автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Исследование и совершенствование процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах

кандидата технических наук
Бобылькова, Ирина Сергеевна
город
Иваново
год
2003
специальность ВАК РФ
05.19.02
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Исследование и совершенствование процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах»

Автореферат диссертации по теме "Исследование и совершенствование процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах"

На правах рукописи

ШЦ-

БОБЫЛЬКОВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ТКАЦКОГО НАВОЯ НА [ ШЛИХТОВАЛЬНЫХ МАШИНАХ

I

Специальность 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

( АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2003

Работа выполнена к Государственном образовательном учреждении высшего профессиональною образования «Ивановская государственная текстильная

академия» (ИП*Л)

Научный руководи гель

доктор технических наук, профессор

Маховер Валерий Львович

Официальные оппоненты*

доктор технических наук, профессор

кандидат (ехнических наук, старший научный сотрудник

Глазунов Виктор Федорович Куп.ин Юрий Констаншнович

Ведущая органииция Костромской I осударствеиный технологический универешет (кафедра ткачества)

Защига состоится «¿0 » 2003 г. в /0 часов на заседании

диссертационно!о совета Д 212.061.01 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу:

153000. г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГТА

Дв горефера I раюслан ^/^¿^2003

Ученый секретарь (исссртационно!о совета КулидаН.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

з

Актуальность работы. Ткачество является одной из самых трудоемких операций текстильного производства, где производительность труда, отходы пряжи и качество вырабатываемых тканей во многом определяются качеством подготовки основ и эффективностью проведения отдельных приготовительных операций, центральное место среди которых занимает процесс шлихтования.

Одна шлихтовальная машина может обслужить от 400 до 700 ткацких панков, поэтому сбой в технологии шлихтования даже на одной шлихтовальной машине в течение небольшого промежутка времени отрицательно сказывается на протяжении длительного периода работы ткацкого цеха. Эффективность рабшы ткацкого производства в значительной мере зависит от условий формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах, так как некачественная структура намотки может существенно снизить весь эффект шлихтования.

Процесс подготовки основных нитей должен обеспечить получение ткацких навоев со стабильными, оптимальными технологическими свойствами и структурой намотки. Однако плотность намотки пряжи на навое по мере его наработки уменьшается. Переуплотнение намотки в начале наматывания приводит к частичной потере физико-механических свойств пряжи. Кроме того, снижение плотности намотки при удалении от ствола навоя уменьшает эффективную емкость паковки, так как снижает массу намотанных нитей в возрастающем слое намотки равной толщины. В этой связи важной и пока не решенной задачей является выравнивание и увеличение плотности намотки пряжи на ткацком навое. Отсутствуют исследования влияния на натяжение и деформацию нитей рассеивающего механизма и распределения натяжения по линии заправки нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины. В связи с необходимостью стабилизации процесса ткачества и решения проблемы ликвидации остатков пряжи при доработке основ на двухнавойных ткацких станках остро сгоит задача получения идентичных по структуре намотки ткацких навоев, условия формирования которых на шлихювальных машинах до конца не исследованы. Немаловажное значение имеет снижение энергоемкости шлихтовальной машины.

Потребность в решении указанных задач обуславливает актуальность и своевременность избранной нами темы исследования.

Целью настоящего исследования является повышение эффективности работы ткацкого производства гптем улучшения качества намотки гтряжи за счет совершенствования процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные научные и технические задачи:

- исследовано распределение натяжения и деформации нитей по линии их «правки в выпускной зоне шлихтовальной машины. Изучено влияние рассей-

*

вающего механизма на натяжение и деформацию нитей в стационарных и динамических условиях наматывания их на ткацкий навой;

- в производственных условиях неслед<?ваны основные параметры нарабатываемых ткацких навоев в процессе их формирования и на базе экспериментальных данных получены математические модели намотки пряжи на ткацком навое;

- определено и проанализировано влияние натяжения нитей и уплотняющего усилия скалки на основные параметры намотки и характер их изменения при формировании ткацкого навоя;

- выявлены условия стабилизации нагяжения нитей, выравнивания и увеличения плотности намотки основы на навое в процессе его наматывания;

- предложен новый механизм для уплотнения намотки на ткацком напое с целью улучшения качества намогки за счет повышения точности послойного выравнивания ее плотности. Дана методика расчета технологических и кинематических параметров работы этого механизма;

- выявлены условия получения идентичных ткацких навоев, то есть навоев. имеющих при равном текущем числе оборотов одинаковые радиусы намотки, длину намотанных нитей и другие параметры структуры намотки,

- даны рекомендации по совершенствованию условий формирования ткацких навоев и проведена их производственная проверка на современных отечественных шлихтовальных машинах.

Решение указанных задач соогветствует направлению научных исследований ИГТА по совершенствованию техники и технологии ткацкою производства.

Методы исследований. Работа содержит теоретические и эксперимен-гальные исследования, в которых использовались:

- шлихтовальные машины барабанной сушки ШБ-11/140 и ШБ-11/180;

- основы для выработки хлопчатобумажных тканей действующего ассортимента;

- ткацкие станки Р-Ю5-2В-8 и СТБ-2-330.

Теоретическая часть работы основана на использовании методов дифференциальною и интефального исчисления, аналитической геометрии и моделирования на персональной ЭВМ. Применялись законы теоретической механики, элсменш теории механизмов и машин и теоретических основ электротехники. Все экспериментальные исследования проведены в условиях ОАО «Зи-новьевсхая Мануфактура» (1 Иваново) с использованием тепзометрического измерения натяжения нитей, специально изготовленных приборов и устройств и современных методов планирования и анализа факторного эксперимента. Экспсримеш&пьнмс данные обрабатывались с применением теории вероягно-С1ей и мгчематической статистки

Автр защищает :

1 Методику и результаты исследования изменения нагяжения и дефор-

4*

• I".

мации ншей основы по линии их занравки в выпускной зоне шлихтовальной машины.

2. Дифференциальные уравнения и методику моделирования процесса деформирования нитей в зоне формирования ткацкого навоя с учетом работы рассеивающего механизма.

3. Математические модели намел ки пряжи на ткацком навое, полученные на базе экспериментальных данных с учетом основных параметров процесса наматывания.

4. Зависимости натяжения нитей и плотности намотки от уплотняющего усилия скалки и других определяющих параметров.

5. Условия стабилизации натяжения нитей, выравнивания и увеличения плотности намотки пряжи ка навое в процессе его наматывания.

6. Новый механизм для послойного выравнивания и увеличения плотности намотки при формировании ткацкого навоя.

7. Условия получения идентичных по структуре ткацких навоев на шлих-I овальной машине.

Научная новизна рабош заключается в гам. что впервые.

- предложена методика расчета натяжения и деформации нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины;

, - получены дифференциальные уравнения и методика моделирования на

ПЭВМ процесса деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины с учетом работы рассеивающего механизма, позволяющие определять изменение относительной деформации нитей при начагмвагти на ткацкий навой с постоянной скоростью шлихтования при произвольном изменении предварительной деформации;

- по результатам производственных экспериментов получены математические модели намотки пряжи на навое в процессе его наматывания, одновременно учитывающие натяжение нитей, давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства и текущий радиус намотки. Найдены зависимости на> тяжения нитей и плотности намотки от уплотняющего усилия скалки и других

определяющих параметров;

- выведена формула для расчета натяжения ни гей, наматывающихся на ткацкий навой в установившемся режиме работы шлихтовальной машины, учитывающая ток якоря электродвигателя, магнитный поток возбуждения и окружное усилие сопротивления уплотняющей скалки вращению ткацкого навоя;

- предложена методика определения законов изменения в процессе формирования ткацкого навоя давления воздуха в пневмокамере уплотняющею устройства и сигнала коррекции юка якоря в системе управления •ысктродви-тателем. обеспечивающих выравнивание и увеличение плотности пачопси и стабилизацию натяжения наматываемых нитей;

" - получена теоретическая математическая модель наможи пряжи на ткацком навое в процессе ею формиронания. в основу ьоюрой. в отличие 01 и (-веспюй математической модели МвНИ'1 И, положена не динамическая спираль

намотки, а экспериментальная зависимость пломюаи намотки от текущего оа-лиуса наматывания. г

- разработана методика расчета динамической спирали намотки по И1-весшой (экспериментально заданной) в процессе наматывания зависимости средней плотности намотки.

Предложен новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое (патент РФ № 2188882 от 28.06.2001), позволяющий улучшить качество намотки за счет послойного выравнивания ее плотности.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Предложенное новое устройство для уплотнения намогки пряжи на ткацком навое и выявленные в диссертации закономерности изменения давления воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства, необходимые для выравнивания и увеличения плотности намотки в процессе формирования ткацкого навоя. могут быть реализованы путем модернизации существующего механизма Введение в систему управления электроприводом ткацкого навоя сигнала коррекции тока якоря по установленному закону позволяет (в случае необходимости) измени 1ь или стабилизировать на заданном >ровне натяжение нитей в процессе их наматывания на ткацкий навой.

Реализация условий, обеспечивающих выравнивание и увеличение плотности намотки, и использование нового устройства дают возможность создавать ткацкую пакозку более высокого качества. При этом за счет снижения уровня намоточного натяжения и увеличения уплотняющего усилия скалки уменьшается напряженное состояние нитей в намотке при большей удельной плотности

Производственная проверка в условиях ОАО «Зиновьевская Мануфактура» (г. Иваново) показала, что выравнивание удельной плотности намотки позволяет наматывать на ткацкий навой основу большей длины без увеличения обрывности основных нитей. Относительное увеличение длины намотанных нитей за счет выравнивания плотности намотки при подготовке основ для ткани марля арт.6472 составило 9%, а при подготовке основ для ткани миткаль арт.АЛ-92-33 - 11,6% Вследствие этого снижены огходы пряжи в ткачестве и загрузка проборно-узловязального отдела и заправщиков. По расчет)' базового предприятия ожидаемый экономический эффект от использования новых технологических режимов в расчете на одну шлихтовальную машину в год составляет: 32893,83 рубля - при выработке марли арт.6472 и 12200 рублей - при выработке ткани миткаль ар|.АЛ-92-33. Суммарный годовой жономический эффект равен 45093,83 рубля.

Теоретическая математическая модель и расчетные динамические спирали намотки пряжи позволяют получить условия формирования идентичных 1кацки\ навоев.-Реализация этич условий на баювом предприятии дала воь можносп. сформировав ткацкие навои на шлихтовальной машине 1ЛБ-! 1/180. близкие к идентичным при одинаковом полном числе оборотов навоев (пк = 2360 ) различие в конечных радиусах намотки составляло не более 1,5 мм.

Срабатывание трех нар таких навоев на лвухнавойных тканких станках СТБ-2-330 при выработке в три полотна ткани миткаль арт АЛ-92-33 известным «жестким» способом (.при отключенном дифференциале основног о peí у.штора) показало одновременность схода основ, что подтверждается актом производственной проверки.

Таким образом, реализация условий получения идентичных ткацких на воев позволяет решить проблему снижения и полной ликвидации отходов пряжи при доработке основ на дзухнанойных ткацких станках. Отсутствие дополнительных источников энергии (например, сжатого воздуха) для создания уплотняющего усилия скалки на намотку при использовании нового механизма снижает энергоемкость шлихтовальной машины.

