автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование процесса иглопрокалывания при производстве нетканных материалов и разработка методики подбора типоразмера игл

ч • ^ 1 Я '

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕКСТИЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ А.Н.КОСЫГИНА

На правах рукописи УДК (62:539.4):677.026.442

Нызина Лариса Александровна

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИГЛОПРОКМВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОДБОРА ТИПОРАЗМЕРА ИГЛ

Специальность - 05.02.13 Машины и агрегаты легкой промышленности

г

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кшвдидата технических наук

Москва - 1991 г.

Работа выполнена в Московском о^цена Трудового Красного Знамени текстильном институте им.А.Н.Косыгина

V

Научный руководитель доктор технических наук,профессор

Официальные оппоненты доктор технических наук,профессор кандидат технических наук •

Ведущая организация Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита, г.Москва

Защита состоится "/^ " ^^^сЛ-__199£г. в

на заседании специализированного совета К 053.25.03 в Московской государственной текстильной академии им.А.Н.Косыгина по адресу: 117918, Москва, Ы.Кадужская,!

Стасенко И.В.

Белецкий Л.К. Живов. С.В.

С диссертацией можж ознакомиться в библиотеке Московской государс твенной текстильной академии.

Автореферат разослан __" ^

199^.'

Ученый секретарь специализированного совета

КорневБ.И.

АННОТАЦИЯ

Диссертационная работа посвящена исследованию процесса прокалывания пробивными иглами нетканых холстов из углеродных волокон, с целью разработки методики подбора типоразмера игл, с учетом их прочностных свойств для снижения количества поломок, сокращения простоев оборудования, улучшения качества холста. В диссертации разработаны методики экспериментального исследования влияния технологических параметров производства нетканого материала, массы холста, замасливания и конструкции иглы на усилие прокалывания и усилие оттяжки, определяющие прочность и стойкость пробивных игл, а следовательно и срок их сдужбы. Проведен полнофакторный эксперимент для пяти факторов на двух уровнях варьирования, критерием оптимизации являлось усилие прокалывания. Полученная регрессионная модель позволяет оценивать влияние следующих факторов на усилие прокалывания: гдубины и плотности прокалывания, типоразмера иглы и величины зазубрин, расстояния между подкладочным и очистительным столами.

Выполнены точный и приближенный расчеты определения максимального прогиба при работе машин с непрерывной оттяжкой холста. На основании приближенного решения задачи определения прогиба иглы с учетом упругих свойств холста и других технологических параметров проведен расчет на прочность и жесткость игл при непрерывной оттяжке холстя, на основании которого составлена программа для выбора оптимального типоразмера иглы. Правильность расчета подтвердили экспериментальные исследования, проведенные на промышленных машинах Ш-040 и ИМ-1800. Оценено влияние дефектов изготовления игл на их прочность.

Проблема износа игл особенно актуалы.а при производстве нетканых материалов из углеродных волокон, так как в процессе их производства образуется большое количество углеродной пыли, являющейся абразивом. Экспериментально определена износостойкость зазубрин игл различных типоразмеров и модификаций. Исследовано влияние технологических параметров производства на интенсивность износа, рассмотрены возможности варьирования этих параметров с целью увеличения срока службы игл. Разработан способ повышения износостойкости игл методом азотирования в тлеющем разряде. Производственные испытания показали, что износостойкость игл повышается на 103,5% без ухудшения их прочности« свойств.

Проведенные исследования позволили разработать методику подбора типоразмера игл, а так же дать практические рекомендации по применению игл различных модификаций и выбору оптимлльннх технологи-

ческих параметров процесса прокалывания нетканого материала. На защиту выносятся;

- результаты исследования влияния технологических параметров производства иглопробивных нетканых материалов и конструкций пробивных игл на усилия прокалывания и качество нетканого холста;

- результаты исследований по оптимизации некоторых технологических параметров процесса прокалывания исходя из прочности и качества холста;

- методика расчета на прочность и жесткость игл иглопробивных машин о непрерывкой оттяжкой холста;

- методика определения срока службы игл по износу зазубрин;

