Определение рационального строения, технологических параметров выработки высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат технических наук Цыцилина, Светлана Александровна

• Цыцилина, Светлана Александровна
• кандидат технических наук
• 1996

Оглавление диссертации кандидат технических наук Цыцилина, Светлана Александровна

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1- Работы, посвященные разработке моделей строения тканей и вопросам ее проектирования.

1.2. Работы, посвященные оптимизации технологического процесса ткачества.

Глава 2. Проектирование параметров строения высокоплотных хлопчатобумажных тканей.----.

2.1. Геометрическая модель строения исследуемой ткани.

2.2. Прогнозирование параметров строения высокоплотной хлопчатобумажной ткани на основе теоретике-экспериментальных исследованиях.

2.3. Прогнозирование параметров строения ткани на основе нелинейной теории изгиба "с учетом силового коэффициента подобия.

2.4. Прогнозирование параметров строения ткани на основе нелинейной теории изгиба с учетом сил нормального давления между нитями.

2.5. Проектный расчет параметров строения ткани с использованием различных методик.

Выводы по главе.

Глава 3. Методы и средства исследования.

ЗЛ. Математические методы, применяемые при оптимизации и исследовании процесса изготовления высокоплотных тканей. ».«*•.■.*«•*.•*».«»*.«»•»•*.**«».•*•.

3.2. Средства и методики исследования параметров строения, изготовления и свойств тканей.

Глава 4. Исследования влияния факторов на параметры изготовления, свойства и строение высокоплотных тканей,

4.1. Исследование влияния плотности ткани по утку.

4.2. Исследование влияния линейной плотности утка.

4.3. Сравнение теоретических и экспериментальных данных параметров строения высокоплотных хлопчатобумажных тканей.

Выводы по главе.

Глава 5. Определение оптимальных технологических параметров изготовления высокоплотных хлопчатобумажных тканей.

5.1. Исследование условий изготовления высокоплотных хлопчатобумажных тканей.

5.2. Исследование параметров строения высокоплотных хлопчатобумажных тканей.

5.3. Исследование физико-механических свойств высокоплотных хлопчатобумажных тканей.----.

5.4. Расчет повреждаемости нитей основы ..

5.5. Нахождение оптимальных параметров изготовления исследуемых тканей с использованием различных методов.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение рационального строения, технологических параметров выработки высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках»

В настоящее время экономика Российской Федерации находится в трудной ситуации. Трудности возникли в связи с распадом СССР, переходом от плановой экономики к рыночной. Прежде всего экономический кризис затронул легкую и текстильную промышленности. Текстильные предприятия переживают сложный период. Большинство из них частично или полностью простаивают, поскольку находятся в условиях жесточайшей конкуренции, борьбы за рынки сбыта» нехватки и дороговизны сырья.

Ткани, выпускаемые на отечественном технологическом оборудовании, не отвечают мировым требованиям и не способны конкурировать с тканями, представляемыми на международных ярмарках. Поэтому перед текстильными предприятиями стоит очень важная задача -производство конкурентоспособных тканей. Эту задачу возможно решать двумя путями;

1 путь - это закупка нового технологического оборудования;

2 путь - усовершенствование существующей технологии. Первый путь является дорогостоящим. Поэтому предприятия пытаются выработать конкурентноспособные ткани на обычном технологическом оборудовании.

Большенство текстильных предприятий оснащены ткацкими станками АТПР, которые не позволяли выпускать конкурентноспособные ткани. Сейчас создана технология изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках. Для созданной усовершенствованной технологии необходимо разработать рекомендации по определению оптимальных технологических параметров изготовления высокоплотных тканей на ткацких станках АТПР.

Поэтому, цель данной работы - провести сравнительный анализ существующих методик расчета, решающих задачи проектирования тканей, и на этой основе внести коррективы в эти методы с целью достижения оптимальных результатов при проектировании высокоплотных тканей. Также в работе решалась задача исследования с целью оптимизации технологического процесса ткачества высокоплотных тканей.

Актуальность данной темы обусловлена необходимостью определения рационального строения нового ассортимента высокоплотных тканей и разработки рекомендаций к их производству. Эти ткани отличаются повышенным спросом, имеют конкурентноспособный внешний вид и необходимые физико-механические свойства.