Основные научные результаты диссертационной рабогы могут быть использованы инженерно-техническими работниками ткацких фабрик, конструкторами при создании новых шлихтовальных машин, учеными и аспиратами, а также студентами текстильных вузов для дальнейшего изучения и совершенствования технологии ткачества.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: межву ювеких научно-технических конференциях аспирантов, магистрантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Иваново, 2000, 2002, 2003); международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Иваново. 2001, 2002); международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Кострома, 2000); межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ -производству» (Кострома, 2003); юбилейной научно-технической межвузовской конференции (Санкт-Петербург, 2000), научно-методических семинарах кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2000, 2002, 2003); расширенном заседании кафедры ткачества И1ТА (Иваново, 2003).

Содержание представленных докладов отражено в тезисах и материалах вышеуказанных конференций.

Публикации. Основные результаты выполненных исследований представлены статьями в журнале «Изв. вузов. Технология текстильной промышленности». тезисами докладов и материалами научно-технических конференций, патентом на изобретение № 2188882 «Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины» от 28.06.2001 года

Личное участие автора в получении изложенного в диссертации.

Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных регулы ai он, i еоретические положения и выводы диссипации принадлежат автору. Рафаботка нового механизма уплотнения намочи на гкаиком навое выполнена автором при участии научною руководи юля представителя промышленного предприятия и доцента кафедры ткачесша ИП'А. 13

производственной проверке усовершенствованных условий формирования ткацких навоев, а также в подготовке к проведению экспериментальных исследований параметров намотки ткацких навоев и в сборе экспериментальных данных по обрывности основной пряжи в ткачестве принимал« участие сотрудники ОАО «Зиновьевская Мануфактура» г. Иванова.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 разделов с выводами после каждого и общих выводов и рекомендаций. Список литературы содержит 127 наименований. Работа включает 38 рисунков, 40 таблиц и 6 приложений. Общий объем работы составляет 260 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований и определены методы их решения. Показаны научная новизна, практическая значимость работы и реализация полученных результатов.

В первом разделе рассмотрено современное состояние исследований выпускной зоны шлихтовальной машины, влияние условий формирования ткацкого навоя на параметры структуры намотки, характеризующие напряженное состояние пряжи в паковке, теоретические и экспериментальные аспекты процесса наматывания нитей.

В выпускной зоне шлихтовальной машины нити подвергаются натяжению, воздействию уплотняющего и рассеивающего механизмов, а также испытывают силы трения о направляющие и рабочие органы и силы инерции, возникающие из-за изменения массы пряжи на навое и угловой скорости его вращения.

Параметры структуры намотки во многом зависят от условий наматывания навоя Установлено, что существенное влияние на технологические свойства пряжи оказывают натяжение наматываемых нитей и уплотняющее усилие скалки. Причем из указанных параметров в наибольшей степени на процесс наматывания влияет натяжение нитей. Для лучшего сохранения технологических свойств пряжи и снижения обрывности основных нитей в ткачестве достаточно высокую плотность намогки навоя необходимо создавать за счет увеличения давления уплотняющей скалки на намотку при снижении натяжения наматываемых нитей.

Роль механизма уплотнения в достижении определенной структуры и необходимой плотности намотки пряжи на паковке до сих нор остается до конца не выясненной Разными исследователями высказываются противоречивые мнения относительно физической картины эффекта укатки Однако установленным фактом можно считать положительное влияние прессующего воздействия укашвающего валика (скалки), уменьшающего бугристость намотки, кото-

рая является одной из причин неравномерности натяжения нитей и их обрывности в ткачестве.

Колебания натяжения нитей, вызванные действием рассеивающего механизма и изменениями натяжения в предыдущих зонах (секциях) шлихтовальной машины, передаются на ткацкий навой, изменяют условия схода нитей в ткачестве, что нарушает стабильность процесса формирования ткани. Между тем оценка степени влияния рассеивающего механизма на натяжение и деформацию нитей в зоне наматывания ткацкого навоя в литературе отсутствует.

При обычном режиме шлихтования плотность намотки пряжи на навое, рассчитанная по измерениям длины намотанных нитей и текущего радиуса наматывания, по мере наработки уменьшается. Переуплотнение намотки в начале наматывания, вызванное чрезмерным давлением скалки на пряжу, приводит к частичной потере физико - механических свойств пряжи и к увеличению обрывности нитей в ткачестве при доработке основ. Известные механизмы для устранения указанных недостатков не могут обеспечить послойного выравнивания плогности намотки, достижение которого за счет соответствующего изменения силы давления уплотняющей скалки на намотку создает условия снижения напряженного состояния нитей в намотке, так как они будут испытывать меньшие растягивающие усилия.

При формировании ткацкого навоя наряду с выравниванием послойной плотности намотки важное значение имеет стабилизация натяжения наматываемых нитей, улучшающая условия схода нитей с навоя на ткацком станке. Однако существующая система управления электроприводом ткацкого навоя не обеспечивает поддержания на постоянном уровне натяжения наматываемых нитей, так как не учитывает зависящее от рядиуса намоттси сопротивление вращению навоя, создаваемое силой давления уплотняющей скалки.

Для определения условий послойного выравнивания плотности намотки пряжи на навое и стабилизации натяжения наматываемых нитей нужны математические модели намотки. Известные математические описания не учитывают возможные изменения в процессе наматывания натяжения нитей, а поэтому нуждаются в совершенствовании. Не установлена взаимосвязь экспериментальных математических моделей для плотности намотки с динамическими спиралями намотки.

Для нормализации процесса ткачества и снижения отходов пряжи при выработке ткани на двухнавойных ткацких станках представляет интерес получение в шлихтовании идентичных ткацких паковок, то есть навоев, имеющих при любом текущем числе оборотов рапные радиусы намотки и одинаковую длину намотанных нитей, а следом::гельно. и одинаковую напряженную структуру намотки. Однако условия их получения на шлихт овальных машинах в лит ера гуре от су гс гву ю т.

На основании анализа раГюI В.Л. Гордеева. 13.Б. Кленова. В.В. Живетика.

, B.J1. Маховера. В.П. Зайцева. К.II. Писярипой. А П Еулытитп'. К) К. Клтьииа и

других ученых выбрано направление исследования и определены задачи, решаемые в диссертации. *

Во втором разделе изучены изменение латяжения и деформации нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины, влияние рассеивающего механизма на деформацию нитей. Получены дифференциальные уравнения деформирования нитей, на основе которых проведено моделирование нестационарных режимов деформирования при наматывании нитей на ткацкий навой.

суммарном натяжении Т нитей, наматываемых на ткацкий навой, и отношении 7о Т-6 (Т{)-натяжение нитей на входе в выпускную зону) она позволяет но полученным уравнениям определять натяжения 74 и 7) (соответственно на ушетках СО и ЕР) (рис.1) с учетом ко>ффициенюв фения в цапфах рассматриваемых валов, их конструктивных размеров и веса, а также постоянных и переменных параметров лилии заправки нитей. Результаты расчетов по данной методике для заданных параметров представлены в табл. 1.

Экспериментальные шмереиня натяжения в условиях ОАО «Зиновьевская

Рис 1

В выпускной зоне современных отечественных шлихтовальных машин нити основы 1 (рис. 1) огибают мерильный вал 2, обрезиненный выпускной вал 3, ролик-датчик 4, рассеивающий (реглажный) вал 5 и наматываются на ткацкий навой 6.

С использованием метода координат получены формулы для определения переменных и конструктивно-постоянных параметров геометрии заправки нитей основы.

Предложена методика расчета натяжения и деформации нитей на различных участках линии их заправки в установившемся режиме работы шлихтовальной машины при отключенном реглажном механизме. При заданных

Таблица 1

Мануфактура» (г. Иваново), проведенные на шлихтовальной машине

ШБ-11/140 в режиме второго варианта табл. 1 при выработке основ для ткани марля арт.6472 (скорость шлихтования

и =90 м/мин), дали результаты, близкие к расчетным, с относительной

погрешностью менее 2,5%. Г7о экспериментальным измерениям натяхсений Г и 7о и вытяжке нитей в данной зоне найден коэффициент с жесткости ошлихтованной нити, численно равный величине силы, сообщающей отрезку образца условное относительное удлинение, равное 100 %: С = (Т - Т^) -100/5 = (40,8 - 30,7)-100/0,3 = 3366 сН/ннть С учетом этого коэффициента определены частные вытяжки и деформации нитей на участках РЕ и ЕОСВА (см. рис.1) выпускной зоны, использованные в дальнейших исследованиях.

На современных отечественных шлихтовальных машинах в выпускной зоне используют специальный рассеивающий механизм, обеспечивающий крестообразную намотку нитей на ткацком навое. Изучено влияние рассеивающего (реглажного) механизма на деформацию нитей. Установлено, что рассеивающий механизм сообщает нитям дополнительную относительную деформацию нитей, имеющую характер гармонических колебаний с периодом, вдвое меньшим периода колебаний рассеивающего вала:

р, м Ть сН/нить 1'ъ 1 «1. сН/нить! рад ар' ! аП*' ! [>яд ! рад 1 рад м

е0 = 0,65%; Г0 = 22 сН/иить; Т = 30 сН/пить; S = T0/T= 0,73; s =0,89%

0,075 26,880 27,360 I 1,226 0,574 0,112 0,328 0,508

0,175 27,000 27,480 1 1,028 0,547 0,112 0,336, 0,4%

0,250 27,100 27,600 { 0,874 0,522 о,пТ 0,342 0,474

0,350 27,290 27,780 1 0,65 0,480 0,111 0,353 0,421

е0 = 0,89%; Т0 = 30 сН/нить; Г = 40 сН/нить; 8 =Tq! Т - 0,75; е = 1,19%

0,075 36,310 36,900 j 1,226 0,503 0,101 0,313 0,508

0,175 36,490 37,090 П,028 0,472 0,101 1032Г 0,4%

0,250 36,660 37,260 I 0,874 0,444 0,101 0,329 0,474

0,350 36,920 37,520 1 0,651 0,399 0,101 0,340 0,421

ер = 100( L - /-о) / ¿о = 2-4 ^(1 - cos 2<рк) / ¿0,

(1)

где L - длина нитей в заправке шлихтовальной машины, изменяющаяся под действием реглажного механизма: гк. <рк- радиус и yi ол поворота червячного колеса (0< гк <20 мм); Ц- длина на участке DC В А (см. рис.1), соответствующая прямолинейному расположению нитей; в = rK /(/2 + raj) + rKl/(/ + /„ )2; h,ah!- параметры линии заправки; /„-длина нитей на паковке, намотанная за время поворота червячного колеса на угол <рк - к / 2.

Амплитуда этих колебаний, рассчитываемая по полученным формулам, определяется настройкой гк рассеивающего мдсанизма и изменяющейся в процессе наматывания геометрией заправки нитей. ь

Из формулы (1) видно, что дополнительная относительная деформация нитей от рассеивающего механизма включает в себя постоянную и переменную составляющие, причем доля постоянной составляющей по отношению к вытяжке нитей в данной зоне может достигать 28,3%.