- методика исследования влияния различных техноголических параметре на интенсивность износа игл;

- методика повышения износостойкости игл кетодоы азотирования в тле ющем разряде (совместная разработка с Костаревым А.Н. каф,"Технология металлов" МТИ);

- методика и рекомендации по выбору оптимального типоразмера и коне рукции игл с учетом их прочностных свойств и технологических параметров производства,

1 . . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. В настоящее время наблдцается постоянный рост о( емов производства нетканых материалов, в том числе и получаемых по механической технол 'ии. Отличительная особенность производства иглопробивных материалов - возможность переработки любых волокон. Раг рабатывается новый ассортимент нетканых материалов из углеродных вс локон, обладающих специфическими свойствами. Выбор игл при эксплуатации иглопробивного оборудования производится без учета их прочное тных свойств, что ведет к увеличению простоев оборудования, ухудшению качества холста, снижению производительности труда. При производстве иглопробивных материалов наблюдается также интенсивный изнс игл, ведущий к увеличению расхода игл и ухудшению качества холста. Цель работы. Разработка методики подбора типоразмера пробивных игл, в зависимости от природы холста и технологических параметров процв< са производства иглопробивных материалов, основанная на изучении процесса прокалывания нетканых материалов, для снижения количества поломок игл, сокращения простоев оборудования при смене игольниц^ улучшения качества выпускаемого материала.

Общая методика исследования. Достоверность полученных результатов

и научных положений подтверждена проведением экспериментов, применением современных методов математического планирования и анализа эксперимента. Предложенные методики и рекомендации прошли апробацию на производстве иглопробивных материалов. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались с помощью ЭВМ 1ВМ РС,Искра-226. Теоретический расчет на прочность, расчет прогибов игл выполнен с использованием теории продольно-поперечного изгиба.

Научная новизна полученных результатов. На основани I комплексного исследования процесса прокалывания и процесса изнашивания игл, а так не теоретических расчетов максимального прогиба и расчета на выносливость игл автором впервые:

- подучены математические модели зависимостей усилия ввдергивания от длины волокна и количества волокон в "пучке";

- предложена оригинальная конструкция стенда и методика определения усилил прокалывания;

- экспериментально определено влияние технологических факторов и конструкции пробивных игл на усилив прокалывания и механические свойства холстов из углеродных волокон;

- экспериментально определены значения критических плотностей прокалывания;

- определены оптимальные значения концентрации замасливателя;

- предложена регрессионная модель влияния технологических факторов, типоразмера и величины зазубрин иглы на усилив прокалывания;

- определен ресурс работы пробивных игл, исходя из их износостойкости;

- разработана методика повдаения износостойкости игл азотированием в тлеющем разряде;

- предложен приближенный метод расчета на прочность и жесткость игл при работе машин с непрерывной оттяжкой, разработана программа расчета на ЭВМ максимальных прогибов и запаса выносливости игл;

- экспериметально и аналитически определено совместное действие усилия прокалывания и усилия оттяжки на стойкость Игл;

- экспериментально определено влияние технологических факторов на усилие оттяжки;

- разработана методика подбора типоразмеров иг" с учетом их прочностных свойств, конструкции, технологических параметров процесса прокалывания нетканого холста.

Практическая ценность. Анализ влияния технологических параметров, конструкции иглы, а также регрессионный анализ процесса прокалывания позволяет выбирать необходимые модификации игл, типы зазубрин, применительно к конкретным параметрам производства. Даны практичес-

кие рекомендации по использованию игл с различной формой и количеством зазубрин, различной длиной лезвия, в зависимости от глубины и плотности прокалывания. Даны практические рекомендации по расположению игл в игольнице при прокалывании хрлстов различных типов. Экспериментально определены поправочные коэффициенты к формуле критической плотности прокалывания для холстов из углеродных волокон, что позволяет сократить количество проходов холста через машину, получать холсты й лучшими механическими характеристиками. Рассмотрена целесообразность замасливания холстов из углеродных волокон и комбинированных материалов. Даны практические рекомендации по щи менению различных замасливающих веществ для снижения усилий прокалывания и,следовательно, количества поломок игл. Определены оптимальные концентрации замасливателя в растворе, что позволяет получать материал лучшего качества.

