Разработка технологии изготовления и метода расчета параметров структуры тканей для фильтров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.02, кандидат технических наук Власова, Надежда Николаевна

• Власова, Надежда Николаевна
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Власова, Надежда Николаевна

Введение.

Глава 1. Анализ литературных источников

1.1 Существующие методы проектирования тканей.

1.2 Анализ работ, посвященный методам проектирования фильтровальных тканей.

1.3 Анализ работ, посвященных изучению строения и свойств фильтровальных тканей.

1.4 Анализ работ, посвященных исследованию пористости и воздухопроницаемости текстильных материалов.

1.5 Существующие методы определения исходных параметров текстильных материалов.

1.5.1 Классификация методов определения характеристик.

1.5.2 Анализ методов неразрушающего исследования тканей.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Теоретическая часть

2.1 Компьютерное распознавание цифровых изображений ткани при неразрушающем методе анализа.

2.2 Способ и параметры получения исходного цифрового изображения ткани.

2.3 Анализ цветовых пространств.

2.4 Результаты распознавания признаков ткани при помощи цветовых пространств.

2.4.1 Определение параметров строения ткани при помощи метода двойного сканирования.

2.4.2 Определение параметров строения ткани посредством микросрезов. программы.

2.4.4 Сравнительный анализ различных методов получения выходных характеристик.

2.5 Сравнительный анализ различных видов волокон для фильтровальных тканей.

2.6 Расчет объема сквозных пор различных видов переплетений фильтровальных тканей.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Математические методы планирования и анализа экспериментов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальная часть.

4.1 Исследование влияния заправочных параметров ткацкого станка на свойства строение и условия изготовления ткани.

4.2 Влияние заправочных параметров станка на условия изготовления ткани.

4.3 Определение оптимальных технологических параметров изготовления полутораслойной ткани.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии изготовления и метода расчета параметров структуры тканей для фильтров»

Актуальность работы.

В условиях конкуренции у предприятий текстильной промышленности возник спрос на различные программные продукты, облегчающие процедуры анализа, проектирования, оценки качества тканей.

До недавнего времени, для получения исходных данных при проектировании ткани, использовались инструментальные методы исследования, разрушающие образец во время анализа и позволяющие определить основные параметры ткани с помощью разнообразных приборов. Учитывая уровень развития информационных и компьютерных технологий, возник вопрос о создании метода, позволяющего оперативно с высокой точностью получать исчерпывающую информацию об исследуемой ткани не разрушая ее. Огромный выбор текстильных материалов, особенности их строения и свойств делают область неразрушающего исследования актуальной, что повышает значимость предлагаемого диссертационного исследования. Поэтому существует необходимость в совершенствовании неразрушающего метода исследования ткани с использованием информационных технологий для получения исходных данных при проектировании ткани.

Многие производственные процессы сопровождаются выделением вредных газов, паров, пыли. Распространение этих вредных веществ по помещению приводит к изменению состава состояния воздушной среды, что в свою очередь может вредно отражаться на здоровье рабочих.

Значительное расширение области применения фильтровальных тканей и внедрение в различные области промышленности новых технологий привело к необходимости разработки фильтровальных тканей, обладающих комплексом необходимых свойств, отвечающих требованиям технического процесса.

Цель настоящей работы заключается в разработке оперативного неразрушающего метода оценки параметров строения ткани. В обеспечении конкурентоспособности текстильных предприятий за счет оперативной смены ассортимента тканей, которая достигается введением современных технологий для оперативного получения необходимых данных.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- разработать современный метод определения параметров структуры ткани по ее цифровым изображениям;

- определить оптимальные параметры изготовления полутораслойной ткани;

- разработать методику для определения основных параметров строения ткани;

- повысить качество и надежность выполняемых работ по оценке параметров строения ткани.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- разработана методика по бесконтактному измерению, основанная на 2-х стороннем сканировании образца ткани,' которое обеспечивает высокую объективность и достоверность результатов;

- разработана формула для расчета высоты волны изгиба, которая помогает в определении иных параметров строения ткани, таких как уработка нити по основе и утку, расход сырья, поверхностная плотность ткани и др.;

- разработана методика расчета объема сквозных пор в фильтровальных полутораслойных тканях;

- разработана формула для расчета сквозных пор полутораслойных тканей;

- получены функциональные зависимости между параметрами строения ткани и сквозной пористостью;

- получены математические модели, определяющие взаимосвязь между технологическими параметрами изготовления полутораслойной ткани, параметрами ее строения и свойствами.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- получены функциональные зависимости между параметрами строения, свойствами ткани и технологическими параметрами заправки ткацкого станка;

- приведена методика расчета количества сквозных пор в тканях различных переплетений;

- определены оптимальные технологические параметры изготовления полутораслойной фильтровальной ткани с заданными параметрами и свойствами;

- выявлена и обоснована рациональная структура ткани для фильтров;

- даны рекомендации по выбору исходного материала для изготовления фильтровальных тканей.