При работе шлихтовальной машины возможны периодические или разовые возмущения по натяжению и деформации, вносимые в зону формирования навоя работой предыдущих зон. С целью изучения влияния этих возмущений на деформацию и натяжение нитей, наматывающихся на ткацкий навой при постоянной скорости и шлихтования и произвольном изменении предварительной деформации су = /;0 (Г), впервые получены дифференциальные уравнения деформирования нит ей в рассматриваемой зоне:

ds\ /d<pK + Ф|=Ф\(ВХ + Eq )- (2)

для участка FE (см. рис. 1), и

deld<pK + Ф2с = Ф2(В2 + )-г.р(Ф1 cosltpK -2sinЪрк)- (3)

для участка DCBA, в т.D которого деформация £\ поступает со временем запаздывания г = г{ж - ат) Iv. вызванным инерционностью ролика-датчика. В формулах (2) и (3): Ф\ = 1/(<нкг1),Ф2 = 1 !{сокг2); <ок- угловая скорость вращения червячного колеса; Г], Ti - постоянные времени переходных процессов соответственно на участках FE и DCBA; ёр = 25гкв/Lq¡- среднее за период своего изменения значение дополнительной относительной деформации.

С применением дифференциальных уравнений (2) и (3) в тесной связи с экспериментом проведено моделирование на ЭВМ процесса деформирования нитей при периодическом (синусоидальном) и ступенчатом (скачкообразном) изменении предварительной относительной деформации. Соответствующие графики показаны на рис.2 и 3.

В первом варианте (см. рис.2) нестационарного режима, когда предварительная деформация изменяется по закону cq (<рк) = + ks(¡ sin <?((рк - <рк\). соответствующему в эксперименте биению одного n¡ сушильных барабанов (где коэффициент ¿<1, <т - о>(. !wK. wK- круговая частота возмущающего сигнала, <рк| >0 - угол поворота червячного колеса рассеивающего механизма в начало появления возмущающего сигнала), относительная деформация нитей, наматывающихся на ткацкий навой, складывается из постоянной составляю-

1.61 Г" ----

- 1,2 г 71 " ]

-0.8 \ \

1 0,4 1 -

Тк.рая

-5 0 5 10 15 20 25 -5-3-11 3 5 7 9 И 13

е.*

ГУ!~К -20 мм

=10 мм

Г=20>

С М) мм

Ч^рад

5 10 15 20 25 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 " >3

Рис.2 Рис.3

шей и двух периодических колебаний, обусловленных работой рассеивающего механизма и возмущающим воздействием, имеющими разные амплитуды и периоды.

Во втором варианте (см. рис.3) нестационарного режима деформирования нитей при возрастании скачком предварительной относительной деформации, вызванной, например, увеличением усилия разделения нитей в ценовом поле шлихтовальной машины, относительная деформация нитей, наматывающихся на ткацкий навой, изменяется по экспоненциальному закону при наложении на него периодических колебаний, создаваемых реглажным механизмом.

При работе шлихтовальной машины с отключенным реглажным механизмом (гл. = 0) в формуле (3) следует положить ёр =0.

Из дифференциальных уравнений (2) и (3) установлено, что относительная деформация ни гей, наматывающихся на ткацкий навой, складывается из их предварительной относительной деформации, вытяжки в зоне намагывания и дополнительной относительной деформации, создаваемой рассеивающим механизмом.

Предложенная методика математического моделирования процесса деформирования нитей может быть использована при и (учении других нестационарных режимов в зоне формирования ткацкого навоя.

В третьем разделе с целью получения обобщенных математических моделей намотки пряжи на ткацком навое з процессе его формирования в производственных условиях ОАО «Зиновьевская Мануфактура» (г. Иваново) провс- 1 лен эксперимент на машине У15-! 1/140 при подготовке основ из хлопчатобумажной пряжи линейной плотностью 18.5 текс для выработки тканей марля арт.6472 (1089 нитей в основе) и миткаль арт.АЛ-92-33 (2000 нитей в основе) на пневматических ткацких станках Р-105-гВ-8. I

Эксперимент заключался в проведении 8 серий полных факторных экспериментов. каждая из которых соответствовала наработке на шлихтовальной машине ткацких навоев до определенного (заданного) радиуса намотки. В качестве определяющих параметров процесса были выбраны: Х\- давление Р воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства, 105 Па; Х2- натяжение Т одиночной нити основы на участке между рассеивающим валом и ткацким на- 1

воем, сН/нить. Выходными параметрами исследуемого процесса были: средняя (интегральная) плотность у намотки пряжи, текущее число пн оборотов ткацкого навоя и длина ¿,, намотанных нитей. Контролю подвергался также текущий радиус р намотки навоя.

Измерение указанных параметров и поддержание факторов на запланированных уровнях осуществлялось с помошыо приборов и устройств, схемы и принцип работы которых приведены в диссертации. «

Для каждого артикула тканей было наработано и проконтролировано по 20 ткацких навоев (4 опыта матрицы планирования по 5 повторностей).

В ходе математикс-статистической обработки результатов эксперимента впервые были получены рирессиокнке трехфаеторные модели:

- для плотности намотки:

7~Ьо{р) + Ь\(р)(2Р-4)»-б2(/7)(0,27"-6,3), г/см3; (4)

- для числа оборотов ткацкого навоя: I

«Н = ¿0 (Р) ¿1 (РУ.2Р • Ю-5 - 4) + ¿2 (р)(0,2Г - 6,3) ; (5)

«

- для текущей длины намотанных нитей:

1„ = кНуКр1 -г(;)/(тоГф10-3), м, (6)

где 1.5-10'< Р < 2,5-10Ч Па, 26.5 < Т< 36,5 сН/иить, 9,0 <р< 33,5 см; коэффициенты Ь\. />2 и (¡о, , в зависимости от текущего радиуса р намотки рассчитываются по отдельным выражениям для марли и миткаля; Н,г0 - рассадка

фланиев и радиус ствола ткацкого навоя, см: тп- число нитей в основе; Тф-

фактическая линейная плотность пряжи, текс.

Полученные трехфакторные математические модели удовлетворительно описывают (в границах эксперимента) намотку нитей на ткацком навое и реальные процессы, протекающие в выпускной тоне шлихтовальной машины при подготовке основ для тканей марля и миткаль (погрешность между экспериментальными и расчетными значениями составила меньше 4%).

Статистический сравнительный анализ обрывности нитей основы на ткацких станках при срабатывании опытных ткацких навоев показал, что в принятых диапазонах изменения натяжения наматываемых нитей и давления воздуха в пневмокамере механизма уплотнения намотки эти факторы не оказывают значимого влияния на обрывность.

Из анализа математических моделей (4) и (5) следует, что на плотность намотки и число оборотов ткацкого навоя при наматывании его до заданного , радиуса намотки натяжение наматываемых нитей оказывает значительно боль-

шее влияние по сравнению с давлением воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства. С увеличением обоих указанных факторов эти параметры возрастают, что не противоречит физическому смыслу и известным представлениям > об изучаемом процессе.

Экспериментально установлено, что формирование ткацкого навоя с постоянным натяжением наматываемых нитей и неизменным давлением воздуха в пневмокамере механизма уплотнения не обеспечивает постоянства плотности намотки: по мере наработки навоя она уменьшается. Это уменьшение можно объяснить постепенным снижением давления витков, укладываемых на текущую поверхность наматывания, и несоответствием характера изменения усилия прессования намотки уплотняющей скалкой.

В четвертом разделе получена формула для расчета суммарного натяжения Т нитей, наматывающихся на ткацкий навой в установившемся режиме работы шлихтовальной машины:

Т=Аа!р-Рс, даН, (7)

где

Ад =0,1-см -Фм -7',даНм: (8)

с\/ - механическая постоянная электродвигателя (безразмерная величина); /я. Фд/ - ток в цепи якоря (А) и магнитный поток в обмотке возбуждения. Вб. /, 77'-передаточное отношение от электродвигателя к ткацкому навою и КПД механической передачи: Рс - окружное усилие сопротивления уплот няющей скалки вращению ткацкого навоя. даН; 0.1 - коэффициент согласования размерностей.

На основании формул (7) и (4) предложено комплексное матемашческое описание процесса формирования псацкого навоя, которое дополнительно содержит полученные ранее В.Л. Мачовером и A.B. Булыгиным соотношения:

Pc=0,\\-N и N = a'(p)P-b'(p), (9)

где N - сила давления уплотняющей скалки на намшку, даН; а'(р),Ь'(р)- коэффициенты. зависящие о г текущего радиуса р намотки, определяемые по известным алгебраическим формулам; 0.075 </>< 0,350 м:

1.4-105 </'<4,2-105Па.

С использованием комплексного математического описания процесса формирования гкацко! о навоя при подготовке основ для тканей марля арт.6472 и мигкаль api.AJl-92-ЗЗ впервые получены: зависимости натяжения нитей и плотноеги намопси от уплотняющего усилия скалки к других определяющих параметров; условия выравнивания натяжения наматываемых нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины; условия выравнивания и увеличения плогно-сш намотки пряжи на ткацком навое. Усыновлено, что при обычном режиме формирования ткацких навоев (когда давление Р вочдуха в пневмокамере уп- t

лотняюшею устройства остается неизменным) существующая chcicmu автома-i ического регулирования электропривода ткацкого навоя не обеспечивает постоянства натяжения Т наматываемых ни1ей. так как vcv.ime V прижима скалки к намо1ке при пом не остается величиной постоянной. Последнее обьясняеюя в основном тем, что по мерс возрастания радиуса намопси и углубления шюка в пневмокамеру рабочая поверхность мембраны увеличивается за счет расширяющейся конусности внутреннего объема камеры Плотность у намотки также не остается величиной постоянной - по мере наработки навоя она уменьшается при любом фиксированном давлении Р воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства. Характер изменения указанных параметров поясняется • графиками на рис.4 (на примере ткани миткаль арт.АД-92-33).

Для выравнивания натяжения наматываемых ни1ей в выпускной зоне шлихтовальной машины получены условия, включающие в себя два альтернативных варианта: *

- поддержание на постоянных уровнях о (ношения А„ р и силы Л' давления уплотняющей скалки на намотку при соответствующем изменении давления Р воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства.

- соответствующее изменение в процессе намаiывания величины А^ настройки системы электропривода ткацкою навоя при неизменном давлении Р воздуха в пневмокамере мехами тма уплотнения

Для обоих вариантов получены необходимые законы изменения переменных параметров, причем зависимость А,, = Аи( р) близка к тинейно возрас-

32 31 30 29 28 27 26

Т, сИ/ныть

-ч ч ? ■Ь 5-' о5

Ч ч. 9

% р= к V

» г 2} 5- 0!

V •• - г

7,5 15,5 ¿3,5 31.5

*

15 15,5 Д5

4?>1П7а

2,1>-1) Па

ХЧ-1Р Па >,см

Г, г/см1 0,6 т -г

fl=i

0,56 ■ Г И

0,52 ■ ? 0,480.44 0.4

Л

1^191 Ш-Щ

I. см

9,0 16,0 2Ь,0 30,0'

Рис.4

тающей. Показано, что выравнивание натяжения нитей, наматывающихся на ткацкий навой, не всегда приводит к выравниванию плотности намотки.

