автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Автоматизация проектирования рисунков переплетения крепового типа при помощи ЭВМ. Том 1

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТКАЦКИХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ

§ I. Вопросы теории строения ткани и разработка техники построения ткацких переплетений

§ 2. Развитие теории построения креповых переплетений и выработки креповых тканей

§ 3. Исследование датчиков псевдослучайных чисел и их применение к решению практических задач •••

§ 4. Автоматизированные системы проектирования ткацких переплетений

Выводы по I главе

ГЛАВА П. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ

РИСУНКОВ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ КРЕПОВОГО ТИПА

§ I. Классификация способов построения креповых переплетений.

§ 2. Определение случайного крепового рисунка переплетения

§ 3. Укрупненная блок-схема процесса проектирования случайных рисунков с помощью ЭВМ

§ 4. Датчик псевдослучайных чисел, его статистическая проверка и настройка на заданное М

§ 5. Описание входной информации к задаче проектирования случайных рисунков переплетения

§ 6. Проектирование случайного рисунка переплетения по заданному базисному раппорту

§ 7. Компоновка базисного раппорта из заданного набора эксцентриков

§8. Постановка задачи проектирования случайных рисунков переплетения, крупнораппортных по утку.

§ 9. Определение диапазонов заданий входной информации

§ 10. Построение таблицы всевозможных вариантов количеств основных настилов при заданном значении коэффициента вариации длин этих настилов

§ II. Алгоритм вычисления элементов матрицы количеств основных настилов

§ 12. Построение базисного раппорта по заданной матрице количеств основных настилов

Выводы по П главе

ГЛАВА Ш. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ РИСУНКОВ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ КРЕПОВОГО ТИПА, СОСТШЁННЫХ ДЛЯ ЭВМ ДВУХ

ПОКОЛЕНИЙ.'.

§ I. Диалоговый режим общения оператора с ЭВМ второго поколения "Наири-2П.

§ 2. Примеры рисунков, построенных с помощью ЭВМ

Наири-2"

§ 3. Диалоговый режим общения оператора с ЭВМ третьего поколения СМ

§ Проектирование случайных рисунков переплетения на ЭВМ СМ-4.

Выводы по Ш главе

ГЛАВА 1У. ВЫРАБОТКА ТКАНЕЙ ПО СЛУЧАЙНЫМ РИСУНКАМ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ КРЕПОВОГО ТИПА И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО МЕТОДА ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

§ I. Изготовление экспериментальных образцов тканей в ЭШ ЦНИИШарсти.

§ 2, Производственная проверка метода проектирования случайных крупнораппортных рисунков переплетения крепового типа при помощи ЭВМ на предприятиях Советского Союза

§ 3. Внедрение метода проектирования тканей, создаваемых по случайным рисункам переплетения крепового типа

§ Дальнейшее развитие автоматизированной системы проектирования тканей

Выводы по 1У главе

ВЫВОДЫ.

Главными направлениями научно-технического прогресса в текстильной промышленности на 1981-1985 гг. и на период до 1990 года являются комплексная механизация и автоматизация технологических процессов на базе внедрения бесчелночных ткацких станков, электронных вычислительных машин и автоматизированных систем управления производством и его технологическими процессами.

Актуальность темы.

Широкое внедрение станков СТБ и дополнение их кареточным зевообразовательным механизмом позволяет значительно расширить ассортимент и улучшить качество выпускаемой продукции во всех отраслях текстильной промышленности.

При существующих на ткацких фабриках методах ручного проектирования сложных крупнораппортных рисунков переплетения процесс построения ткацкого рисунка протекает недопустимо долго, приводит к быстрой утомляемости десеинатора и отвлекает его от подлинно творческой работы*

Креповые рисунки переплетения относятся к наиболее трудоемким для их построения ручным способом* Поэтому при разработке автоматизированной системы проектирования тканей одним из важнейших этапов ее развития является создание математической теории, алгоритма и программы, позволяющих при помощи ЭВМ осуществлять автоматизированное проектирование сложных крупнораппортных рисунков переплетения крепового типа.

Цель работы.

