУ, 2005г.; • межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученый - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2005), Иваново, ИГТА, 2005 г.;
• всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» (ДНИ НАУКИ 2005), Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, 2005г.
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертации, опубликованы в десяти печатных работах, в том числе четыре статьи в журнале «Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности», одна статья в журнале «Вестник Ивановской государственной текстильной академии», одна статья в «Трудах II Всероссийской научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB», четыре тезиса докладов на научно-технических конференциях, один патент РФ на изобретение (патент РФ №2264487).
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из четырех глав, включает выводы и рекомендации, список литературы, список литературы из 101 наименования. Текст работы изложен на 151 странице, включая приложения, 65 рисунков и 10 таблиц.