Предложена методика экспериментально - аналитического определения условий выравнивания и увеличения плотности намотки пряжи на ткацком навое, позволяющая определять необходимые для этого законы изменения в процессе наматывания давления Р воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства и натяжения Т наматываемых нитей. В работе такие законы приведены применительно к подготовке основ для тканей марля арт.6472 и миткаль арт.АЛ-92-33. Получены условия, при которых выравнивание плотности намотки можно осуществить при постоянном (расчетном) натяжении нитей.

Условия выравнивания и увеличения плотности намотки могут быть реализованы путем модернизации существующего механизма, например, посредством установки кулачка соответствующего профиля для управления редуктором давления в механизме уплотнения намотки. Кроме того, в системе управ-• ' ления электроприводом ткацкого навоя (в случае необходимости изменения на-

тяжения наматываемых нитей) должен быть введен сигнал корректировки тока якоря по определенному закону, соответствующему Ад = Л-}(р). н Производственная проверка путем наработки опытных ткацких навоев

для каждого из исследуемых артикулов тканей показала, что применение условий, близких к выравниванию плотности намотки, приводит к ее увеличению на ткацком навое с 0,44 до 0.48 г/см3 для марли арт.6472 и с 0,43 до 0,48 т/см1 для ткани миткаль ар1.АЛ-92-33. Вследствие ною длина намотанных на ткацкие навои нитей увеличилась при подтотовке основ для гкани марля на 90,о. а для ткани миткаль - на 11.6% без увеличения обрывности основных нитей на ткацких станках. Увеличение длины намотанных на ткацкие навои "нитей позволяет повысип, производительность оборудования в шлихтовании и ткачестве. снизить отходы основной пряжи и затручку нроборно узлоиязальнот о от-

дела и заправщиков. Ожидаемый головой экономический эффект от использования условий выравнивания и увеличения плотности намотки по расчетам ОАО «Зиновьевская Мануфактура» на одну шлихтовальную машину составил 32893,83 рубля при выработке марли арт.6472 Йг 12200 рублей - при выработке ткани миткаль арт.АЛ-92-33.

В пятом разделе приведено описание нового механизма для послойного выравнивания плотности намотки пряжи на ткацком навое, его кинематический и технологический расчет, а также предложены условия получения идентичных ткацких навоев на шлихтовальной машине.

Отличительной особенностью нового механизма для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое (патент РФ № 2188882 от 28.06.2001) является то, что он производит активный (принудительный) отвод уплотняющей скалки в направлении возрастания радиуса намотки. При этом за каждый оборот л кацкого навоя в процессе его наматывания скалка автоматически отводится на постоянную расчетную величину:

5с =/и07"„(1 + 0,01Я6)/(Ю5///). А Рс=кЗс, (10)

где 8С - толщина наматываемого за один оборот навоя слоя нитей, см: АД,. -требуемый угол поворота рычага за каждый оборот ткацкого навоя, рад: Т„- *

номинальная линейная плотность пряжи, тскс: ¿ = 1/42,7- постоянный коэффициент, рад/см; /7,,.- видимый приклей пряжи, %.

Вследствие выполнения условий (10) осуществляется послойное выравнивание плотности намотки до заданного уровня. Кроме того, для создания силы давления скалки на намотку в новом механизме отпадает необходимость в дополнительных источниках энергии (например, сжатог о воздуха), что снижает энергоемкость шлихтовальной машины.

Предложена методика расчета параметров нового механизма для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое, который может быть реализован на • шлихтовальной машине путем модернизации существующего механизма.

Для получения идентичных сновальных валов, например, по способу ИвНИТИ. используется математическая модель намотки, основу которой со-ставляег динамическая спираль намотки, получаемая экспериментально в виде **

зависимости радиуса намогки от числа оборотов наковки в процессе ее формирования. Однако такие динамические спирали мало отличаются от линейных ¡ависимостей и требуют для определения своих коэффициентов техники измерений высокой точности.

Нами предложен принципиально иной (расчетный) способ получения динамической спирали намотки пряжи на ткацком навое С этой целью предложена (еоретическая математическая модель намогки. в основу которой положена не динамическая спираль, а экспериментальный закон изменения средней плот-

ности у намотки в зависимости от текущего радиуса р наматывания. Эта математическая модель имеет вид:

ГЛР)^ПР)*{(Р2 -r~)l2p)-(dy/dp), (П)

dpldn„ =«0Г„(1 + 0,01А/а)/(105Яг.), (12)

dL„ =2xH]03yL(p)p-dp/(moTll(\ + 0fl\nj). (13)

где ус- послойная шюшость намотки пряжи на навое, г/см1

Динамическая спираль намотки пи - пи{р) пряжи на ткацком навое определяется путем последующего интегрирования полученного из математической модели дифференциального уравнения. Найденные но расчетной методике •> при разных условиях наматывания навоев динамические спирали намочи для

тканей марля арт.6472 и миткаль арт.АЛ-92-33 хорошо согласуются с результатами эксперимента. Средняя относительная погрешность расчета не превысила 4%. Путем воспроизведения в процессе наматывания навоев одной и той же k динамической спирали намотки можно получать идентичные но своей структл -

ре ткацкие навои с заданным законом у = у(р) изменения средней плотности.

Установлено, что для получения по обычной технологии идентичных ткацких навоев необходимо: формировать ткацкие навои на одной и той же шлихтовальной матине по одинаковому числу оборотов; натяжение намазываемых нитей поддерживать неизменным, а давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства - на постоянном уровне или же изменять по одинаковому закону Р - Р{р); подбирать ткацкие навои с одинаковыми диаметрами стволов и расстояниями между фланцами. Экспериментальная реализация этих ,, условий при формировании шести ткацких навоев для выработки ткани миткаль арт.АЛ-92-33 в три полотна на станках СТБ-2-330 показала, что при разнице в диаметрах стволов 1 мм и в рассадке фланцев А// до 8 мм ткацкие навои были близки к идентичным: при одинаковом полном числе оборотов пк= 2360 разность в конечных радиусах намотки составила or 1 до 1,5 мм, а в длине намотанных нитей AL„~ 3 ..4 м При попарном срабатывании этих навоев на станках СТБ-2-330 по известному способу (с оиспюченным дифференциалом основного регулятора) основы с навоев дошли одновременно, что подтверждено актом производственной проверки, приведенным в приложении 6 диссертации. По данным лаборатории фабрики обрывность нитей основы в полотнах на опытных ткацких аанкач была в обычных пределах 0.07 - 0.08 обр/м

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЕО ГЕ

1. Предложена методика расчета натянжния и деформации нитей на различных у гасткач юны формирования т кацкого>наноя в установившемся режиме pafxviы ииихтовалыюй машины, учитывающая изменение геометрии заправки ни гей. коэффициенты трения в опорах ролика-датчика. рассеивающею Bajra и ряд друг их параметров.

2. И ¡учено влияние рассеивающег о (реглажтюю) механизма на деформации! нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины. Установлено, что дополнительная относительная деформация, сообщаемая нитям рассеивающим механиком. имест характер гармонических колебаний с периодом, вдвое меньшим периода колебаний рассеивающего вала. 11о,гучена формула для определения амплитуды колебаний дополнительной относительной деформации.

3. Получены дифференциальные уравнения деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины, позволяющие с учетом работы реглаж-ного механизма определять измеггение относительной деформации нитей, наматывающихся на ткацкий навой при постоянной скорости шлихтования и протокольном изменении предварительной относительной деформации

4. С использованием дифференциальных уравнений предложена методика математическою моделирования процесса деформирования нитей в зоне наматывания на ткацкий павой при наличии возмущений. Эта методика может быть использована при изучении нестационарных режимов деформирования нитей в unie формирования ткацкою навоя.

5. На основе серии полных факторных экспериментов разработана методика определения математических моделей намотки пряжи »а ткацком навое н процессе ею формирования, которая, в отличие ог известных аналогичных методик, позволяет получать зависимости плотности намотки, длины намотанных нитей и числа оборотов паковки сразу от грех факторов: давления воздуха в (Гневмокамере механизма уплотнения, натяжения наматываемых нитей и текущего радиуса намотки. С применением предложенной методики в производственных условиях впервые получены трехфакторные математические модели намотки пряжи на навоях пневматических ткацких станков P-105-ZB-8. удовле-Ц'.орителыю описывающие реальные процессы подготовки основ для тканей марля api 6472 и миткаль ар т. AJI-92-33

6. Подложено комплексное математическое описание человий формирования псацкою навоя и параметров наможи. включающее и себя трехфакторные математические модели намотки, формулу для определения натяжения наматываемых ншей к установившемся режиме работы шлихтовальной машины и зависимость уплотняющею усилия скалки от текущего радиуса пахтап>тпапт<:1 и тав.неиия во;д\ха в нпевмокамере механизма у плот нения

7 Установлено, чю при обмчнЬм режиме формирования ткацкою наиоя. •л ыа давление но тдх'ха в тшенмокамере уплотняющею устройства но;цср/П! кается тьктояипым. нлотоеп> намотки но радиусу паковки у мснмтмски \

шествующая система регулирования электропривода не обеспечивает в >т ом случае постоянства натяжения нитей вслелствие изменения в процессе наматывания сопротивления уплотняющей скалки вращению навоя.

8. С использованием комплексного математического описания процесса формирования ткаикого навоя, учитывающего ряд геометрических, электротехнических и технологических факторов, получены условия выравнивания натяжения наматываемых нитей и методика выравнивания и увеличения плотности намотки на ткацком навое за счет соответствующего изменения в процессе наматывания давления воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства.

9. Предложен новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое (патент РФ Кг 2188882 от 28.06.01), позволяющий выравнять послойно плотность намотки до заданного уровня посредством принудительного отвода уплотняющей скалки на постоянную расчетную величину в направлении возрастания радиуса намотки и снизить энергоемкость шлихтовальной машины. Получена методика расчета параметров нового механизма

10. Получена теоретическая математическая модель намотки пряжи на ''' ткацком навое, основу которой составляет экспериментальный закон изменения

средней плотности намотки в зависимости от текущего радиуса наматывания. Предложен новый (расчетный) способ получения динамической спирали на-к мотки пряжи на ткацком навое, путем воспроизведения которой в процессе наматывания навоев можно получать идентичные по своей структуре ткацкие навои с заданным законом изменения средней удельной плотност и намотки.

11. Установлено, что для получения по обычной технологии идентичных ткацких навоев необходимо:

- формировать ткацкие навои на одной и той же шлихтовальной машине по одинаковому числу оборотов;

- натяжение наматываемых нитей поддерживать неизменным, а давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства - на постоянном уровне или же изменять по одинаковому закону в зависимости от текущего радиуса намот-

#•> ки;

- иметь ткацкие навои с одинаковыми диаметрами стволов и расстояниями между фланцами.

12. Экспериментальная реализация этих условий при формировании шес-* ти ткацких навоев для выработки ткани миткаль арт.АЛ-92-33 на станках

СТК-2-330 базовой фабрики показала, что при разнице в диаметрах стволов Д^о=1 мм и в рассадке фланцев АН до 8 мм ткацкие навои были ближи к идентичным: при одинаковом полном числе оборотов ^.=2360 разность в конечных радиусах намотки составила от I до 1,5 мм, а в длине намотанных нитей А'„=3...4 м. Срабатывание на двухнавойных станках СТБ-2-330 эшх ткацких навоев по известному спосо'бу (с отключенным дифференциалом основного регулятора) позволило ликвидировать остатки пряжи, возникающие из-за неодновременного схода основ.