Предложенный метод расчета на прочность и жесткость игл при работе машин с непрерывной оттяжкой (а.также программа расчета на ЭВМ) позволяют выбирать иглу с учетом ее прочностных свойств, что дает возможность увеличить срок службы игл, сократить количество их поломок и простоев оборудования, улучшать качество продукции.

Исследования процесса износа игл при производстве нетканых ы териалов из углеродных волокон позволили дать практические рекомен дации по увеличению срока службы игл. Методика азотирования игл в тлеыщем разряде дает повышение износостойкости игл в 2 раза. На основании всех проведенных исследований составлена общая методика подбора типоразмеров игл с учетом их прочностных свойств и всех вы ше перечисленных параметров.

Реализация результатов работы. Результаты экспериментальных и теоретических исследований использовались при работе по договору о научно-техническом содружестве с НИИ конструкционных материалов на основе графита (НИИграфит).

Методика повышения износостойкости игл методом азотирования в тлеющем разряде используется в НШграфите. Р<~;че': лй экономический эффект от внедрения состав. . 30 тыс.руб./в доле автора 15 тыс. руб./ Методика определения усилий прокалывания и подбора типоразмеров игл, а также результаты исследования процесса прокалывания нетканых материалов из углеродных волокон используются в НИИгра-фите при разработке нового ассортимента нетканых материалов из углеродных волокон /подучен акт об использовании разработок/.

Методика определения усилий прокалывания применяется также

при производстве дублированных нетканых материалов во ВНИИ пленочных материалов и искусственной кожи /получен акт об использовании разработок/.

Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждались:

- на научных семинарах кафедры "Сопротивление материалов" №1 (1990,1991 г.);

- на семинаре лаборатории нетканых материалов ВНИИ пленочных материалов и искусственной кожи (1987,1988 г.);

- в НИИ конструкционных материалов на основе графита в ходе выполнения работ по договору, при оформлении отчета (1987-1989г.);

- на научно-технических конференциях молодых исследователей 1987, 1988,1990 г;

- на Всесоюзной научно-технической конференции "Прогрессивная техника и технология, системы управления и автоматизированного проектирования в текстильной и легкой промышленности", 1989г., работа удостоена I премии и медали "За лучщуто научную работу".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей.

Объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Содержит 139 страниц машинописного текста, 45 иллюстраций, 34 таблицы, библиографию 92 названия и приложения на 23 страницах.

СОДЕИШИЕ РАБОТЫ

I. ИГЛОПРОБИВНОЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

КОНСТРУКЦИИ ПРОБИВНЫХ ИГЛ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

в

В работе приведен патентный обзор конструкций пробивных игл. В литературном обзоре приводятся сведения о работах советских и зарубежных ученых в области исследования процесса прокалывания. Особое внимание уделено трудам, посвященным изучению влияния различных факторов на усилия прокалывания и механические свойства холстов. Это работы Ю.П.Назарова, В.М.Афанасьева, С/, bv/re/tfc/iSts, Залога , jM'-S.tfeapPe, /Имеется ряд исследований, дающих общее представление о процессе прокалывания. Для технологов большой интерес представляют работы, выполненные на кафедре нетканых материалов МТИ. Это работы Г.Л.Барабанова, А.П.Сергеенкова, Л.Н.Кушнаревой и др. .

Вопросам прочности и надежности игл посвящено крайне мало работ, в основном это работы В.М.Герасимова. Им впервые определены

эффективные коэффициенты концентрации напряжений для игл с различной величиной зазубрины, в виде номограммы даны рекомендации по подбору игл. Экспериментальные исследования проводились на подкладочных материалах и основе искусственной кожи.

Отсутствуют работы, посвященные процессу прокалывания нетканых Материалов из углеродных волокон, взаимодействия игл с холстом, влияния технологических параметров на прочность игл при их производстве. В то время как из-за специфических свойств углеродных волокон процесс получения иглопробивного материала из них нельзя идентифицировать с прокалыванием других волокон.