I. Разработать математическую теорию проектирования рисунков переплетения крепового типа.

2. Создать математическую модель автоматизированного проектирования креповых рисунков переплетения для их реализации на станках СТБ как с эксцентриковым зевообразовательным механизмом, так и оснащенных ремизоподъемными каретками.

Научная новизна.

Для достижения поставленной цели впервые:

- разработав математический метод проектирования креповых рисунков переплетения высокой степени сложности, базирующийся на принципе равной уработки нитей основы в процессе ткачества, на применении датчика псевдослучайных чисел и на использовании средств вычислительной техники;

- создан алгоритм автоматизированного проектирования рисунков переплетения крепового типа, реализованный на ЭВМ двух поколений;

- получен атлас случайных рисунков переплетения крепового типа, показывающий возможности алгоритма проектирования рисунков;

- проведен анализ рисунков, полученных с помощью ЭВМ, на их применимость для производства тканей;

- заложены основы создания автоматизированной системы проектирования тканей, подучившей наименование АВТОДЕССИНАТОР, предназначенной для решения широкого круга дессинаторских задач.

Практическая ценность работы.

Автоматизированная система проектирования ткацких переплетений крепового типа может быть использована любой ткацкой фабрикой, в ассортименте которой имеются ткани, созданные как на чисто креповой переплетении нитей, так и на комбинированном переплетении, элементами которого1 являются креповые рисунки.

Система прошла производственную проверку на Ивановском камвольном комбинате им. В.И.Ленинау где по рисункам, изготовленным с ее помощью, выработана ткань "Титан" в количестве 543 тыс.пог.м.

С использованием системы АВТОДЕССИНАТОР выполнены заказы более, чем двадцати предприятий Советского Союза по проектированию креповых рисунков переплетения.

За участие на выставке "Технический прогресс в легкой промышленности" система награждена серебряной медалью ВДНХ СССР.

Внедрение работы.

Система АВТОДЕССИНАТОР внедрена на московском производственном камвольном объединении "Октябрь" совместно с системой АВТОКОЛОРИСТ с общим экономическим эффектом 309,6 тыс.руб.

Апробация работы.

Результаты исследований по диссертационной работе доложены и одобрены:

- на научно-техническом семинаре "Ассортимент и качество I продукции текстильной промышленности", г.Москва;

- на Большом Ученом Совете ЦНИИШерсти, г.Москва;

- на Всесоюзной научно-технической конференции в республиканском доме экономической и научно-технической пропаганды общества "Знание" Украинской ССР, г.Киев;

- на научно-техническом семинаре на Ивановской камвольном комбинате им. В.И.Ленина, г.Иваново;

- на однодневной встрече с представителями предприятий шерстяной промышленности на выставке "Технический прогресс в легкой промышленности", ВДНХ СССР, г.Москва;

- на научно-техническом семинаре "Применение математических методов планирования эксперимента в текстильной промышленности", г.Киев;

- на выездном заседании Большого Ученого Совета ЦНИИШерсти, МПКО "Октябрь", г.Москва;

- на семинаре-совещании по применению микроэвм в АСУ ТП легкой промышленности, ВНШШАСУлегпром, г.Иваново.

Публикации по работе.

Результаты диссертационной работы опубликованы в четырех статьях /43-46/.

выводы

1. В работе сформулированы точные и четкие определения понятий "крепового рисунка переплетения" и "случайного рисунка переплетения крепового типа", которые отличаются от известных ранее определений максимальными краткостью и полнотой. Эти определения не связаны с понятием креповой ткани, которая создается из пряжи креповой крутки на базе произвольного переплетения.

2. Дана классификация способов построения креповых переплетений, в основу которой положено число базовых переплетений, участвующих в построении рисунка.

3. Впервые разработан математический метод автоматизированного проектирования сложных крупнораппортных рисунков переплетения крепового типа, основанный на принципе равной уработки нитей основы, на применении датчика псевдослучайных чисел и на использовании средств вычислительной техники.