Научная новизна работы заключается в том, что в работе впервые;

- получены геометрические модели строения высокоплотных тканей и установлена взаимосвязь медду заправочными параметрами, натяжением нитей и параметрами строения тканей на основе нелинейной теории изгиба;

- доказана возможность изготовления высокоплотных тканей на отечественном технологическом оборудовании на основе критерия длительной прочности Бешш;

- разработана формула для расчета уработки нитей на основе геометрической модели высокоплотной ткани саржевого переплетения;

- определены рациональные параметры строения высокоплотных хлопчатобумажных тканей;

- применен метод определения жесткости нитей на изгиб с учетом релаксационных процессов на основе использования оптического прибора и скоростной фотосъемки;

- изучено влияние заправочных параметров ткацкого станка АТПР-100-4 на условия изготовления, параметры строения и физико-механические свойства высокоплотных тканей.

Практическая ценность работы заключается в том, что;

- разработаны программы расчета параметров высокоплотных тканей саржевых переплетений на ПЭВМ;

- спроектированы и изготовлены новые высокоплотные ткани рационального строения из хлопчатобумажной пряжи;

- определены зависимости между параметрами заправки бесчелночного ткацкого станка АТПР-100-4 и условиями изготовления, параметрами строения и свойствами высокоплотных тканей;

- определены оптимальные параметры изготовления тканей из хлопчатобумажной пряжи на станке АТПР;

- результаты работы внедрены в производственные условия АО "Куровской текстильи с экономическим эффектом 30 951,8 тыс. рублей на объем выпуска 2 млн. метров ткани.

Автор защищает:

1. Сравнительный анализ методов проектирования тканей и разработанные программы расчета параметров строения тканей,

2. Разработанные характеристики высокоплотной хлопчатобумажной ткани рационального строения,

4. Установленные математические зависимости между параметрами заправки бесчелночного ткацкого станка и условиями изготовления, параметрами строения и свойствами исследуемой ткани рационального строения.

3. Технологические параметры изготовления разработанной ткани рационального строения на станке АТПР,

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Цыцилина, Светлана Александровна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ литературных источников по теме диссертационной работы показал, что существует необходимость в разработке подходов к прогнозированию параметров строения высокоплотных тканей; исследовать условия изготовления, параметры строения и свойства высокоплотных тканей; определить характеристики ткани рационального строения; провести различными методами оптимизацию технологического процесса ткачества высокоплотных тканей при выработке их на ткацких станках АТПР. Разработанные геометрические модели строения хлопчатобумажной высокоплотной ткани позволяют при помощи трех геометрических методов рассчитать параметры строения этой ткани в зависимости от технологических параметров ткачества.

3. Применение методик прогнозирования параметров строения к высокоплотным тканям позволило доказать возможность изготовления тканей на современном оборудовании.

4. Разработаны программы расчета параметров строения высокоплотных хлопчатобумажных тканей и проведен их расчет.

5. Установлено влияние факторов - линейной плотности нити утка и плотности ткани по утку - на параметры изготовления, свойства и строение высокоплотных хлопчатобумажных тканей, с помощью которого определяются характеристики ткани рационального строения.

6. Проведено сравнение данных экспериментальных и теоретических исследований параметров строения высокоплотных тканей. Установлено, что с помощью исследуемых методов возможно предсказывать параметры строения высокоплотных тканей главных переплетений, предвидеть необходимый расход сырья и спроектировать ткань рационального строения.

7. В результате экспериментального исследования свойств, строения и условий изготовления высокоплотных тканей на станке АТПР-100-4 установлены математические зависимости условий изготовления, параметров строения и свойств высокоплотных тканей от параметров заправки ткацкого станка.

8. Разработаны оптимальные технологические параметры изготовления высокоплотных тканей на ткацком станке АТПР-100-4, позволившие снизить повреждаемость нитей основы в процессе ткачества:

- заправочное натяжение F3 = 31,4 сн/нить;

- угол заступа а = 29-30°;

- величина выноса зева 12= 350 мм.