Исследованию износостойкости пробивных игл посвящены работы А.Р.Мяги. Исследования проводились на холстах из натуральных волокон, для интенсификации процесса износа в холсты вносился абразив. Исследований влияния технологических параметров на износостойкость игл ранее не проводилось. Не проводилось также исследований по изучению износостойкости игл в процессе прокалывания нетканых материалов из углеродных юлокон. В то время, как при прокалывании этих материалов вццеляется большое количество углеродной пыли, часть которой оседая в холсте играет роль абразива и процесс изнашивания зазубрин идет очень интенсивно.

Таким образом встает задача:

- проведения исследований по изучению процесса прокалывания нетканых материалов из углеродных волокон, влияния технологических параметров на прочность игл и качество холста;

- расчета на прочность и жесткость пробивных игл при работе машин с непрерывной оттяжкой, с учетом дополнительных усилий, возникающих от движения холста;

- исследования износа пробивных игл при производстве нетканых холстов из углеродных волокон для назначения оптимального времени работы оборудования;

- исследования путей повышения износостойкости игл, что даст возможность сократить простои оборудования, повысить ..оизводительи ность труда, увеличить объем .«изводства;

- разработки методики подбора типоразмера игл с учетом их прочностных свойств, конструкции иглы, технологических параметров и природы холста, выработки рекомендаций, направленных на повышение срока службы пробивных игл.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАЛЫВАНИЯ НЕТКАНЫХ ХОЛСТОВ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН

Прочность и стойкость игл определяется нагрузками, действующими на игцу в процессе прокалывания. Определение усилий прокалывания является основной задачей для прогнозирования срока службы игл.

Был смонтирован иглопробивной стенд, с возможностью установки от I до 100 игл. Две игольницы крепились с помощью плоских пружин, на которые по полуьостовой схеме наклеивались тензорезисторы. Сигнал усиливался и фиксировался на осциллографе. По тарировочноцу графику определялось усилие прокалывания.

Все технологические параметры оказывает влияние на усилие прокалывания, поэтоцу подбор иглы должен включать возможность выбора оптимального режима работы, обесп.чивающегс высокое качество холста.

Одним из важнеЛших факторов, влияюпигх на структуру холста и стойкость игл является плотность прокалывания. Как показали экспериментальные исследования механических свойств холстов, полученных при разных плотностях прокалывания, критические плотности прокалывания для холстов ио углеродных волокон имеют меньшие значения, чем рассчитанные по теоретической формуле (2.1):

/7/и-г- (2.1)

где £ - радиус окружности,описанной вокруг сечения иглы, мм. Следовательно,необходимо введение поправочных коэффициентов. Поправочное коэффициенты определены экспериментально для холстов разных масс при использовании игл с различной конфигурацией зазубрин:

ПтЛ, • (г.г*(»г/жн*)-к. (2.2)

где Н - высота треугольника в сечении иглы (параметр, характеризующий типоразмер),км; К - поправочный коэффициент. Применение формулы (2.2) позволяет в некоторых случаях сократить количество проходов холста через машину, снизить энергоемкость производства, повысить объем производства без ухудшения механических свойств и качества холста.

Усилие прокалывания имеет максимальные значения при плотностях прокалывания близких к критическим, следовательно, типоразмер иглы следует выбирать для плотностей прокалывания близких к критическим.

Для дублированных и комбинированных нетканых холстов процесс иглопрокалывания которых отличается от процесса получения иглопробивных холстов были даны рекомендации по использованию игл с различным числом зазубрин в зависимости от стадии прокалывания и по применению игл различных типоразмеров на одной игольной доске.

Одним из важнейших факторов, влияющих на свойства и структуру нетканого материала является глубина прокалывания. Получены зависимости усилия прокалывания для советских игл и зарубежных игл различных модификаций, разных типоразмеров с различной длиной лезвия, формой зазубрин при разных глубинах прокалывания, что позволило дать практические рекомендации по использованию игл различных модификаций на разных глубинах прокалывания. Выбрана оптимальная форма зазубрины для малоплаигичных углеродных волокон, меньше повреждающей холст, дающей более устойчивую структуру холста, стабильность размеров и лучшие механические характеристики.

