Разработка метода расчета рациональных параметров строения тканей различного переплетения с учетом технологии их изготовления

Реформы последних десяти — пятнадцати лет в нашей стране были направлены на изменение политической доктрины и развитие рыночной экономики. Построение новых форм взаимодействия межу государством, предприятием и потребителем привели к жесткой конкуренции со стороны зарубежного производителя, что способствовало «утечке» капитала из страны. Чтобы заполнить образовавшийся дефицит экономики, государство начало вводить новые налоги и поднимать налоговые ставки, что привело к разорению еще большего количества предприятий. Помимо этого, критическое положение в текстильной промышленности обострилось развалом Союза, так как сырье, составляющее до 90% себестоимости конечного продукта пришлось закупать за валюту в бывших союзных республиках. Кроме того, многие предприятия текстильной промышленности, в частности ткацкие фабрики, на момент начавшихся преобразований были оснащены устаревшим оборудованием, что не позволило составить достойную конкуренцию нахлынувшему из-за рубежа современному и качественному товару.

Однако, в последнее время начались сдвиги, связанные с политико-экономическими преобразованиями в России. В частности, рассматриваются законопроекты по снижению налогового бремени отечественного производителя за счет пополнения бюджета из других источников, в частности за счет упразднения теневой экономики и контроля за доходами и расходами частных граждан. Помимо этого, ведется активная пропаганда отечественной продукции, всегда выгодно отличавшейся от зарубежных аналогов применением при изготовлении натурального сырья.

Поэтому, на данном этапе развития ткацкого производства особо остро стоит задача выработки ассортимента тканей, отвечающих тенденциям моды и, в то же время, предусматривающего экономный расход.

— 6 сырья. Ее решение достигается посредствам применения программных средств на этапе проектирования параметров строения ткани и технологических параметров ее изготовления.

Современные технологии во всем мире неразрывно связаны с применением программных средств для обработки и хранения информации. Проведенный анализ литературных источников показал, что на данный момент в нашей стране существует две разновидности программного обеспечения. К первому относятся программы, реализующие потребности дессинатора. Это построение рисунка переплетения и заправочный расчет ткани. Вторая разновидность программ позволяет рассчитывать параметры строения или свойства ткани. Как правило, эти программы являются результатом научных разработок. Общим недостатком таких программ является их ограниченность количеством заведенных переплетений. Очевидна необходимость написания программ, позволяющих рассчитывать заданные величины для любых переплетений.

Актуальность исследования заключается в разработке функциональной взаимосвязи между параметрами строения и технологическими параметрами изготовления тканей главного класса, их производных, а также тканей комбинированного класса переплетений и автоматизированных методов прогнозирования параметров строения ткани и технологических параметров их изготовления на ткацких станках.

Целью данной диссертационной работы является получение универсальной математической модели, устанавливающей взаимосвязь между параметрами строения однослойных тканей и технологическими параметрами их изготовления, разработке программного обеспечения для расчета любой однослойной ткани.

Научная новизна работы заключается в: — получении универсальной функциональной взаимосвязи между параметрами строения ткани и технологическими параметрами ее изготовления.

— 7 с учетом пространственного расположения основы и утка в ткани, их сжатия на основе линейной теории изгиба нитей;

— разработке методики расчета рациональных параметров строения ткани в зависимости от свойств используемых нитей, параметров заправки и строения тканей;

— разработке методики расчета оптимального натяжения основы и утка в зависимости от параметров строения ткани, ее параметров заправки на ткацкий станок и свойств используемых нитей;

— разработке алгоритма задачи автоматизированного расчета параметров строения и технологических параметров изготовления ткани.

Практическая ценность работы заключается в:

— разработке программного обеспечения для расчета параметров строения любых однослойных тканей и технологических параметров их изготовления на ткацком станке;

— определении оптимального натяжения основы для получения тканей заданного строения для 20 переплетений;

— получении математических моделей для прогнозирования параметров строения, свойств тканей и условий их изготовления на ткацком станке в зависимости от заправочного натяжения.

