Основными направлениями экономического и социального развития ССОР1 на 1981;85 годы и на период до 1990 года" предусматривается /Г/ довести объем производства тканей всех видов до о.
7,8 млрд м в год" В шерстяной промышленности предстоит увеличить к концу 1985 года производство натуральной мытой шерсти на 16,7%, шерстяной пряжи на 17,5%, шерстяных тканей на 14,9% по сравнению с объемом производства в 1980 году.
Прирост производства шерстяной пряжи в основном /76,2%/ должен быть получен за счет улучшения использования имеющихся производственных мощностей и технического перевооружения /2/.
В камвольном прядении шерсти качество продукции и производительность труда во многом определяются правильным подбором исходного сырья, рациональным его использованием в ходе технологического процесса.
Известно, что стоимость сырья в себестоимости продукции шерстяной отрасли составляет 85−96%. Однако, в работе по использованию сырья много нерешенных проблем. Часто дорогое, тонкое волокно вкладывается в производство пряжи большой линейной плотности, что неизбежно приводит к снижению рентабельности.
Большие резервы на предприятиях имеются и в организации технологического процесса. Данные табл. I показывают, что выход пряжи из смесипри выработке однотипной продукции /шерстяная трикотажная пряжа/ существенно отличается на отдельных камвольно-прядильных фабриках /КПФ/ шерстяной отрасли, в результате этого потери сырья за 1980 год только на четырех последних /табл. I/ предприятиях составили 910 т /2/.
Таблица I. Предприятие !. Выход пряжи !. из смеси, % !
Криворожская ШПФ 77,2.
Слонимская КПФ 75,4.
Брянская КПФ 74,5.
Токмакская КПФ 69,9.
Невинномысская КПФ 68,9.
Для рационального использования сырья в первую очередь нужно знать, как свойства волокон переходят в показатели конечной продзукции, то есть необходима научно обоснованная методика проектирования свойств пряж в зависимости от качественных показателей волокон и параметров технологического процесса.
Вопросами проектирования свойств пряжи занимались профессора А. Н. Соловьев, В. А. Усенко, В. Е. Гусев, К. И. Корицкий, В. И. Будников, П. П. Трыков и многие другие советские и зарубежные исследователи. О месте этой проблемы в теории и практике прядения проф. А. Н. Соловьев писал так: «Из многих вопросов, которые приходится разрешать инженеру-технологу, вопросы правильного выбора и использования исходного сырья и надлежащей его обработки для получения пряжи с определенными свойствами являются наиболее важными» /3/.
В камвольном производстве мы не располагаем достаточно обоснованной методикой проектирования свойств чистошерстяной, пряжи, что не позволяет объективно оценить результаты производственного процесса, сознательно регулировать технологический процесс и добиваться более эффективной работы предприятий отрасли.
Все это делает актуальной разработку вопросов теории и практики проектирования чистошерстяной камвольной пряжи на основе исследования многофакторных корреляционных моделей таких свойств пряжи, как абсолютная и относительная разрывная нагрузкаг неров-нота по разрывной нагрузке, разрывное удлинение, а также обрывности в прядении.
Цель настоящей работы — разработка научно обоснованной методики проектирования свойств камвольной пряжи, определение оптимального состава волокнистых смесей для выработки пряжи различной линейной плотности, обеспечивающих при минимальной стоимости сырья соответствие хсачества пряжи требованиям ГОСТ и наименьший уровень обрывности в прядении;
В соответствии с поставленной целью в работе выполнены:
— аналитический обзор работ по проектированию свойств пряжи- «.
— обоснование применений многофакторных корреляционных моделей при анализе и проектировании свойств камвольной пряжи;
— анализ планируемых и фактических составов шерстяных смесей, используемых на Московской камвольно-прядильной фабрике имени М. И, Калинина для выработки пряжи различной линейной плотности;
— исследование влияния основных качественных показателей шерсти, параметров технологического процесса на свойства камвольной цряжи;
— исследование совместного влияния показателей волокон и параметров технологического процесса на свойства пряжи;
— разработка методики оптимизации составов смесей с применением многофакторных корреляционных моделей свойств камвольной цряжи;
— определение оптимальных составов смесей при выработке пряжи различной линейной плотности, обеспечивающих при минимальной стоимости сырья соответствие качества конечной продукции требованиям ГОСТ и наименьший уровень обрывности в прядении;
— расчет экономической эффективности оптимизации составов чистошерстяных смесей на Московской камвольно-прядильной фабрике имени М.й. Калинина.
Выводы о характере и силе влияния отдельных факторов, сделанные нами в результате анализа однофакторных корреляционных моделей / 68 — 98 /, отражают реальные взаимосвязи между свойствами однониточной цряжи, с одной стороны, и качественными показателями волокон шерсти и параметрами технологического процесса, с другой стороны.