Для объективной оценки влияния количества зазубрин на стойкость игл проведен анализ трех партий сломанных игл различных типоразмеров. Подтвержден вывод В.М.Герасимова об усталостном характере излома.

Проводились также экспериментальные исследования влияния массы холста и количества зазубрин на усилия прокалывания и механические свойства м териала.

Впервые проведены эксперименты по замасливанию углеродных волокон: определены оптимальные концентрации замасливателя в растворе, оценена рациональность замасливания тканевых,трикотажных основ и комбинированных материалов.

Получена регрессионна я. модель на основе проведения ГШ для пяти факторов на двух уровнях варьирования: глубины и плотности прокалывания, типоразмера и величины зазубрины иглы, расстояния между подкладочным и очистительным столами. Критерием оптимизации выбиралось усилие прокалывания.

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ИГЛ ИГЛОПРОБИВНЫХ МАШИН С НЕПРЕРЫВНОЙ ОТТЯЖКОЙ

При применении в производстве иглопробивных машин с непрерывной оттяжкой на иглу и всю игольницу действует дополнительная сила, возникающая от движения холста и приводящая к массовым поломкам игл. Были проведены два варианта расчетов, позволяющих определить макси-< мальный прогиб иглы и выбрать типоразмер иглы с учетом условий прочности. Расчетной схемой являлся треугольный стержень, закрепленный в заделке. В процесса прокалывания на иглу действует усилие прокалывания Р и усилие оттяжки 0, под действием которого возникает прогиб У. Записав уравнение моментов и уравнение упругой линии, получаем неоднородное уравнение второго порядка:

„ 'чЛТ* ' (3.1)

где Е - модуль упругости 1-го рода, МПа; - момент инерции сечения -иглы, мм^. Решением этого уравнения с учетом граничных условий является: ,

у . {-&*) ¿ = — • сз.2)

V- РА сена е*) ' р / '

Максимально прогиб соответствует значению £ равному длине лезвия

1 т / <ккМ&) 1) ,,

- —р-1~П7Ш(В7Т ~ '

Но приведенный расчет прогибов иглы не учитывает технологических.параметров процесса. Значение силы А не определено, поэтому целесообразно перейти к приближенному расчету максимальных прогибов.

В расчете используется формула Тимошенко ^ш. продольно-поперечного изгиба, включенная в определение жесткости:

Ь^^-О-РМ). (3.4)

где Р - критическая сила потери устойчивости, Р„= , Н.

О О **

Рассматривался бесконечномалый элемент холста единичной ширины (рис. ЗЛ). При высокой частоте расположения игл в игольнице ее можно рассматривать как непрерывную упругую среду, 'имеющую коэффициент сдвиговой жесткости:

где (^--¡1)3 - усилие, действующее на единицу площади холста со стороны Лу игл. Рис.3.1 Вычисляя нормальную растягивающую силу У

связанную с усилием оттяжки $ :

¿д^рс/хг/х^с/л/и* (3.6)

и удлинение холста у/У/ /У^у

где Е^- модуль упругости холста, МПа; к - толщина холста,мм; /х^ -размеры игольницы.

Модуль упругости холста определяется экспериментально, но в расчете удобнее использовать характеристику жесткости:

А/&/ (3.3)

где - длина образца холста при испытании на разрыв, мм. { Таким образом, подучаем однородной дифференциальное уравнение 2-го порядка: г

м-" ' <з.9)

Обозначив Яг - & -

в ЪТГ' . (ЗЛО)

Ы*

получаем:

У ' (З.И)

Решением этого уравнения является:

{ЗЛЗ)

при ХвО, прогиб будет иметь максимальные значения. Рассчитав Дгта* с учетом подачи холста сР и расстояния до вытяжных валиков и : Л/ ■

V еРск(Ьв)

¥>п0' с ' (зл5)

Усилие оттяжки записывается ввиде:

П-Р.У АсГсЛ (Ш „

с учетом уравнения (3.16) изгибающий момент, действующий на игду:

И,{ъМ.. (З.Х,,

Максимальное напряжение: Н Р

. -ук*ттл>' (зле)

где - момент сопротивления изгибу, мм3. Коэффициент запаса выносливости определяется по формуле :

где б"с - предел выносливости при цульсационном цикле, МПа;

Кэ- эффективный коэффициент концентрации напряжений.

