Натяжение нитей основы вследствие зевообразования и оптимизация заправочных параметров на ткацком станке СТБ-180

Несмотря на тяжелые условия в текстильной промышленности остаются актуальными вопросы совершенствования техники и технологии, механизации и автоматизации производственных процессов. Дальнейшее развитие ткацкого производства будет осуществляться на основе достижения фундаментальных наук по совершенствованию оборудования и технологических процессов. При этом важной проблемой является совершенствование теории упругой системы заправки ткацкого станка, исследование и оптимизация уровня натяжения основных нитей.

На ряду с прибоем уточной нити процесс зевообразования является важнейшим при выработке ткани на ткацком станке. Вследствие зевообразования нити основы подвергаются циклической деформации растяжения, которая является одним из разрушающих факторов. Таким образом, вырабатываемая ткань в какой то мере изнашивается в процессе ее получения на ткацком станке, в нитях основы возникает дополнительная обрывность, приводящая к снижению качества ткани.

Исследованию процесса зевообразования было посвящено большое количество работ. Однако имеются еще нерассмотренные вопросы. Выяснению некоторых из них посвящена настоящая диссертация. Для сокращения объема диссертации нами было решено не проводить подробный обзор литературы. Ссылки на литературные источники приводятся в тексте.

Актуальность темы

заключается в том, что она направлена на оптимизацию процесса ткачества, что позволяет вырабатывать ткань с минимальным уровнем обрывности, следовательно, повышается производительность труда и оборудования, качество вырабатываемой ткани. При этом процесс ткачества выводится на более высокий научнообосно-ванный уровень.

Целью настоящей работы является исследование упругой системы заправки, чтобы глубже вскрыть сущность процесса формирования ткани на ткацком станке. Разработать более существенные критерии оптимизации процесса ткачества с целью сделать экспресс-метод оптимизации более оперативным.

Методика исследований. В теоретической части диссертации при исследовании условий работы ткацкого станка использовались методы аналитической геометрии, математического анализа. При проведении эксперимента применялись методы математического планирования, тен-зометрический метод определения динамических характеристик процесса ткачества. Обработка результатов проводилась методами математической статистики.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

— в результате обобщения имеющихся в литературе формул выведены новые общие формулы для деформации нити основы вследствие зево-образования для многоремизного прибора и всех видов зева;

— установлено, что вместо двух косвенных показателей разнона-тянутости зева следует использовать величину разности между натяжениями нити в верхней и нижней частях зева;

— дана оценка неравномерности натяжения нитей основы по ширине заправки вследствие зевообразования, что создает неравномерность процесса формирования ткани;

— оценена возможность выравнивания деформации нитей за счет смещения ламельных реек по глубине заправки. Поднятие основонаблюда-теля для создания разнонатянутого зева не стабилизирует различие в натяжениях нижней и верхней ветвях следующих друг за другом зевов;

— впервые дана численная оценка неравномерности натяжения нитей основы в чистом, нечистом, смешанном и полуоткрытом зевах;

— установлено, что в общем случае выравнять деформацию нитей вследствие зевообразования по ширине заправки соответствующим подбором подъема ремизок нельзя;

— разработана замена критерия оптимизацииработы деформации нитей основы на величину квадрата приращения натяжения нити вследствие прибоя.

Практическая значимость. Полученные теоретические результаты рекомендуется использовать на практике для более точной оценки деформации нитей основы и неравномерности натяжения нитей основы по ширине заправки вследствие зевообразования, а также в учебном процессе. Использование в качестве критерия оптимизации заправочных параметров станка квадрата приращения натяжения нити вследствие прибоя упрощает расчеты при поиске оптимальных параметров, делает экспресс-метод оптимизации более оперативным.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на:

— Международной научно-технической конференции «Теория и практика разработки технологических процессов и конструкций в текстильном производстве», Иваново, 1996 г.;

— заседаниях кафедр высшей математики и ткачества Ивановской государственной текстильной академии;

— заседании кафедры легкой промышленности Монгольского Государственного Технического Университета.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х разделов, 13 подразделов с выводами после каждого, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Общий объем работы 95 страниц, в том числе 16 рисунков, 26 таблиц, список использованных источников на 5 страницах, включающих 40 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Известная из учебной литературы формула для деформации нити вследствие зевообразования является грубым приближением, особенно при переходе от деформации к натяжению нити.

2. Получена общая формула для деформации нити основы вследствие зевообразования, объединяющая все частные случаи многообразия форм зева.

3. Вместо двух косвенных показателей разнонатянутости зева рекомендуется использовать величину разности между натяжениями нитей в верхней и нижней частях зева.

4. С учетом трения нити в глазке галева ремизки, ее натяжения в передней и задней частях зева различны. Если начальное натяжение нитей основы одинаково, то в передней части открывающегося зева нити имеют одинаковое натяжение, а в задней части зева натяжение нитей вследствие зевообразования разные и зависят от номера ремизок. Найденные соотношения будут справедливы до момента, в который натяжения нитей в передней и задней частях зева начнут удовлетворять формуле Эйлера.

5. Вследствие зевообразования создается определенная неравномерность натяжения нитей по ширине заправки.

6. Рассмотрены возможности выравнивания натяжения нитей по ширине заправки вследствие зевообразования, в верхней части зева расположением ламельных реек, в нижней части зева горизонтальным перемещением переднего прутка основонаблюдателя. Рассмотренные возможности не дают полного выравнивания натяжения нитей основы по ширине заправки вследствие зевообразования, но горизонтальное смещение всего основонаблюдателя существенно влияет на условия ткачества.

7. Рассмотрена зависимость деформации нити основы вследствие зевообразования от вида зева в случаях чистого, нечистого, смешанного и полуоткрытого зева. Полученные формулы деформации нитей основы вследствие зевообразования для каждого вида зева рекомендуются к использованию в учебном процессе. Неравномерность натяжения нитей основы по ширине заправки составляет в чистом зеве 34,47%, в нечистом — 7,35%, в смешанном — 66,7% и в полуоткрытом до 59%.

8. Проведена оптимизация заправочных параметров станка СТБ-180. В качестве критерия оптимизации предлагается использовать квадрат приращения натяжения нити вследствие прибоя. Использование величины квадрата приращения натяжения нити упрощает расчеты при поиске оптимальных параметров, делает экспресс-метод оптимизации более оперативным. В рассмотренном случае при выработке миткаля арт. 304 рекомендуются: заправочное натяжение (номер зарубки) 6, положение основонаблюдателя от заднего края направляющей до заднего края ползушек 130 мм, заступ 74 мм.

9. Результаты оптимизации по работе деформации вследствие зевообразования расходятся с результатами оптимизации по работе деформации вследствие прибоя уточной нити, поэтому рекомендуется оптимизировать заправочные параметры по приращению натяжения основных нитей при прибое.