13. Предложенная методика выравнивания и увеличения плотности намотки при обычной технологии и новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткашсом навое могут быть реализованы путем модернизации существующего механизма. Производственная проверка показала, что применение условий, близких к выравниванию плотности намотки, приводит к ее увеличению на ткацком навое с 0,44 до 0,48 г/см3 - для марли арт.6472 и с 0,43 до 0,48 г/см - для миткаля арт.АЛ-92-33. Вследствие этого длина намотанных на ткацкие навои нитей увеличилась при подготовке основ для ткани марля - на 9%, а для ткани миткаль - на 11,6% без увеличения обрывности основных нитей на ткацких станках.

14. Увеличение длины намотанных на ткацкие навои нитей позволяет повысить производительность оборудования в шлихтовании и ткачестве, снизить отходы основной пряжи и загрузку проборно - узловязального отдела и заправщиков. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования условий выравнивания плотности намотки в расчете на одну шлихтовальную машину ШБ-11/140 в условиях ОАО «Зиновьевская Мануфакгура» г. Иванова составляет 32893,83 рубля - при выработке марли арт.6472 и 12200 рублей - при выработке ткани миткаль арт.АЛ-92-33. Суммарный годовой экономический эффект - 45093,83 рубля.

Публикации, отражающие основное содержание диссертации

1. Барабанщикова (Бобылькова) И. С., Маховер В. Л., Булыгин А. В. Определение условий стабилизации натяжения нитей и выравнивания удельной плотности намотки при формировании ткацкого навоя // Материалы юбилейной научно-техн. межвуз. конф. Часть 3. - СПб.: СПбГУТД, 2000. - С. 4 - 6.

2. Барабанщикова (Бобылькова) И. С., Маховер В. Л. Экспериментальное исследование зависимости плотности намотки на ткацком навое от определяющих параметров // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лен - 2000): Тез. докл. междунгр. научно-техн. конф. - Кострома: ЮТУ, 2000.-С.69.

3. Барабанщикова (Бобылькова) И. С., Маховер В. Л., Булыгин А. В. Математическое описание и моделирование процесса деформирования нитей при формировании ткацкого навоя // Мололые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2000): Тез. докл межвуз. нау-чно-техн. конф. аспирантов, магистров и студентов. - Иваново. ИГТА, 2000. - С. 39 - 40.

4. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Исследование натяжения нитей, наматываемых на ткацкий навой, и удельной плотности намотки в зависимости от уплотняющего усилия скалки // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2001): Тез. докл. междунар. научно-техн конф. - Иваново: ИГТА,2001.-С.80-81.

5. Пат. 2188882 РФ С1, МКИ 7 Д 02 Н 13/00. Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины / В. Л. Маховер, И. С. Бо-

былькова, А. & Булыгин, Е. Л. Прокофьев (РФ). - № 2001117952/12:3аявл. 28.06.2001: Опубл. 10.09.2002: Бюл. № 25. Патентообладатель ИГТА.

6. Бобылькова И. С.. Маховер В. Л. Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2002): Сб. матер, междунар. научно-техн. конф. - Иваново- ИГТА, 2002 - С. 78.

7. Бобылькова И. С.. Маховер В. Л.. Булыгин A.B. Изменение натяжения нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины//Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2002. - № 4 - 5. - С. 63 - 67.

8. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Влияние рассеивающего механизма деформацию нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины//Изв вузов.

Технол. текст, пром-сти. - 2002. - № 6. - С. 45 - 48.

9. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Выравнивание натяжения наматываемых нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины // Студенты и молодые ученые КГТУ - производству: Материалы 55-й межвуз. научно - техн. конф.

^ молодых ученых и студентов. - Кострома: К1ТУ. 2003.

10. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Исследование основных параметров намотки в процессе формирования ткацких навоев // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2003): Сб. матер, межвуз.

► научно - техн. конф. аспирантов и студентов - Иваново: ИГТА, 2003. - С.72-74.

11. Маховер В. Л., Бобылькова И. С. Дифференциальные уравнения деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины // Изв вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2003. - № 1. - С. 62 - 65.

12. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Моделирование нестационарных режимов деформирования нитей при наматывании на ткацкий навой // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2003. - № 2. - С. 44 - 48.

\6ygo »16380

Лицензия ИД № 06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 03.10.2003. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ л. 1.40. Уч.-изл. л. 1.33. Тираж 80 экз. Заказ № 32 ЪО

Редакционно-издатсльский отдел Ивановской государственной текстильной академии Участок оперативной полиграфии ИГТА 153000 г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бобылькова, Ирина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.

2. НАТЯЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИЯ НИТЕЙ В ВЫПУСКНОЙ

ЗОНЕ ШЛИХТОВАЛЬНОЙ МАШИНЫ.

2.1. Изменение натяжения и деформации нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины.

2.1.1. Расчет натяжения 7*2 нитей на участке между рассеивающим валом и роликом-датчиком.

2.1.2. Расчет натяжения Т\ нитей основы на участке между • выпускным валом и ткацким навоем.

2.1.3. Расчет геометрии заправки, натяжения и деформации нитей.

2.2. Влияние рассеивающего механизма на деформацию нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины.

2.3. Исследование нестационарных режимов деформирования нитей основы при наматывании на ткацкий навой.

2.3.1. Вывод дифференциальных уравнений деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины.

2.3.2. Моделирование нестационарных режимов деформирования нитей при наматывании на ткацкий навой.

2.4. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАМОТКИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ТКАЦКИХ НАВОЕВ.

3.1. Методика экспериментального исследования.

3.2. Получение экспериментальных математических моделей намотки пряжи на ткацком навое.'.

3.2.1. Определение математических моделей намотки пряжи при подготовке основ для ткани марля арт.6472.

3.2.2. Определение математических моделей намотки пряжи при подготовке основ для ткани миткаль («Золушка») арт.АЛ-92-33.

3.3. Экспериментальные исследования обрывности основных нитей в ткачестве.

3.4. Выводы.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯ НИТЕЙ И ВЫРАВНИВАНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ТКАЦКОГО НАВОЯ.

4.1. Вывод формулы для расчета натяжения нитей в установившемся режиме наматывания.

4.2. Исследование натяжения нитей, наматывающихся на ткацкий навой, и удельной плотности намотки в зависимости от уплотняющего усилия скалки.

4.3. Выравнивание натяжения наматываемых нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины.

4.4. Условия выравнивания удельной плотности намотки пряжи на ткацком навое в процессе его формирования.

4.5. Выводы.'.

5. НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПОСЛОЙНОГО ВЫРАВНИВАНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ПРЯЖИ НА НАВОЕ И УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИДЕНТИЧНЫХ ТКАЦКИХ НАВОЕВ.

5.1. Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины.

5.2. Кинематический и технологический расчет нового уплотняющего механизма для обеспечения заданной удельной плотности намотки при формировании ткацкого навоя.

5.3. Условия получения идентичных ткацких навоев.:.

5.3.1. Математическая модель намотки пряжи на ткацком навое.

5.3.2. Определение динамической спирали намотки пряжи на ткацком навое по известному закону изменения в процессе наматывания средней удельной плотности намотки.

5.4. Получение идентичных ткацких навоев при обычной технологии их формирования и снижение отходов пряжи в ткачестве.

5.5. Выводы.

Введение 2003 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Бобылькова, Ирина Сергеевна

Экономические реформы, проводимые в нашей стране, требуют от предприятий текстильной промышленности повышения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости на базе достижений науки и техники.

Актуальность работы. Ткачество является одной из самых трудоемких операций текстильного производства, где производительность труда, отходы пряжи и качество вырабатываемых тканей во многом определяются качеством подготовки основ и эффективностью проведения отдельных приготовительных операций, центральное место среди которых занимает процесс шлихтования.

Одна шлихтовальная машина может обслужить от 400 до 700 ткацких станков, поэтому сбой в технологии шлихтования даже на одной шлихтовальной машине в течение небольшого промежутка времени отрицательно сказывается на протяжении длительного периода работы ткацкого цеха. Эффективность работы ткацкого производства в значительной мере зависит от условий формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах, так как некачественная структура намотки может существенно снизить весь эффект шлихтования.

Процесс подготовки основных нитей должен обеспечить получение ткацких навоев со стабильными, оптимальными технологическими свойствами и структурой намотки. Однако плотность намотки пряжи на навое по мере его наработки уменьшается. Переуплотнение намотки в начале наматывания приводит к частичной потере физико-механических свойств пряжи. Кроме того, снижение плотности намотки при удалении от ствола навоя уменьшает эффективную емкость паковки, так как снижает массу намотанных нитей в возрастающем слое намотки равной толщины. В этой связи важной и пока не решенной задачей является выравнивание и увеличение плотности намотки пряжи на ткацком навое. Отсутствуют исследования влияния на натяжение и деформацию нитей рассеивающего механизма и распределения натяжения по линии заправки нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины. В связи с необходимостью стабилизации процесса ткачества и решения проблемы ликвидации остатков пряжи при доработке основ на двухнавойных ткацких станках остро стоит задача получения идентичных по структуре намотки ткацких навоев, условия формирования которых на шлихтовальных машинах до конца не исследованы. Немаловажное значение имеет снижение энергоемкости шлихтовальной машины.

Потребность в решении указанных задач обуславливает актуальность и своевременность избранной нами темы исследования.

Целью настоящего исследования является повышение эффективности работы ткацкого производства путем улучшения качества намотки пряжи за счет совершенствования процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные научные и технические задачи:

1. Исследовано распределение натяжения и деформации нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины. Изучено влияние рассеивающего механизма на натяжение и деформацию нитей в стационарных и динамических условиях наматывания их на ткацкий навой.

2. В производственных условиях исследованы основные параметры нарабаI тываемых ткацких навоев в процессе их формирования и на базе экспериментальных данных получены математические модели намотки пряжи на ткацком навое.

3. Определено и проанализировано влияние натяжения нитей и уплотняющего усилия скалки на основные параметры намотки и характер их изменения при формировании ткацкого навоя.

4. Выявлены условия стабилизации натяжения нитей, выравнивания и увеличения плотности намотки основы на навое в процессе его наматывания.

5. Предложен новый механизм для уплотнения намотки на ткацком навое с целью улучшения качества намотки за счет повышения точности послойного выравнивания ее плотности. Дана методика расчета технологических и кинематических параметров работы этого механизма.

6. Выявлены условия получения идентичных ткацких навоев, то есть навоев, имеющих при равном текущем числе оборотов одинаковые радиусы намотки, длину намотанных нитей и другие параметры структуры намотки.

7. Даны рекомендации по совершенствованию условий формирования ткацких навоев и проведена их производственная проверка на современных отечественных шлихтовальных машинах.

Решение указанных задач соответствует направлению научных исследовании Ивановской государственной текстильной академии по совершенствованию техники и технологии ткацкого производства.