При /г-^ 1,3 типоразмер иглы выбран верно. По результатам расчета

составлены программы для выбора типоразмера игл на язаках Фортран и

Бейсик.

В этой главе диссертационной работы дается сопоставление результатов расчетов прогиба с учетом продольно-поперечного изгиба с экспериментально определенными значениями и расчета без учета продоль-но-попёречного изгиба. Для холстов малой массы максимумы усилий прокалывания и оттяжки не совпадают в то время как для холстов массой более I кг/м^ максимумы совпадают. При учете продольно-поперечного изгиба максимальные значения напряжений превышают экспериментальные на Ш> для холстов большой массы и 9% - для холстов малой массы. Цре-лышение расчетными напряжениями экспериментальных идет в запас прочности. При расчете без учета продольно-поперечного изгиба расчетные значения напряжений меньше экспериметальных на 5% для холстов малой

массы, и на 15,% для холстов большой цасса, что говорит о невозможности использования простого расчета.

Впергые проведены экспериматальныв исследования по определению влияния технологических параметров и массы холста на усилив оттякки.

4,- ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗНАШИВАНИЯ ПРОБИВНЫХ.ИГЛ

ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН

Для холстов из углеродных волокон исследования износа пробивных игл ранее не проводилось. При прокалывании углеродных волокон выделяется большое количество углеродной пыли, которг.* накапливается в холсте, износ утл идет очень интенсивно. 3 диссертационной работе исследовалось влияние технологических параметров на интенсивность износа •зазубрин игл, что позволило дать практические рекомендации по варьированию и выбору оптимальных режимов работы. Применение этих рекомендаций позволяет наносить дополнительно до Ю'* проколов. Введение за-масливателей в холст также позволяет снизить интенсивность износа, увеличить срок службы игл.

Автором получены зависимости износа зазубрин иглы и усилия прокалывания от количества нанесенных проколов. Определен срок службы игл, он составил около Ю5 циклов (срок службы иглы зависит от величины зазубрины, и поэтоцу варьируется сколо этой величины).

Разработвна методика повышения износостойкости игл азотированием в тлеющем разряде, позволяющая увеличить срок службы игл в 2 раза,к сократить простои оборудования при смене 'игольниц, вдвое уменьшить расход игл, а соответственно и затраты на их преобретение, увеличить объем производства и улучшить качество выпускаемой продукции.

5. МЕТОДИКА ПОДБОРА ТИПОРАЗМЕРА И КОНСТРУКЦИИ ИГЛ С УЧЕТОМ ИХ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ И ПРИРОДЫ ХОЛСТА

На основе всех проведенных экспериментальных и теоретических исследований составлена методика подбора типоразмеров игл с учетом их прочностных свойств, технологических параметров, природы холста, Методика приведена ввиде блок-схемы. В диссертационно!* работе дается расширенное толкование всех пунктов методики, практические рекомендации, программы расчета на прочность и выносливость игл. Привадены-ориентировочные экспериментальные данные по усилиям прокалывания для £аэл1™1и_гщпп_лолокон_в_эав11симостн от массы холста.

к Методика является совместной разработкой с А.Н.Костаревым,каф."Технология металлов " МТИ.

- 14 -

ОЕЩИЕ ВЫВОДИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Обзор литературы показал, что условия работы пробивных игл при производстве нетканых материалов из углеродных волокон ранее не изучались.

2. Результаты экспериментальных исследований показали, что решающее влияние на усилие птюкалывания при производстве иглопробивных материалов оказывает конструкция и типоразмер иглы, из технологических параметров - глубина прокалывания; излом игл носит усталостный характер и не зависит от вида материала; при расчете критической плотности прокалывания рекомендуется пользоваться поправочными коэффициентами, подученными экспериментально, что позволит сократить количество проходов холста через иглопробивную кашицу без ухудшения механических свойств материала.

