Технологическое и компьютерное обеспечение процесса вязания на трикотажных машинах

Перспективы развития трикотажного производства связаны с широким использованием автоматов с электронным управлением.

В сегодняшних условиях рыночной экономики вопросам повышения качества и эффективности проектирования нового ассортимента придается важное значение.

Российские предприятия постепенно переходят на эксплуатацию трикотажных автоматов с компьютерными системами подготовки данных для вязания. Однако современные импортные дессинаторские комплексы проектирования стоят довольно дорого.

Несовершенство таких систем заключается в узкой направленности функций подготовки данных для вязания. Технологические свойства нитей и переплетений не учитываются. Подготовка программы вязания и рисунка не взаимосвязана с другими этапами проектирования модели.

Отечественные системы подготовки данных для плосковязальных автоматов как правило копируют устаревшие «фирменные» комплексы.

Проектирование трикотажа осуществляется с позиций геометрического подхода, что на сегодня не всегда удовлетворяет требованиям технико-экономического расчета.

Возможности вычислительной техники для проектирования трикотажа используются крайне не эффективно.

Таким образом, необходимы отечественные системы проектирования и подготовки данных для вязания на базе современных подходов к моделированию петельной структуры и комплексного решения задач создания нового ассортимента.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Настоящая диссертационная работа выполнена с планом научно-исследовательских работ ЦНИИ Комплексной Автоматизации Легкой промышленности по теме: «Создание систем автоматизированного проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для вязания на автоматах типа „Джумберка“ и „Соболь“».

В сегодняшних условиях рыночной конкуренции трикотажные предприятия вынуждены постоянно заниматься разработкой нового ассортимента, повышением эффективности и качества проектирования.

С приходом на российский рынок современных средств вычислительной техники (в первую очередь на базе персональных компьютеров) появились реальная возможность создать комплексные автоматизированные системы проектирования трикотажных моделей, доступные по цене и удовлетворяющие требованиям сегодняшней ситуации.

На многих предприятиях трикотажной промышленности успешно эксплуатируются системы подготовки данных для вязания на автоматах с электронным управлением, однако объединить этот процесс с другими этапами проектирования представляется насущной задачей.

На основе геометрически нелинейной теории упругой нити составлены дифференциальные уравнения равновесия нити в петле и выведены формулы, определяющие пространственные параметры трикотажной петли, ее длину, а также напряженно — деформированное состояние нити в петле.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Главная цель работы состоит в развитии теории моделирования трикотажной петли и практического ее применения в автоматизированных системах проектирования трикотажных изделий.

Цель достигнута за счет решения задач нелинейной теории упругости применительно для модели трикотажной петли и разработки автоматизированных систем проектирования для плоскои кругловязальных автоматов с электронным управлением. В ходе этого процесса были решены следующие задачи:

1. Разработан комплекс требований к современным автоматизированным системам проектирования трикотажных изделий на базе персонального компьютера.

2. Дополнена модель трикотажной петли Мандена с позиций теории упругой нити и определена формула расчета длины нити в петле.

3. Разработана автоматизированная система проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для работы на кругловязальных автоматах «Джумберка» (Испания).

4. Разработана автоматизированная система проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для работы на плосковязальных автоматах «Соболь» (Россия).

5. В рамках созданных автоматизированных систем проектирования разработана процедура технико-экономического расчета изделия.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. При решении теоретических задач моделирования трикотажной петли использованы основы нелинейной теории упругости, основы механики гибкой нити, механика стержней, механика деформируемого твердого тела.

Теоретические положения, полученные в диссертационной работе, подтверждены экспериментально в лабораторных и производственных условиях.

Разработанные программные продукты проходили всестороннее тестирование в процессе отладки, а затем в работе профессиональными художни-ками-дессинаторами.

Вычисление сложных математических функций проводилось с использованием специальных программных пакетов типа «MATCAD».

Создание информационной базы данных проводилось на основе производственных программ Курского трикотажного комбината и Сергиево-Посадской трикотажной фабрики.

Отладка Автоматизированной системы проектирования трикотажных изделий для автомата «Соболь» проводилась на Невьянском механическом заводе и в научно-исследовательском институте «Импульс».