Предлагаемые нами модели хорошо согласуются с имеющимися в литературных источниках данными о влиянии отдельных факторов на свойства пряжи. Проведенные исследования позволили уточнить характер и силу изолированного влияния ряда факторов на свойства чистошерстяной камвольной пряжи линейной плотности от 17,5 до 45,9 текс.
Однако, однофакторные модели не учитывают совместного влияния рассмотренных факторов на величину выходного параметра, которое имеет, место в действительности и может внести определенные коррективы в величины коэффициентов регрессии. Это делает необходимым получение и исследование многофакторных корреляционных моделей свойств чистошерстяной камвольной пряжи. вывода ПО ГЛАВЕ 3.
1. В условиях Московской камвольно-прядильной фабрики имени М. И. Калинина исследованы качественные показатели чистошерстяной камвольной однониточной пряжи толщиной от 17,5 до 45,9 текс и волокон, ее составляющих.
2. Проведена первичная обработка данных лабораторных испытаний по 72 производственным партиям пряжи и расчет парных коэффициентов корреляции на ЭВМ «Наири-3» .
Наиболее ярко выражена линейная корреляционная взаимосвязь между следующими показателями: обрывность в прядении с толщиной волокон /Ь =0,6099/, абсолютной разрывной нагрузкой волокон /I —0,5822/- абсолютная разрывная нагрузка пряжи с длиной волокон • / ?=0,4486/, толщиной волокон /?-=-0,5671/, абсолютной разрывной нагрузкой волокон / Ч. =0,5767/, толщиной пряжи /? =0,8005/- неровнота по разрывной нагрузке пряжи с неровнотой по разрывной нагрузке волокон /21=0,4910/, толщиной пряжи /2 =-0,6222/- относительная разрывная нагрузка пряжи с толщиной пряжи /?=-0,4992/.
3. Получены и проанализированы 31 однофакторная корреляционная модель свойств чистошерстяной камвольной пряжи, в том числе 22 модели с линейной и 9 .с линейно-логарифмической формами связи. Сравнение аналогичных моделей с разными формами связи показало, что они, в основном, одинаково оценивают силу влияния факторов-аргументов на величину выходного параметра. 4. Статистически значимы однофакторные взаимосвязи обрывности в прядении со следующими факторами: длина, толщина, Неровнота по толщине, абсолютная разрывная нагрузка, неровнота по разрывной нагрузке волокон, а также крутка цряжи.
Обрывность в прядении снижается при увеличении длины и абсолютной разрывной нагрузки волокон, а также крутки пряжи /в области значений до критического/. Увеличение’толщины, не-ровноты по толщине и разрывной нагрузке волокон приводит к росту обрывности пряжи.
5. Статистически значимы однофакторные корреляционные взаимосвязи абсолютной разрывной нагрузки пряжи со следующими факторами: длина, толщина, абсолютная разрывная нагрузка, разрывное удлинение и неровнота по разрывному удлинению волокон, а также толщина пряжи.
Абсолютная разрывная нагрузка однониточной камвольной цряжи повышается при увеличении длины, абсолютной разрывной-нагрузки, разрывного удлинения волокон и толщины цряжи. Увеличение толщины и неровноты по разрывному удлинению волокон шерсти обусловливает уменьшение абсолютной разрывной нагрузки цряжи.
6. Статистически значимы однофакторные корреляционные взаимосвязи неровноты по разрывной нагрузке камвольной пряж со следующими факторами: длина, неровнота по разрывной нагрузке волокон шерсти, толщина пряжи.
Снижение неровноты по разрывной нагрузке пряжи обусловливается увеличением длины волокон и толщины цряжи, а также при уменьшением неровноты по разрывной нагрузке волокон шерсти.
7. Статистически значимы однофакторные корреляционные взаимосвязи разрывного удлинения чистошерстяной камвольной цряжи со следующими факторами: неровнота волокон по разрывной нагрузке, толщина и крутка пряжи.
Разрывное удлинение пряжи тем больше, чем больше толщина и крутка цряжи, а также чем меньше неровнота волокон по разрывной нагрузке.
8. Статистически значимы однофакторные корреляционные взаимосвязи относительной разрывной нагрузки камвольной пряжи со следующими факторами: длина, неровнота по длине волокон, толщина и крутка пряжи.
Относительная разрывная нагрузка пряжи возрастает при увеличении длины’волокон .шерсти и крутки пряжи. Увеличение неров-ноты волокон по длине и толщины пряжи приводит к снижению относительной разрывной нагрузки цряжи.
9. Полученные однофакторные корреляционные модели свойств чистошерстяной камвольной цряжи хорошо согласуются с имеющимися в литературных источниках данными о влиянии отдельных факторов на свойства однониточной цряжи. Проведенные исследования позволили уточнить характер и силу влияния ряда факторов на показатели камвольной цряжи толщиной от 17,5 до 45,9 текс.