На основании проведенных исследований даны рекомендации:

- по применению игл с различной формой зазубрин при плотностях прокалывания свше 200

- по выбору конструкции игл при плотностях прокалывания близких к критическим, в том числе для дублированных и комбинированных материалов; для работы на разлихих глубшюх прокаливания; для различных масс холстов;

- по Еыбору оптимального содсржангл эамасливателя в растворе,в том числе и при производстве многослойных и комбинирован!па материалов.

3. Расчет на прочность и выносливость игл дает возможность выбора типоразмера игл с учетом прочностных свойств. Сопоставление экспериментальных и теоретических данных подтвердило необходимость учета продольно-поперечного изгиба при работе в режиме непрерывной оттяжки. Оценивалось влияние на стойкость иглы длины лезвия, нарезание зазубрин, дефектов изготовления игл.

4. Результаты исследования износостойкости Пробивных игл при производстве нетканых материалов из углеродных волокон позволили оценить влияние технологических факторов на интенсивность износа игл, дать практические рекомендации по увеличению срока службы игл за счет введения эамасливателя и варьирования плотности прокалывания, определить срок службы игл с различной величиной зазубрины.

5. Разработка методики повышения износостойкости игл азотированием в тлеющем разряде позволяет увеличить срок службы игл в 2 раза, сократить простои оборудования, уменьшить расход игл.

6. Методика подбора типоразмера игл с учетом их прочностных свойств, конструкции, технологических параметров и природы холста позволяет

баз дополнительных затрат сократить расход игл, время простоев оборудования, избежать брака материала и улучшить качество продукции. Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

1.Стасенко И.В., Цызина JI.A. Расчет на прочность и жесткость игл иглопробивных машин с непрерывной оттяикой. - Изв.вузов "Технология текстильной промышленности",.¥6,1909, с.36-38.

2.Мыэина JI.A. Вопросы прочности игл иглопробивных машин. - йеявуз. сб.науч.трудов "Разработка к совершенствование технологических процессов и художественного оформления изделий текстильной и легкой промышленности", - M.,lffl4, 1988, с.64.

3.Ыызина JI.A. Влияние количества зазубрин пробивных игл на механические свойства холста. - "Текстильная промышленность",№12,1989,

с 145и| 46«

4.Ыыз1ша Л.А. Влияние формы зазубрины пробивной иглы на усилие прокалывания нетканого материала. - Межвуз.сб.науч.трудов "Проблемы проектирования и технологии изготовления оборудования для текстильной промышленности и производства химических волокон", - М.,ЬГГИ,

J990, с. 102-104. ______________

5.Шзина JI.A. Влияние различных факторов на усилие прокалывания холстов из углеродных волокон. - "Текстильная промышленность" J52,

6.Стасенко И.В.,!.&зина Л.А. Анализ влияния технологических параметров производства нетканых материалов из углеродных волокон на усилия прокладывания и качество получаемого холстл.- Меявуз.сб. научных трудов"йрогрессивная техника и технология, системы управ-ленияи автоматизированного проектировав н текстильной промышленности:,-М.,МТИ,1УЭ0,с.91-92.

7.Мызина Л.А,Анализ влияния замасливания холстов из углеродных волокон на усилия прокалывания и качество материала.-"Текстильная про№Я1леннооть",МО;1э90, о.65.

в.Мызина Л.А.Регрессионной анализ процесса прокалывания иглопробивного материала'из углеродных волокон,- Изв.вузов"Технология . текстильной промышленности",№5,1990,сДвЗ-Т04. Э.Мызина Л.А.Исследование износа пробивных игл при производстве иглопробивных материалов.-Тезисы Воесоюз.научно-технической конференции молодых исследователей по проблемам текотильной и легкой ■ промышленности,-М.,ЫТИ,1990,о.105.

статьях:

Подписано в печать 15.II.91 Сдано в производство 18.II.91. :

Формат бумаги 60x84/16 Усл.п.л. 1,0

Бумага миож, . Уч.-изд.л. 1,0

Бесплатно

Заказ 839

Тираа ТОО

Ротапринт МГТА. U74I9, Москва, ул. Донская,26