Методы исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, в которых использовались:

- шлихтовальные машины барабанной сушки ШБ-11/140 и ШБ-11/180;

- основы для выработки хлопчатобумажных тканей действующего ассортимента;

- ткацкие станки Р-105-ZB-8 и СТБ-2-330.

Теоретическая часть работы основана на использовании методов дифференциального и интегрального исчисления, аналитической геометрии и моделирования на персональной ЭВМ. Применялись законы теоретической механики, элементы теории механизмов и машин и теоретических основ электротехники. Экспериментальные исследования проведены в условиях ОАО «Зиновьевская Мануфактура» (г. Иваново) с использованием тензометрического измерения натяжения нитей, специально изготовленных приборов и устройств и современных методов планирования и анализа факторного эксперимента. Экспериментальные данные обрабатывались с применением теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- предложена методика расчета натяжения и деформации нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины; s

- получены дифференциальные уравнения и методика моделирования на ПЭВМ процесса деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины с учетом работы рассеивающего механизма, позволяющие определять изменение относительной деформации нитей при наматывании на ткацкий навой с постоянной скоростью шлихтования при произвольном изменении предварительной деформации;

- по результатам производственных экспериментов получены математические модели намотки пряжи на навое в процессе его наматывания, одновременно учитывающие натяжение нитей, давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства и текущий радиус намотки. Найдены зависимости натяжения нитей и плотности намотки от уплотняющего усилия скалки и других определяющих параметров;

- выведена формула для расчета натяжения нитей, наматывающихся на ткацкий навой в установившемся режиме работы шлихтовальной машины, учитывающая ток якоря электродвигателя, магнитный поток возбуждения и окружное усилие сопротивления уплотняющей скалки вращению ткацкого навоя;

- предложена методика определения законов изменения в процессе формирования ткацкого навоя давления воздуха в пневмокамере уплотняющего устрой» ства и сигнала коррекции тока якоря в системе управления электродвигателем, обеспечивающих выравнивание и увеличение плотности намотки и стабилизацию натяжения наматываемых нитей;

- получена теоретическая математическая модель намотки пряжи на ткацком навое в процессе его формирования, в основу которой, в отличие от известной математической модели ИвНИТИ, положена не динамическая спираль намотки, а экспериментальная зависимость плотности намотки от текущего радиуса наматывания;

- разработана методика расчета динамической спирали намотки по известной (экспериментально заданной) в процессе наматывания зависимости средней плотности намотки.

Предложен новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое (патент РФ № 2188882 от 28.06.2001), позволяющий улучшить качество намотки за счет послойного выравнивания ее плотности.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенное новое устройство для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое и выявленные в диссертации закономерности изменения давления воздуха в пневмо-камере уплотняющего устройства, необходимые для выравнивания и увеличения плотности намотки в процессе формирования ткацкого навоя, могут быть реализованы путем модернизации существующего механизма. Введение в систему управления электроприводом ткацкого навоя сигнала коррекции тока якоря по установленному закону позволяет (в случае необходимости) изменять или стабилизировать на заданном уровне натяжение нитей в процессе их наматывания на ткацкий навой. —

Реализация условий, обеспечивающих выравнивание и увеличение плотности намотки, и использование нового устройства дают возможность создавать ткацкую паковку более высокого качества. При этом за счет снижения уровня намоточного натяжения и увеличения уплотняющего усилия скалки уменьшается напряженное состояние нитей в намотке ири большей плотности.

Производственная проверка в условиях ОАО «Зиновьевская Мануфактура» (г. Иваново) показала, что выравнивание плотности намотки позволяет наматывать на ткацкий навой основу большей длины без увеличения обрывности основных нитей. Относительное увеличение длины намотанных нитей за счет выравнивания плотности намотки при подготовке основ для ткани марля арт.6472 составило 9%, а при подготовке основ для ткани миткаль арт.АЛ-92-33 - 11,6%. Вследствие этого снижены отходы пряжи в ткачестве и загрузка проборно-узловязального отдела и заправщиков. По расчету базового предприятия ожидаемый экономический эффект от использования новых технологических режимов в расчете на одну шлихтовальную машину в год составляет: 32893,83 рублй при выработке марли арт.6472 и 12200 рублей при выработке в три полотна ткани миткаль арт.АЛ-92-33. Суммарный годовой экономический эффект равен 45093,83 рубля.

Теоретическая математическая модель и расчетные динамические спирали намотки пряжи позволяют получить условия формирования идентичных ткацких навоев. Реализация этих условий на базовом предприятии дала возможность сформировать ткацкие навои на шлихтовальной машине ШБ-11/180, близкие к идентичным: при одинаковом полном числе оборотов навоев (пк =2360) различие в конечных радиусах намотки составляло не более 1,5 мм. Срабатывание трех пар таких навоев на двухнавойных ткацких станках СТБ-2-330 при выработке ткани миткаль арт.АЛ-92-33 известным «жестким» способом (при отключенном дифференциале основного регулятора) показало одновременность схода основ, что подтверждается актом производственной проверки.

Таким образом, реализация условий получения идентичных ткацких навоев позволяет решить проблему снижения и полной ликвидации отходов пряжи при доработке основ на двухнавойных ткацких станках. Отсутствие дополнительных источников энергии (например, сжатого воздуха) для создания уплотняющего усилия скалки на намотку при использовании нового механизма снижает энергоемкость шлихтовальной машины.

Основные научные результаты диссертационной работы могут быть использованы инженерно-техническими работниками ткацких фабрик, конструкторами при создании новых шлихтовальных машин, учеными и аспирантами, а также студентами текстильных вузов для дальнейшего изучения и совершенствования технологии ткачества.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, магистрантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Иваново, 2000, 2002, 2003); международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой прои мышленности» (Иваново, 2001, 2002); международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Кострома, 2000); межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (Кострома, 2003); юбилейной научно-технической межвузовской конференции (Санкт-Петербург, 2000); научно-методических семинарах кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2000, 2002, 2003).

Содержание представленных докладов отражено в тезисах и материалах вышеуказанных конференций.

Публикации. Основные результаты выполненных исследований представлены статьями в журнале «Изв. вузов. Технология текстильной промышленности», тезисами докладов и материалами научно-технических конференций, патентом на изобретение № 2188882 «Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины» от 28.06.2001 года.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 разделов с выводами после каждого и общих выводов и рекомендаций. Список литературы содержит 127 наименований. Работа включает 38 рисунков, 40 таблиц и 6 приложений. Общий объем работы составляет 260 страниц.

Заключение диссертация на тему "Исследование и совершенствование процесса формирования ткацкого навоя на шлихтовальных машинах"

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Предложена методика расчета натяжения и деформации нитей на различных участках зоны формирования ткацкого навоя в установившемся режиме работы шлихтовальной машины, учитывающая изменение геометрии заправки нитей, коэффициенты трения в опорах ролика-датчика, рассеивающего вата и ряд других параметров.

2. Изучено влияние рассеивающего (реглажного) механизма на деформацию нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины. Установлено, что дополнительная относительная деформация, сообщаемая нитям рассеивающим механизмом, имеет характер гармонических колебаний с периодом, вдвое меньшим периода колебаний рассеивающего вала. Получена формула для определения амплитуды колебаний дополнительной относительной деформации.

3. Получены дифференциальные уравнения деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины, позволяющие с учетом работы реглажного механизма определять изменение относительной деформации нитей, наматывающихся на ткацкий навой при постоянной скорости шлихтования и произвольном изменении предварительной относительной деформации.

4. С использованием дифференциальных уравнений предложена методика математического моделирования процесса деформирования нитей в зоне наматывания на ткацкий навой при натичии возмущений. Эта методика может быть использована при изучении нестационарных режимов деформирования нитей в зоне формирования ткацкого навоя.

5. На основе серии полных факторных экспериментов разработана методика определения математических моделей намотки пряжи на ткацком навое в процессе его формирования, которая, в отличие от известных аначогичных методик, позволяет получать зависимости плотности намотки, длины намотанных нитей и числа оборотов паковки сразу от трех факторов: давления воздуха в пневмокамере механизма уплотнения, натяжения наматываемых нитей и текущего радиуса наго радиуса намотки. С применением предложенной методики в производственных условиях впервые получены трехфакторные математические модели намотки пряжи на навоях пневматических ткацких станков P-105-ZB-8, удовлетворительно описывающие реальные процессы подготовки основ для тканей марля арт.6472 и миткаль арт.АЛ-92-33.

6. Предложено комплексное математическое описание условий формирования ткацкого навоя и параметров намогки, включающее в себя трехфакторные математические модели намотки, формулу для определения натяжения наматываемых нитей в установившемся режиме работы шлихтовальной машины и зависимость уплотняющего усилия скалки от текущего радиуса наматывания и давления воздуха в пневмокамере механизма уплотнения.

7. Установлено, что при обычном режиме формирования ткацкого навоя, когда давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства поддерживается постоянным, удельная плотность намотки по радиусу паковки уменьшается. Существующая система регулирования электропривода не обеспечивает в этом случае постоянства натяжения нитей вследствие изменения в процессе наматывания сопротивления уплотняющей скалки вращению навоя.

8. С использованием комплексного математического описания процесса формирования ткацкого навоя, учитывающего ряд геометрических, электротехнических и технологических факторов, получены условия выравнивания натяжения наматываемых нитей и методика выравнивания и увеличения удельной плотности намотки на ткацком навое за счет соответствующего изменения в процессе наматывания давления воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства.

9. Предложен новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое (патент РФ № 2188882 от 28.06.01 г.), позволяющий выравнять послойно удельную плотность намотки до заданного уровня посредством принудительного отвода уплотняющей скалки на постоянную расчетную величину в направлении возрастания радиуса намотки и снизить энергоемкость шлихтовальной машины. Получена методика расчета параметров нового механизма.

10. Получена теоретическая математическая модель намотки пряжи на ткацком навое, основу которой составляет экспериментальный закон изменения средней плотности намотки в зависимости от текущего радиуса наматывания. Предложен новый (расчетный) способ получения динамической спирали намотки пряжи на ткацком навое, путем воспроизведения которой в процессе наматывания навоев можно получать идентичные по своей структуре ткацкие навои с заданным законом изменения средней плотности намотки.

11. Установлено, что для получения по обычной технологии идентичных ткацких навоев необходимо:

- формировать ткацкие навои на одной и той же шлихтовальной машине по одинаковому числу оборотов;

- натяжение наматываемых нитей поддерживать неизменным, а давление воздуха в пневмокамере уплотняющего устройства - на постоянном уровне, или же изменять по одинаковому закону в зависимости от текущего радиуса намотки;

- иметь ткацкие навои с одинаковыми диаметрами стволов и расстояниями между фланцами.

12. Экспериментальная реализация этих условий при формировании шести 9 ткацких навоев для выработки ткани миткаль арт.АЛ-92-33 на станках СТБ-2-330 базовой фабрики показала, что при разнице в диаметрах стволов zwq=1 мм и в рассадке фланцев ДЯдо 8 мм ткацкие навои были близки к идентичным^ при одинаковом полном числе оборотов пк=2360 разность в конечных радиусах намотки составила от 1 до 1,5 мм, а в длине намотанных нитей ALU-3.A м. Срабатывание на двухнавойных станках СТБ-2-330 этих ткацких навоев по известному способу (с отключенным дифференциалом основного регулятора) позволило ликвидировать остатки пряжи, возникающие из-за неодновременного схода основ.