9. В результате внедрения оптимальных технологических параметров заправки ткацкого станка АТПР-100-4 при выработке высокоплотных тканей на АО "Куровской текстиль" получен экономический эффект 30 млн. 952 тыс. рублей на объем выпуска 2 млн. метров ткани.

Рекомендации по работе

1. При расчетах параметров строения высокоплотных тканей целесообразно использовать нелинейную теорию изгиба нити в ткани с учетом изменений и добавлений, предложенных в работе. I

2. С целью проектирования рационального строения новых образцов тканей рекомендуется использовать разработанные программы расчета параметров строения тканей.

3. При изготовлении высокоплотных тканей на пневморапирном ткацком станке рекомендуется устанавливать следующие технологические параметры:

- заправочное натяжение F3 « 31,4 сн/нить;

- угол заступа ос = 29-30°;

- величина выноса зева - 350 мм.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Цыцилина, Светлана Александровна, 1996 год

1. Алексеев К.Г. Основы расчета параметров строения и формирования тканей. М.: Легкая индустрия, 1973. - 168 с.

2. Проектирование ткацких фабрик/Власов П.В. и др.- М.: Легкая и пищевая промышленность. 1993. 23-35 с.

3. Дамянов Г.Б., Бачев Ц.З., Сурнина Н.Ф. Строение ткани и современные методы её проектирования. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 240 с.

4. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. Часть 2. М: Легкая индустрия, 1967. - 299 с.

5. Мартынова А.А., Черникина Л.А. Лабораторный практикум по строению и проектированию тканей. М.: Легкая индустрия, 1976. - 296 с.

6. Попов Е.П. Теория и расчет гибких упругих стержней. М.: Наука, 1986. 296 с.

7. Технология ткачества ч.2/Роаанов Ф.М. и др. М.: Легкая индустрия, 1967. - 341 с.

8. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследований механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1980. - 392 с.

9. Скляников В.П. Строение и качество тканей. М.: Легкая индустрия, 1984. - 169 с.

10. Сурнина Н.Ф. Проектирование ткани по заданным параметрам. М.: Легкая индустрия, 1973. - 142 с.

11. Кутепов О.С. Строение и проектирование тканей. М.: Легкая индустрия, 1988. - 210 с.

12. Щербаков В.П., Журек В. Определение механических характеристик и расчеты нитей по теории вязкоупругости. М.: МТИ, 1980. - с. 26.2. Диссертации

13. Мартынова А. А. К вопросу проектирования технических тканей из химических волокон по прочности на раздирание: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1964. - 151 с.

14. Васильчикова Н.В. Проектирование, строение и свойства меланжевых тканей из лавсано-вискозной пряжи: Автореф* дисс. . канд. техн. наук. JL, 1968. - 38 с.

15. Юхина Е.А. Определение оптимальных параметров строения и условий изготовления хлопколавсановых тканей: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1984. - 171 с.

16. Николаев С.Д. Исследование процесса формирования х/б тканей с продольными полосами различного переплетения на бесчелночных ткацких станках СТБ: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1977. - 233 с.

17. Николаев С.Д. Научные основы прогнозирования технологического процесса ткачества для получения тканей заданного строения: Дисс. . докт. техн. наук М., 1989. - 468 с.

18. Левакова Н.М. Определение оптимальных параметров строения и условий изготовления ситовых тканей: Дисс----канд. техн.наук М., 1989. - 194 с.

19. Евсюкова Е.В. Разработка технологических параметров из-)товлеиия технической ткани ИЗ углероДНЫХ НИТвЙ: АВТОР^ф» ДИС* . канд. техн. наук. М., 1990. - 16 с.

20. Мельяченко Ж.В. Разработка метода проектирования, техно-)гических параметров изготовления мебельнодеоративных тканей: ю. . канд. техн. наук. М., 1992. - 26 с.

21. Литовченко А.Г. Разработка метода проектирования и оп-шальных параметров изготовления ткани из комбинированных нитей: ю. . канд. техн. наук. М., 1995. - 28 с.

22. Оников Э.А. Непрерывный процесс тканеформирования: ус-звия эффективности, параметры и реализация: Дис. . докт. техн. аук. М., 1981. - 462 с.