Отладка Автоматизированной системы проектирования трикотажных изделий для автоматов «Джумберка» проводилась на Курском трикотажном комбинате и Сергиево-Посадской трикотажной фабрике.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в углублении теории моделирования трикотажной петли с позиций геометрически нелинейной теории упругости и применение полученных результатов в разработке Автоматизированных системах проектирования трикотажных изделий для автоматов с электронным управлением.

ВПЕРВЫЕ ПОЛУЧЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. Дополнена теория математической модели трикотажной петли Ман-дена, позволяющая с высокой точностью рассчитывать форму и длину нити в петле.

2. Разработан математический аппарат расчета упругой модели трикотажной петли с помощью ЭВМ (персонального компьютера).

3. Создан программный продукт, позволяющий проектировать трикотажные изделия и данные для вязания на кругловязальных автоматах «Джумберка» и плосковязальных автоматах «Соболь».

4. Разработан универсальный графический редактор, позволяющий создавать рисунки для трикотажа, программа конструирования лекал.

5. Сформирована система предварительного расчета основных технологических параметров трикотажа на основе моделирования формы петли и информационной базы данных.

6. Разработана автоматизированная система технологического расчета параметров структуры трикотажа в рамках подготовки данных для вязания на автоматах «Джумберка» и «Соболь».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Дополнена и подготовлена для практического применения теория математического моделирования трикотажной петли Мандена. Это позволит с высокой точностью рассчитывать форму и длину нити в петле, что важно для проектирования свойств полотна, параметров всего изделия, а так же определения технико-экономических показателей.

Основная часть разработанной теории моделирования петельной структуры и автоматизированных систем проектирования трикотажных изделий и их использование опубликованы автором в 4 статьях журнала Известия ВУЗов «Технология текстильной промышленности» и Сборнике научных трудов ДНТУД (Димитровград).

Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в условиях предприятий: Курского трикотажного комбината, Сергиево-Посадской трикотажной фабрики и АО «Жаклин».

Использование программного продукта для проектирования новых моделей позволило значительно ускорить процесс подготовки к производству нового ассортимента, качественно изменить процессы технологической подготовки, конструирования лекал, подготовку данных для вязания.

Разработанные автоматизированные системы проектирования для автоматов «Джумберка» помогут предприятиям отказаться от закупок дорогостоящих импортных систем подготовки данных для вязания.

Создание системы технико-экономического расчета позволит еще на этапе проектирования определить экономическую эффективность производства данной модели.

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты выполненной работы опубликованы в 4-х статьях Всероссийских журналов и сборников.

СТУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Работа состоит из 4 глав, выводов, списка использованных источников из 26 наименований.

Общий объем диссертации 169 страниц основного текста, 38 рисунков, 4 таблицы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Предложена и реализована в условиях вязания модель трикотажной петли, отвечающая современным требованиям представления структуры полотна.

На основе геометрически нелинейной теории упругой нити составлены дифференциальные уравнения равновесия нити в петле и выведены формулы, определяющие пространственные параметры трикотажной петли, ее длину, а также напряженно — деформированное состояние нити в петле.

На основании детального анализа процесса создания трикотажных изделий разработаны принципы комплексной автоматизированной системы проектирования с использованием персонального компьютера для трикотажных автоматов с электронным управлением.

На основе практического опыта работы с зарубежными системами подготовки данных для вязания создан современный универсальный графический редактор для разработки раппортов и рисунков для трикотажа.

Для процесса проектирования трикотажных изделий предложена компьютерная программа определения основных технологических параметров трикотажа.

Создан программный продукт, позволяющий конструировать форму деталей изделия с последующей раскладкой на полотне.

Разработана методика анализа подготовленных данных для вязания на автоматах с электронным управлением с целью технико-экономического расчета нового изделия и эффективности его производства.

8. В рамках научно-производственной программы создания отечественного плосковязального автомата «Соболь» разработана автоматизированная система проектирования и подготовки данных для вязания.

9. Разработана альтернативная отечественная система проектирования и подготовки данных для вязания на кругловязальных автоматах «Джумберка» (Испания).

10.Подготовлен программный продукт для визуальной оценки подготовленного рисунка переплетения.

11 .Внедрены в производство автоматизированные системы проектирования трикотажных изделий для плосковязальных автоматов «Соболь» и кругловязальных автоматов «Джумберка» (Испания).

12.В результате проведения исследований решена важная производственная задача эффективного автоматизированного проектирования трикотажных изделий на базе современных теоретических исследований и отечественных программных продуктов для автоматов с электронным управлением.