4. Проектирование рисунков выполняется для станков СТБ как с эксцентриковым зевообразовательным механизмом, так и оснащенных ремизоподъемной кареткой. Использование рекуррентного датчика псевдослучайных чисел позволяет получать различные креповые рисунки, параметры которых отличаются лишь номерами начальных псевдослучайных чисел.

5. Созданы программы автоматизированного проектирования сложных крупнораппортных рисунков переплетения крепового типа для ЭВМ двух поколений. Первая из них составлена в кодах ЭВМ второго поколения "Наири-2" и прошита в долговременном запоминающем устройстве соответствующей специализированной машины. Вторая программа выполнена на языке программирования ФОРТРАН и реализована в операционной системе реального времени на ЭВМ СМ-4, принадлежащей ЦНИИШерсти.

6. Общение оператора с ЭВМ ведется в диалоговом режиме, что позволяет допускать к пульту дессинатора, не знакомого ни с особенностями вычислительной машины, ни с приемами программирования. Работа оператора за пультом в значительной мере облегчается тем, что на внешнем устройстве ЭВМ выдаются сведения о допустимых диапазонах варьирования входных параметров.

7. В работе приведены примеры креповых рисунков переплетения, полученных на ЭВМ "Наири-2", а в приложениях к ней даны атлас случайных рисунков и программа для ЭВМ СМ-4, при помощи которой этот атлас получен.

8. Экспериментальные работы по изготовлению образцов тканей проводились в экспериментально-производственных мастерских ЦНИИШерсти. По заказам более, чем 20 предприятий Советского Союза, выполнены построения креповых рисунков при помощи ЭВМ, которые предназначались для выработки пальтовых, костюмных и кепочных тканей.

9. Метод проектирования креповых рисунков как наиболее трудоемкий для ручного выполнения положен в основу создания автоматизированной системы "проектирования тканей, получивший наименование АВТОДЕССИНАТОР. Система прошла стадию производственной проверки на Ивановском камвольном комбинате им. В.И.Ленина, в результате которой выпущена костюмная ткань "Титан" с индексом "Н" в количестве 543 тыс.пог.м.

10. Система дважды экспонировалась на ВДНХ СССР, награждена серебряной медалью этой выставки и внедрена на Московском производственном камвольном объединении "Октябрь" совместно с системой

АВТОКОЛОРЙСТ с общим экономическим эффектом 309,6 тыс.руб.

II. Рассмотренный метод автоматизированного проектирования креповых рисунков переплетения является законченной научно-исследовательской и опытно-конструкторской работой, что подтверждено актом внедрения, приведенном в приложении 4.

1. Автоматизированная система проектирования тканей -АВТОДЕССИНАТОР. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1975. - 2 с.

2. Бавструк Н.Ф. Курс ткацких переплетений. М.: Искусство, 1951. - 344 е., ил.

3. Бакун Н.К. Теория ткацких переплетений. Урок 3. -М.: МТИ, 1930, с. 49-54, ил.

4. Бакун Н.К., Маркаров Г.И. Теория ткацких переплетений. 4.1. Строение и анализ ткани. М.; Л.: Гизлегпром, 1934. -260 е., ил.

5. Бакун Н.К. Теория ткацких переплетений и анализ ткани. М.; Л.: Гизлегпром, 1938. - 182 е., ил.

6. Бакун Н.К. Тканые изделия, их строение и заправочные расчеты. М.; Л.: Гизлегпром, 1942. - 424 е., ил.

7. Беннет А. Комбинирование простых переплетений. Текстильное производство, 1962, № 4, с. 18-20, ил.

8. Беннет А. Модификация саржевых переплетений. Текстильное производство, 1964, N2 2, с. 18-20, ил.

9. Беннет А. Сочетание переплетения и цвета в клетчатых тканях и тканях с пятнистым эффектом. Текстильное производство, 1964, Ш 8, с. 15-17, ил.

10. Беннет А. Цветовые эффекты на базе простых переплетений. Текстильное производство, 1963, № I, с. 8-10, ил.

11. Борзунов Г.И., Власов П.В. Анализ и алгоритмы построения проборки в ремиз при производстве семейства тканей с различными переплетениями. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1979, № I, с. 42-45.