Однако, однофакторные модели не учитывают совместного влияния рассмотренных факторов на величину выходного параметра, которое имеет место в действительности и может внести оцреде-ленные коррективы в величины коэффициентов регрессии. Это делает необходимым получение и исследование многофакторных корреляционных моделей свойств чистошерстяной камвольной цряжи.
Глава 4. Исследование совместного влияния качественных показателей волокон и параметров технологического процесса на свойства чистошерстяной камвольной пряжи.
В главе 3 нами были получены и проанализированы наиболее характериные однофакторные корреляционные модели свойств чистошерстяной камвольной пряжи, в которых учитывалось изолированное влияние одного из факторов-аргументов: качественных показателей волокон шерсти, толщины и крутки пряжи.
В действительности на совокупность свойств пряж оказывает совместное воздействие совокупность факторов, и уровень качества однониточной пряж обусловливается множеством частных влияний, имеющих разную силу и нацравленность. Поэтому окончательный ответ о характере и силе влияния того или иного фактора можно будет дать только на основе результатов корреляционного анализа многофакторных зависимостей, учитывая, безусловно, и те одно-факторные взаимосвязи / 68 — 98 /, которые были получены ранее.
4.1. Многофакторные корреляционные модели обрывности чистошерстяной камвольной пряж.
В работах /30,64,65,66,67/ рассматривались как общие вопросы возникновения обрыва, так и давались зависимости уровня обрывности в прядении от отдельных факторов: качества сырья, технологических параметров, климатических условий. В этих исследованиях, однако, не учитывалось совместное влияние совокупности факторов на уровень обрывности пряж.
Для чистошерстяной аппаратной пряж эту задачу решал Коробейников А. П. /36/, им была предложена следующая многофакторная зависимость обрывности в црядении от качественных показателей волокон, толщины и крутки пряжи:
Ч0 = 296 — 2,771 в + 17,25″! в — 22*53^ + 0,98Срв.
— 0Д9ЕВ — 1,98К — 0,054Тт, / 99 / где: Ч0 — обрывность чистошерстяной аппаратной пряжи, обр/1000 вер.-ч,.
— длина волокон шерсти, ммг С1В — толщина волокон, мкм, рв — абсолютная разрывная нагрузка волокон,. сН, СрВ — неровнота волокон по разрывной нагрузке, %, Ев — разрывное удлинение волокон, %, К — крутка пряжи, кр./Ю см,Тт — толщина пряжи, текс.
Применение формулы / 99 / в практических расчетах обрывности чистошерстяной аппаратной пряжи показало, что она достаточно верно отражает реальные взаимосвязи включенных в нее факторов с величиной выходного параметра.
В нашем исследовании для выражения многофакторной зависимости обрывности камвольной пряжи от качественных показателей волокон, ее составляющих, и параметров технологического процесса использованы модели с линейной и линейно-логарифмической формами связи. .
4.1.1. Линейная многофакторная модель обрывности камвольной пряжи.
В соответствии с алгоритмом решения многофакторной корреляционной модели /глава 2, п. 2.З./ нами была составлена система II линейных уравнений, в которой неизвестными являлись стандартизированные коэффициенты, а коэффициентами при нихзначения парных коэффициентов корреляции, выбранные из табл. 16.
Решение системы уравнений проводилось на ЭВМ «Наири-З», далее, согласно методике оценки результатов корреляционного анализа /глава 2, п. 2,2.5./ была выполнена проверка значимости полученных коэффициентов fyC, вычисление натуральных коэффициентов, их квадратических отклонений Зн и абсолютных доверительных ошибок? , Результаты этих вычислений представлены в табл. 25.
Анализ данных табл. 25 показывает, что в линейной модели обрывности камвольной пряжи статистически значимым является влияние на величину выходного параметра следующих факторов: толщина, абсолютная разрывная нагрузка, разрывное удлинение, неровнота по длине и разрывной нагрузке волокон шерсти, а также крутка пряжи.
Таким образом, искомая модель обрывности пряжи имеет следующий вид:
Ч0 284,30 + 2,23CLB + 17,504Ъ — 15,90рв 2,73СрВ — 9,75Eg — 6,08К, / 100 / Значения множественного коэффициента корреляции и коэффициента детерминации для модели / 100 / равны соответственно 0,898 и 0,80 В. Следовательно, изменение величины обрывности на 80,6% обусловлено влиянием включенных в модель факторов.
Проверим значимость множественного коэффициента корреляции по критерию Стьюдента. t.
Квадратическое отклонение МКК равно 0,025, расчетное значение критерия Стьюдента — 35,81. Таким образом, гипотеза ^ о наличии в генеральной совокупности корреляционной связи не отвергается.
Абсолютная доверительная ошибка МКК равна 0,050, следо.