13. Предложенная методика выравнивания и увеличения плотности намотки при обычной технологии и новый механизм для уплотнения намотки пряжи на ткацком навое могут быть реализованы путем модернизации существующего механизма. Производственная проверка показала, что применение условий, близких к выравниванию плотности намотки, приводит к ее увеличению на ткацком навое с 0,44 до 0,48 г/см3 для марли арт.6472 и с 0,43 до 0,48 г/см3 - для миткаля арт.АЛ-92-33. Вследствие этого длина намотанных на ткацкие навои нитей увеличилась при подготовке основ для ткани марля - на 9%, а для ткани миткаль - на 11,6% без увеличения обрывности основных нитей на ткацких станках.

14. Увеличение длины намотанных на ткацкие навои нитей позволяет повысить производительность оборудования в шлихтовании и ткачестве, снизить отходы основной пряжи и загрузку проборно - узловязального отдела и заправщиков. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования условий выравнивания плотности намотки в расчете на одну шлихтовальную машину ШБ-11/140 в условиях ОАО «Зиновьевская Мануфактура» г. Иванова составляет 32893,83 рубля - при выработке марли арт.6472 и 12200 рублей - при выработке ткани миткаль арт.АЛ-92-33. Суммарный годовой экономический эффект -45093,83 рубля.

Библиография Бобылькова, Ирина Сергеевна, диссертация по теме Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

1. Живетин В.В., Брут-Бруляко А.Б. Устройство и обслуживание шлихтовальных машин: Учебник для подготовки рабочих на производстве. М.: Легкая индустрия, 1979.- 272 е., илл.

2. Маховер В.Л. К вопросу динамики дифференциального фрикциона и навоя шлихтовальной машины // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1976.-№6.- С.56 - 60.

3. Булыгин А.В. Исследование и совершенствование технологических условий формирования ткацкого навоя: Дис. . канд. техн. наук. Иваново, 1986. -242 с.

4. Живетин В.В. Исследование условий формирования ткацкой основной паковки и их влияние на напряженность технологического процесса ткачества: Дис. канд. техн. наук. Кострома, 1967.

5. Палютин П.П. Исследование и разработка средств повышения стабилизации натяжения нитей в зонах сушки и намотки при шлихтовании: Дис. . канд. техн. наук. Москва, 1977.- 162 с.

6. Зайцев В.П. Исследование структуры намотки и процесса формирования партионных сновальных паковок: Дис. канд. техн. наук. Москва, 1970.- 190 с.

7. Бисярина К.Н. Исследование условий формирования навоя на шлихтовальной машине: Автореф. дис. . канд. техн. наук.* Москва, 1966.- 17 с.

8. Александров С.А., Кленов В.Б. Формирование ткацких паковок. М.-Легкая индустрия, 1976.- 120 с.

9. Свалова Н.А. Оптимизация процесса шлихтования вискозной пряжи пневмомеханического способа прядения: Дис. . канд. техн. наук. Кострома, 1979.- 176 с.

10. Schutz R. Spanungsprobleme in der Weberei // Textil Praxis. 1965.-№ 9.

11. Маховер В.Л. Натяжение нитей основы на стойках шлихтовальных машин. Ярославль: Верхне - Волжское изд-во, 1977. -159 с.

12. Ступников А.Н. Исследование влияния качественных показателей ошлихтованной основной пряжи на обрывность основы в процессе ткачества: Дис. . канд. техн. наук. Кострома, 1977. - 262 с.

13. Гордеев В.А. Динамика механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков. М.: Легкая индустрия, 1965. - 228 с.

14. Обрубов А.Е. Влияние натяжения нитей в процессе их подготовки на обрывность основы на ткацком станке // Текстильная пром-сть. 1954. - № 2. -С. 15-17.

15. Плужник Т.С. Исследование неравномерности натяжения физико — механических свойств пряжи пневмомеханического способа прядения по переходам ткацкого производства: Дис. канд. техн. наук. Иваново, 1983.-206 с.

16. Быкадоров Р.В., Воронин В.А., Лахтин Н.В. О форме поверхности намотки ткацкого навоя // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1978,- № 4.-С. 73 - 77.

17. Рабинович З.Е. Шлихтование основ. М. - Л.: Гизлегпром, 1937. - 324 с.

18. Маховер В.Л., Быкадоров Р.В. Изменение формы поверхности намотки навоя по мере его срабатывания // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. — 1999. -№2.-С. 46-49.

19. Маховер В.Л. Анализ процессов и совершенствование технологических условий в различных зонах шлихтовальной машины: Дис.д-ра техн. наук. — Кострома, 1990.-421 с.

20. Куликов Д.И. Увеличение плотности намотки основы на навое // Текстильная пром-сть. 1960. - № 12. - С. 73 - 74.

21. Красильникова А.А., Бобочкова Е.И. Влияние увеличения плотности навивки основы на ткацкий навой и обрывность нитей // Ткачество: Реф. сб. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1963. - № 2. - С. 12.

22. Парфенов Д.Л., Живетин В.В. Новый механизм регулирования плотности навивки пряжи на шлихтовальной машине // Текстильная пром-сть. 1966. - № 10. -С. 38-40.

23. Проблема натяжения в ткачестве / Schutz R. Le probleme des tensions au tissage // Bulletin de I Institute Textile de France. 1962.- №98.- p. 27 - 36.

24. Рутгайзер O.3., Чернов Б.А. Получение и использование в процессе шлихтования информации о механических свойствах основной пряжи // Изв. вузов. Технология текст, пром-сги,-1989.- № 1.-С.53 -57.

25. Воронов Г.А. Снижение вытяжки основной пряжи на шлихтовальных машинах // Текстильная пром-сть. 1963. - №11. - С. 66 - 68.

26. Белов В.П. Натяжение основы на современных шлихтовальных машинах // Текстильная пром-сть. 1960. - № 11. - С. 29 - 32.

27. Бородин А.И., Иванова Л.Г., Сиразутдинова З.М. Изыскание мероприятий по снижению неравномерности вытяжки основной пряжи на шлихтовальной машине // Ткачество: Сб. рефератов ЦНИХБИ.- М.:1959.- Вып.26.--С. 19-26.

28. Установление исходных данных для определения режима натяжения нитей основы при сходе со сновальных валиков и при погружении в шлихту: Отчет №3401 / ЦНИИЛВ, научн. рук. Е.В. Веселовская. М., 1961.

29. Горицкий С.Г. Основные проблемы развития техники и технологии ткацкого хлопчатобумажного производства, г М.: Ростехиздат, 1961,-121 с.

30. Демидовский В.А., Тимохин Е.Д., Чугин В.В. Приспособление к шлихтовальной машине для выравнивания плотности навивки основы на ткацкий навой // Хлопчатобумажная пром-сть: Реф. сб.- М.: ЦНРШТЭИлегпром, 1961.- № 2 (10).- С.23 24.

31. Сухарев. В.А. Натяжение нити в случае фрикционной намотки //Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1982. - № 2. - С. 29 - 33.

32. Вайнер И.И Развитие теоретических основ технологии формирования паковок текстильных нитей и их практическая реализация в текстильной промышленности: Дис.д-ра техн. наук. Ленинград, 1990.-446 с.

33. Аносов В.Н. К вопросу проектирования механизма навивания ткани на ткацких станках // Изв. вузов. Технология текст. пром-сти.-1961.-№ 4.- С. 115-128.

34. Вайнер И.И., Плотникова JI.A., Французов В.П. К вопросу формирования бобин заданной плотности // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1981. - № 6. -С. 108- 109.

35. Рудовский П.Н., Беляков А.Н. Оптимизация величины усилия прижима бобины к мотальному валу // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1985.- № 6. -С. 46-49.

36. Ефремов Е.Д., Кислякова A.M., Попова Г.К. Технологический процесс снования пряжи в текстильном производстве. Ярославль: Верх'не - Волжское изд-во, 1977. - 238 с.

37. Быкадоров Р.В. О натяжении нитей при сматывании с ткацкого навоя // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1981. - № 3. - С. 46 - 49.

38. Быкадоров Р.В. О неравномерности натяжения основных нитей на ткацком навое // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1979. - № 3. — С. 49 - 52.

39. Зайцев В.П., Сайманов Р.Г. О влиянии различного натяжения основных нитей на их уработку в процессе ткачества // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1987.-№ 5.-С. 58-61.

40. Паникратов С.К. Влияние нецилиндричности намотки основных паковок на.процесс ткачества: Дис.канд. техн. наук. Иваново, 1990. - 149 с.

41. Паникратов С.К. О технологически допустимых пределах плотности намотки на ткацком навое // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1985. - № 2. -С. 49-52.

42. Недовизий М.Н. Выбор оптимальной удельной плотности намотки ошлихтованной основы //Текстильная пром-сть. 1969. - № 1. - С. 50-52.

43. Антоненко К.Н., Надежина Е.Н. Обеспечение равномерной плотности намотки на навое // Текстильная пром-сть.-1968. № 4. - С. 49 - 50.

44. Антоненко К.Н., Ткач Е.Н. Оптимальный диаметр намотки пряжи на навое // Текстильная пром-сть-1968. № 10. - С. 30 - 31.

45. Ахтямова М.А. Исследование условий сматывания и деформации нитей основы на ткацком станке: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иваново, 1980.- 17с.

46. Маховер В.Л., Шувандина В.Ф., Соколов Э.В. Натяжение нитей при формировании ткацких навоев на шлихтовальной машине с дифференциальным фрикционом // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1977. - № 2. - С. 51 - 55.

47. Шамрай З.В. О моменте сил трения дифференциачьного фрикциона шлихтовальной машины и его влиянии на натяжение основы // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1965. - № 2. - С. 143 - 147.

48. Баженова В.И., Глазамицкая С.М. О плотности намотки нитей на ткацкий навой // Текстильная пром-сть. — 1960. № 7. — С. 68 - 69.

49. Прибор для выравнивания плотности навивки на ткацкий навой в процессе шлихтования: Отчет / ИвТИ им. М.В. Фрунзе, научн. рук. С.Г. Горицкий. Иваново, 1960. - 34 с.

50. Испытание автоматических выравнивателей плотности навивки основной пряжи на ткацкий навой: Отчет № 2418 / ИвНИТИ, научн. рук. М.А. Щапов. Иваново, 1962.- 16 с.

51. Фогель Н.И., Штеклер А.И., Кленов В.Б. О влиянии релаксационных явлений на процесс формирования паковок текстильных материалов // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. — 1977. № 3. - С. 15 - 18.

52. Гордеев В.А., Волков' П.В. Ткачество. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 488 с.

53. Патентный поиск и разработка наиболее прогрессивных и устройств подготовки пряжи к ткачеству: Отчет / ИвТИ им. М.В. Фрунзе, научн. рук. В.Л. Маховер. № ГР 01.86.0048156; Инв.№ 086.0098537.- Иваново, 1986. 86 с.

54. А.с. № 267504 СССР, МКИ Д02Н 13/36. Приспособление для сохранения постоянства условий сматывания нитей с ткацкого навоя / М.А. Ахтямова и Н.Х. Уразов (СССР). Опубл. 01. 04. 70; Бюл. № 12. - 1970. - С. 193.