12. Бурдин С.А. Техника построения ткацкого рисунка. -М.: Гизлегпром, 1959. 120 е., ил.

13. Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования. -М.: Статистика, 1970. 112 с.

14. Ганешин С.А. Технология волокнистых веществ. Подготовительные операции к ткачеству. Пг., 1915, с. 28-66, ил.

15. Глинер М.И., Жодзишский Г.А. Матричный метод программ мирования рисунков для двойных тканей. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1971, № 4, с.89-93, ил.

16. Глинер М.И. Матричный метод синтеза двойных тканей с многоцветным заданным рисунком произвольных размеров.

17. В сб.: Автоматизация производственных процессов в текстильной, трикотажной и швейной промышленности. Л., 1969, с.57-58.

18. Глушков В.М. Может ли машина творить? Техника -молодежи, 1972, № 8, с. 36-38.

19. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1969. - 400 с.

20. Голенко Д.И. и др. Датчик случайных чисел на электронной вычислительной машине "Стрела". М.: ВЦ АН СССР, i960. - 31 е., ил.

21. Голенко Д.И. и др. Моделирование в технико-экономических системах. Л.: ЛГУ, 1975. - 197 е., ил.

22. Голенко Д.И. Моделирование и статистический анализ псевдослучайных чисел на электронных вычислительных машинах. -М.: Наука, 1965. 228 е., ил.

23. Голенко Д.И. Некоторые вопросы моделирования вероятностных процессов на электронных вычислительных машинах. -Дис. канд.физ.мат.наук. М., 1961. - 183 л., ил. - Библиогр.: л.179-183 (57 назв.).

24. Голенко Д.И. Образование случайных величин с произвольным законом распределения. Вычислительная математика, 1959, сб. 5, с.83-92, ил.

25. Гордеев В.А. Ткацкие переплетения и анализ тканей. -М.: Легкая индустрия, 1969. 117 е., ил.

26. Гордеев В.А., Арефьев Г.И., Волков П.В. Ткачество. -М.: Легкая индустрия, 1970. 583 е., ил.

27. Горицкий С.Г. К вопросу о новой теории ткацких переплетений. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1963, № 2, с. 164-167.

28. Грановский Т.О. Выработка шелковых тканей крепового переплетения на пневморапирных ткацких станках. В реф.сб.: Текстильная промышленность, 1978, № 8, с.33-35, ил.

29. Грановский Т.О., Сиротин Ю.А. Опыт работы и перспективы использования пневморапирных ткацких станков в шелковой промышленности. -М.: Легкая индустрия, 1978, с.141-149.

30. Гребнер 3. Ткачество. М.: Гизлегпром, 1958. - 524 е.,ил.

31. Давыдов А.К. Основы математической теории ткацких переплетений. В сб.: Костромской текстильный институт. Научно-исследовательские труды, 1949, вып.8, с.31-52, ил.

32. Джи Н. Рисунки тканей, создаваемые простым переплетением и сочетанием расцветок. Текстильное производство, 1964: № 5, с.13-15, ил.; № 6, с. 17-21, ил.; № II, с.20-23, ил.

33. Ефремович В.А. Топология ткацких переплетений. В сб.: Московский текстильный институт. Научно-исследовательские труды, 1948, е.Х1, с.102-117.

34. Иванюшин С.Ф. Применение математических методов и ЭВМ в текстильной промышленности, М.: Легкая индустрия, 1979. -152 е., ил.

35. Ильин И.В. О геометрической структуре однослойной ткани. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, I960, № 5, с. 61-66.

36. Иоксимович Ч.М. Сборник ткацких рисунков. М.: Вестник мануфактурной промышленности, I9II. - 188 табл., ил.

37. Иоксимович Ч.М. Теория ручного и механического ткачества. 4.1. Ткацкое рисование. СПБ., 1900.

38. Калистратова С.Н. Автоматизация проектирования и анализ ткацких переплетений с помощью электронной вычислительной машины. Дис.канд.техн.наук. - М., 1969.

39. T.I. 180 л., ил. Библиогр.: л.109-117 (90 назв.).