Автор защищает:

- методику бесконтактного измерения высоты волны изгиба нитей в ткани, основанную на 2-х стороннем сканировании;

- методику расчета объема сквозных пор в тканях различных переплетений;

- результаты расчетов объема сквозных пор в тканях различных переплетений;

- оптимальные технологические параметры изготовления ткани для фильтров.

Заключение диссертации по теме «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», Власова, Надежда Николаевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Для получения необходимых данных о структуре текстильного материала предложена методика бесконтактного измерения, основанная на двухстороннем сканировании, которая обеспечивает высокую объективность и достоверность результатов. Указанное сканирование позволяет получить плановое двухмерное цифровое полутоновое или полноцветное изображение объекта. Очевидные преимущества неразрушающих методов и доступность информационных технологий способствовали развитию данного направления. Установлено, что следует продолжать научные исследования по уточнению существующих неразрушающих методов для дальнейшего развития данного перспективного направления.

2. Разработана методика для определения основных параметров строения ткани.

3. В результате теоретического исследования были изучены геометрические характеристики сквозных пор в тканях. Получены универсальные функциональные зависимости между параметрами строения ткани и сквозной пористостью на основе геометрического анализа строения ткани.

4. Разработана формула для расчета сквозной пористости для полутораслойных фильтровальных тканей.

5. В результате выполненных исследований установлено, что:

- объем одной поры в полутораслойной фильтровальной ткани изменяется за счет изменения линейной плотности нитей, а общий объем сквозных пор изменяется за счет изменения числа сквозных пор в раппорте. на пористость оказывает влияние вид переплетения. При прочих равных условиях наибольшее значение пористости наблюдается в однослойной ткани на базе саржи 2/2 площади раппорта 1^=10, 1^=10, а минимальное значение объемной пористости наблюдается в полутораслойной ткани на базе саржи 2/8. Следовательно, полутораслойная

-0.12 0.28

1.62 3.67

-1.00 2.26

Критерий Кочрена расчетный вИ = 0.11 Критерий Кочрена табличный вТ = 0.33 Дисперсия воспроизводимости БУ = 1.44 Дисперсия неадекватности БИБЛО = 4.34

Разрывная нагрузка ткани по основе. Критерий Фишера.расчетный О^ I = 7,40

Экспериментальные данные Теоретические значения Y

67,50 65,95

60,50 60,38

61,00 64,73

60,00 57,78

60,00 62,23

69,50 65,78

62,00 62,13

62,75 64,30

62,25 57,73

51,50 56,03

58,25 61,43

63,25 60,08

54,25 54,43

56,00 55,83

Коэффициенты регрессии Критерий Стьюдента

54,92 46,05

0,85 1,44

0,68 1Д4

-0,70 1,18

-0,34 0,52

2,28 3,45

0,28 0,43

1,95 1,64

5,83 4,89

0,2 0,17

Критерий Кочрена расчетный СТ?. = 0,38 Критерий Кочрена табличный вТ = 0,33 Дисперсия воспроизводимости БУ =10,51 Дисперсия неадекватности БКЕЛО =77,75

Поверхностная плотность ткани. Критерий Фишера расчетный СНР1 = 5,32 V

Экспериментальные данные Теоретические значения У

307,00 305,50

253,00 255,29

192,00 192,00

178,00 178,79

314,00 313,20

268,00 268,00

190,00 187,70

178,00 179,50

227,00 231,59

207,00 202,39

285,00 285,00

184,00 184,00

214,00 212,39

215,00 216,59

Коэффициенты регрессии Критерий Стьюдента

215,50 195,20

14,60 26,66

50,50 92,19

-2,10 3,83

9,25 15,11

1,25 2,04

-3,00 4,89

1,50 1,36

19,00 17,21

-1,00 0,91

Критерий Кочрена расчетный ОЯ = 0,07 Критерий Кочрена табличный ОТ = 0,33 Дисперсия воспроизводимости ОУ = 9,00 Дисперсия неадекватности ОМЕАГ) = 47,85