55. Ахтямова М.А., Кунгурцева Ф.С. Улучшение условий сматывания основы с навоя // Текстильная пром-сть. 1979. - № 4. - С. 38 - 39.

56. Гордеев В.А. К расчету давлений намотки текстильных материалов // ЛТИ им. С.М.Кирова: Труды. 1957. - № 9. - С. 181 - 190.

57. Кленов В.Б. Математическая модель процесса формирования паковок рулонного типа//Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. -1973.-№ 1.-С. 124-127.

58. Сухарев В.А. Применение метода табулирования при определении напряжений в телах намотки // Изв. вузов. Технология текст. пром-сти.-1980.-№ 3. -С. 95 -99.

59. Сухарев В.А., Риттер Э.В. К расчету геометрических параметров двухфланцевой цилиндрической катушки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1980.-№ 4. - С. 91 - 95.

60. Сухарев В.А., Риттер Э.В. Напряженное состояние цилиндрической паковки в случае нелинейной характеристики оправки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1980. - № 5. - С. 105 - 108.

61. Степанов В.А. Экспериментальное определение давления на основание паковки нитей, намотанных фрикционным способом // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1970. - № 6. - С. 153 - 154.

62. Степанов В.А. Определение зависимости для расчета относительного радиуса намотки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1975. - № 4.-С.63-66.

63. Степанов В.А. Расчет радиальных, окружных напряжений критических радиусов в теле намотки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1976. - № 1. — С. 126 - 128.

64. Степанов В.А., Гуревич Т.М. Экспериментальное определение радиальных давлений и перемещений в цилиндрических текстильных паковках // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. —1976. №6 - С. 130 - 132.

65. Волков A.M., Степанов В.А., Шутов Г.Н. Расчет напряженного состояния цилиндрических текстильных паковок // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1984. - № 6. - С. 41 - 44.

66. Гуревич Т.М., Носков М.П., Степанов В.А. Зависимость радиального модуля упругости слоя намотки от его плотности // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1986. - № 1. - С. 46 - 49.

67. Степанов В.А. Некоторые вопросы проектирования цилиндрических текстильных паковок // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1976.- № 3. -С. 136- 140.

68. Вайнер И.И. Расчет цилиндрических текстильных паковок с учетом пассивных и активных зон // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1984.-№ 5. -С. 28-31.

69. Гордеев В.А., Вайнер И.И., Ерошкин Ю.В. Расчет паковок рулонного типа на основе кинематических параметров наматывания // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1988. - № 1. - С. 29 - 32.

70. Маховер B.J1. Об одном способе расчета напряженного состояния цилиндрической намотки текстильных нитей // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1987. - № 4. - С. 45 - 49.

71. Бегалко З.В., Живов С.В. О расчете паковок рулонного типа // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1975. - № 2. — С. 54 - 58.

72. Теоретический расчет давления слоев нитей на бобине с прецезионной намоткой / Liute D. Consideratii teoretice asupra presinii straturilor pe bobine cu infasurare de precizie // Industria Textila. 1973. - №1. - P.29 - 32.

73. Ursiny P. Neue Erkenntnisse uber den Spannungsaufbau in Spulen // Textiltechnik. 1986. - № 10. - S. 535 - 539.

74. Состояние напряжения в паковке, вызванное натяжением намотаннойрпряжи / Boguslawski J. Stan naprezenia w cewce wywolany napi eciem przedzy w nawoju // Przeglad Inst, wlokniennczy. 1970. - C. 147 - 183.

75. Определение распределения давления внутри паковки с пряжей / • Wegener W., Schubert G. Die Ermittlung der Druckverteilung in Garnkorpern // Textil Praxis. 1968. - № 4. -S.226 - 230, № 5. - S.297 - 302, № 6. - S.366 - 367.

76. Рудовский П.Н. О методике измерения упругих констант слоя намотки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1982. - № 5. - С.21 - 24.

77. Рудовский П.Н. Экспериментальное определение упругих констант слоя намотки // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1983. - № 2. — С. 30 - 32.

78. Кутьин А.Ю., Маховер B.JI. Определение взаимосвязи условий наматывания нитей на цилиндрическую паковку с ее напряженным состоянием // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1998. - №3. — С.40 - 44.

79. Кутьин А.Ю. Малоотходная технология формирования ткацкого навоя на основе получения идентичных сновачьных паковок: Дис.канд. техн. наук.-Иваново, 1997.-226 с.

80. Бородин А.И., Бородин В.А. Подготовка основной пряжи к ткачеству.

81. М.: Легкая индустрия, 1978. 223 с.

82. Маховер В.Л., Булыгин А.В. Исследование плотности намотки при формировании ткацкого навоя // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. — 1984.-№ 3. С. 42-45.

83. Маховер В.Л. О механизме уплотнения основы на ткацком навое шлихтовальной машины // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. — 1983. № 2. —1. С. 102- 105.

84. Маховер В.Л., Булыгин А.В. Новый механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины и его экспериментальное исследование II Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. — 1985. № 2. — С. 109 - 113.

85. Джаманкулов К.Д., Джаманкулов А.К. Намотка сновальных валиков с постоянной плотностью // Текстильная пром-сть. 1992. - № 7. - С. 32 - 34.

86. Джаманкулов К.Д., Джаманкулов А.К. Регулирование плотности намотки сновальных валиков авторегулятором // Текстильная пром-сть. 1993. -№ 6. - С. 37 - 38.

87. А.с. № 1186564 СССР, МКИ И В 65 Н 59138. Устройство для намотки основных нитей на сновальной машине / Джаманкулов К.Д., Ефремов Е.Д., Колосов А.С., Джаманкулов А.К., Иманкулова А.С. Опубл. в БИ № 39, 1985.

88. Брут Бруляко А.Б., Живетин В.В. Современная техника и технология льноткацкого производства.— М.: Легкая и пищевая пром - сть, 1984. — 192 с.

89. Машина шлихтовальная барабанная ШБ-Л-ЗМ, ШБ-Л-ЗМПс (Включает исполнения ШБ-11/140-Л-ЗМ-2 и др.). Паспорт НИЭКМИ: Иваново, 1989.

90. Свириденко П.А., Мовшович П.М., Малышков М.М. Регулируемые электроприводы в текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1973.283 с.

91. Тягунов В.А. Методика определения плотности намотки пряжи на ткацких паковках // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. —1987.-№ 5.-С. 51- 53.

92. Неборако А.И., Квартин Л.М. Автоколебания в системе навои — дифференциал в двухнавойных ткацких станках // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1987. - № 4. - С. 95 - 98.

93. Гарелин В.Н. Исследование натяжения основных нитей при срабатывании с двух навоев на бесчелночных ткацких станках СТБ: Дис. . канд. техн. наук. Иваново, 1974. - 162 с.

94. Патент РФ № 2061807 С1, МКИ Д 02 Н 13/28. Способ формирования ткацких навоев и устройство для его осуществления / Ю.К. Кутьин, В.Л. Маховер, Н.И. Генварев и др. (РФ).- № 5051285/12; Опубл. 10.06.96; Бюл.№ 16. Патентообладатель ИвНИТИ.

95. Кутьин Ю.К., Беляев Л.П. Математическая модель формирования сновальной паковки // Текстильная пром сть. - 1986.- № 7. - С. 44 — 45.

96. Патент РФ № 2178023 С2, МКИ ДО Н 13/12. Способ формирования ткацких навоев / Ю.К. Кутьин, А.Ю. Кутьин, В.Л. Маховер, Н.А. Коробов (РФ).-№ 2000107446/12; Опубл. 10.01.2002; Бюл. № 1. Патентообладатель ИГТА.

97. Кутьин Ю.К., Беляев Л.П., Генварев Н.И., Смирнов В.Ю. Устройство для контроля плотности и длины намотки нитей на сновальной паковке // Текстильная пром-сть. 1988. - № 4.- С. 41 - 43.

98. Кутьин А.Ю., Кутьин Ю.К., Паникратов С.К. Безоотходная технология формирования ткацкого навоя // Текстильная пром-сть. — 1996. № 3. — С. 25 - 27.

99. Шурупов В. И. Некоторые особенности шлихтования пряжи безверетенного способа прядения // Текстильная пром-сть. — 1980. № 4.-С.38 - 40.

100. Маховер В. Л. Выравнивание плотности намотки пряжи на навое // Текстильная пром-сть. 1982. - № 11. - С. 57 - 59.

101. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под общ. ред. В. А. Елисеева и А. В. Шинявского. М.: Энергоиздат, 1983. - 616 с.

102. Гордеев В. А., Сущенко Е. Ф. Расчет длины элементов упругой системы заправки на ткацких станках с многоскальным устройством // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 1973. - № 5. — С. 60 - 64.

103. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Физматгиз, 1962. - 608 с.

104. Севостьянов А. Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности: Учебник для вузов-текстил. пром-ти. М.: Легкая индустрия, 1980. -392 с.

105. Виноградов Ю. С. Математическая статистика и ее применение в текстильной и швейной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1970. - 312 е., илл.

106. Маховер В. JI. Методы и средства исследований техники и технологии ткацкого производства /У Учебное пособие. ИХТИ, ИвТИ им. М. В. Фрунзе, 1977.-102 с.

107. Букаев П. Т., Оников Э. А. Мальков J1. А. и др. Хлопкоткачество: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 576 с.

108. Кутепова К. В., Победимский Г. В. Научная организация и нормирование труда в текстильной промышленности: Учебник для вузов. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 296 с.

109. Основы проектирования ткацких производств: Учебное пособие/ Ю. Ф. Ерохин. В. А. Синицын,'Г. В. Васильева и др. Иваново: ИГТА. 2002. - 88 с.

110. А. с. 770561 СССР, МКН В 05 С 11/00, Д 02 Н 13/00. Механизм для уплотнения намотки на ткацком навое шлихтовальной машины/ В. Л. Маховер и Е. Д. Ефремов (СССР). № 2670466/23-12. Заявл. 02.10.78; Опубл. 15.10.80; Бюл. №38 - 1980.-С. 25.

111. Экономия сырья в текстильном производстве/ Бершев Е. Н., Златорунская Е. Н. Друзгальская Н. М. Смирнов Г. П., Успасских С. М. М.: Легкая и пищевая пром-сть. 1984. - 168 с.

112. Бобылькова И. С. Маховер В. Л. Булыгин А.В. Изменение натяжения нитей по линии их заправки в выпускной зоне шлихтовальной машины/УИзв. вузов. Технол. текст, пром-сти. 2002. - № 4 - 5. -- С. 63 - 67.

113. Бобылькова И. С. Маховер В. Л. Влияние рассеивающего механизма на деформацию нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины/УИзв. вуюв. Технол. текст, пром-сти. 2002. - № 6. - С. 45 - 48.

114. Маховер В. JL, Бобылькова И. С. Дифференциальные уравнения деформирования нитей в выпускной зоне шлихтовальной машины И Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. -2003. № 1. - С. 62 - 65.

115. Бобылькова И. С., Маховер В. Л. Моделирование нестационарных режимов деформирования нитей при наматывании на ткацкий навой // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. 2003. - № 2. - С. 44 - 48.