Автор защищает:

1. Универсальную функциональную зависимость между параметрами строения ткани и технологическими параметрами с учетом пространственного расположения основы и утка в ткани, их сжатия на основе линейной теории изгиба нитей.

2. Математические модели для прогнозирования параметров строения, свойств тканей и условий их изготовления на ткацком станке в зависимости от заправочного натяжения для 20 переплетений.

— 8.

3. Методику расчета рациональных параметров строения ткани в зависимости от свойств используемых нитей.

4. Методику расчета оптимального натяжения основы и утка в зависимости от параметров строения ткани, ее параметров заправки на ткацкий станок и свойств используемых нитей.

5. Алгоритм задачи автоматизированного построения рисунка переплетения любой однослойной ткни и расчета ее параметров строения и технологических параметров изготовления.

6. Рекомендации по установлению оптимального заправочного натяжения при выработке тканей заданного строения для 20 переплетений.

— 9.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

1. Выведены основные функциональные зависимости между технологическими параметрами изготовления тканей и параметрами их строения на основе линейной теории изгиба нитей для ткани переплетением саржа ¼.

2. Проанализированы основные функциональные зависимости между технологическими параметрами изготовления тканей и параметрами их строения на основе линейной теории изгиба нитей для тканей 20 переплетений.

3. Разработаны универсальные формулы для расчета функциональных зависимостей между технологическими параметрами изготовления тканей и параметрами их строения на основе линейной теории изгиба нитей с учетом реального расположения нитей в ткани для любых однослойных тканей мелкоузорчатого строения.

4. Разработан метод проектирования технологических параметров ткани по параметрам строения и изготовления ткани.

5. Разработан метод проектирования параметров изготовления ткани по технологическим параметрам и параметрам строения ткани.

6. Разработан алгоритм программы расчета технологических параметров изготовления тканей и параметров их строения, позволяющий строить любые мелкоузорчатые переплетения, производить расчет их параметров и записывать данные в табличном виде отдельным файлом.

7. Проанализирована зависимость параметров строения тканей и технологических параметров их изготовления от вида переплетения.

— 179.

8. Проанализирована зависимость параметров строения тканей от технологических параметров их изготовления.

9. Проанализирована зависимость технологических параметров изготовления тканей от параметров их строения.

10. Выбраны оборудование, измерительная аппаратура, а также средства и методики исследования и приведена матрица планирования эксперимента, позволяющие проводить экспериментальные исследования с необходимой достоверностью полученных результатов.

11. Проведен эксперимент, исследующий строение и физико-механические свойства тканей и позволяющий сделать вывод о верности теоретических разработок и пригодности тканей к использованию.

12. На основе проведенного эксперимента представлены данные, полученные в результате исследования микросрезов ткани, проведен анализ полученных характеристик и проведен расчет коэффициентов, влияющих на расположение нитей в ткани.

13. В результате оптимизации установлены оптимальные параметры выработки хлопчатобумажных тканей малой плотности для 20 переплетений.

— 180.

РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Выведенные математические модели позволяют прогнозировать параметры строения, свойства тканей и условия их изготовления на ткацком станке в зависимости от заправочного натяжения для 20 переплетений.

2. Разработанные методики расчета оптимального натяжения основы и утка в зависимости от параметров строения ткани, ее параметров заправки на ткацкий станок и свойств используемых нитей может быть рекомендована при проектировании однослойных тканей и подборе оборудования для их выработки.

3. Разработанная программа PFS. exe позволяет решать задачи построения рисунка переплетения любой однослойной ткни и расчета ее параметров строения и технологических параметров изготовления автоматизированным способом.

4. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили составить рекомендации по установлению оптимального заправочного натяжения при выработке тканей заданного строения для 20 переплетений.