23. Зиятдинова В.В. Разработка оптимальных технологических араметров изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных Чацких станках СТБ: Дис, . канд. техн. наук. М., 1995. - 383. Статьи

24. Hearle J.W.S., Shanahan W.J. An energy method for cal-alations in fabric mechanics//Journal Textile Institute. 1978, . 69, N4. - p. 89-92.

25. De Jong S., Postle R. Energy analysis of woven-fabric schanics by means of optimal-control theory//Joumal Textile istitute. 1977, V. 68, N 11. - p. 350-369.

26. AJayi J.O. Effects of fabric structure on frictional roperties//Texti1e Research Journal. 1992, N 2. - p. 87-93.

27. Юхина Е.А., Юхин С.С. Расчет уработки нитей по заправочным параметрам ткани//Технология текстильной промышленности. 1994, N 2. - с. 36-38.

28. Baser. G. A mechanical approach to the determination of the geometry of a woven fabrics and to the analysis of subsequent changes in this geometry. Part l//Journal Textile Institute. -1989, V. 80, N 4. p. 507-520.

29. Peirce F.T. The geometry of cloth structure//Journal Textile Institute. 1937, V. 28. - p. T45-T95.

30. Olofsson. B. A general model of a fabric as a geomet-ric-mechanical structure//Journal Textile Institute. 1964, V. 55. - p. T541- T557.

31. Новиков Н.Г. О строении и проектировании ткани с помощью геометрического метода//Текстильная промышленность 1946, NN 2,4,5. - с. 11-12, 9-11, 17-18.

32. Skelton J., Schoppee М.М. Geometric freedom in bent yarns and fabrics//Textile Research Journal. 1976, N 1. - p. 44-51.

33. Moganhsy Y.E.E., Perkins W.S. Effect of creep-related overdrying in sizing on warp characteristics and weaving perfor-mance//Textile Research Journal. 1992, V. 62, N 6. - p. 317-324.

34. Kawabata S., Niwa M., Kawai H. The finite-deformation theory of plain-weave fabrics. Part l//Journal Textile Institute. 1973, V. 64. - p. 21-46.

35. Leaf G.A.V., Kandil K.H.//Journal Textile Institute. -1980, V. 71 p. 1.

36. Abbott G.M., P. Grosberg, Leaf G.A.V. The elastic resistans to bending of plain-woven fabrics//Journal Textile Institute. 1973, V. 64, N 4. - p. 346-362.

37. Konopasek M., Theses Ph.D.//University of Manchester Institute of Science and Technology. 1970, N 1. - p. 26.

38. Ghosh Т.К., Batra S.K. and Barker R.L. The bending behaviour of plain-woven fabrics. Part 2//Journal Textile Institute. 1990, V. 81, N 3. - p. 262.

39. Livesey R.G., Owen J.D. Cloth stiffness and hysteresis in bending//Journal Textile Institute. 1964, V. 55. - p. T516-T530.

40. Owen J.D. The bending behaviour of plain-weave fabrics woven from spun yarns//Journal Textile Institute. 1968, V. 59. - p. 313-363.

41. Leaf G.A.V., Anadjiwala R.D. A generalized model of plain woven fabric// Textile Research Journal. 1985, V. 55, N 2. - p. 92-93.

42. Abbott N.J., Coplan M.J., Piatt M.M. Theoretical considerations of bending and creasing in a fabric//Journal Textile Institute. 1960, V. 51. - p. T1384-T1397.

43. Olofsson. B. The setting of wool fabrics a thereti-cal study//Journal Textile Institute. - 1961, V. 52. - p. T272-T290.

44. Николаев С.Д., Юхин С.С. Расчет нитей основы при зево-образовании за период ткачества раппорта ткани по утку/технология текстильной промышленности. 1994, N 1. - с. 36-40.

45. Сборники научных трудов и пособия

46. Николаев С.Д. Прогнозирование изготовления тканей заданного строения. Учебное пособие. М.: МТИ, 1989, с. 61.

47. Николаев С.Д., Юхин С.С. Определение жесткости нити на изгиб. Сборник научно-исследовательских работ. М., 1992, с 136.