автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Исследования и разработка высокоэффективного процесса окончательной влажно-тепловой обработки форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур

ГОРЫШИН АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ПРОЦЕССА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВТО ФОРМЕННОЙ ОДЕЖДЫ СОТРУДНИКОВ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ СИЛОВЫХ СТРУКТУР

Специальность 05.19.04 - Технология швейных изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный университет сервиса» на кафедре «Конструирование и технология швейных изделий» и в ГОУ ВПО «Орловский государственный университет» на кафедре «Художественное проектирование швейных изделий»

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор

Черепенько Анатолий Павлович кандидат технических наук Черепенько Аркадий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Меликов Эрвандт Хоренович кандидат технических наук, доцент Черунова Ирина Викторовна

Ведущая организация: Ивановский институт Федеральной

противопожарной службы МЧС России

Защита состоится « ¿7 2006 г. в

часов

на заседании диссертационного совета Д 212.150.06 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет сервиса» по адресу 141221, Московская обл., Пушкинский р-н, нос. Черкизово, ул. Главная, 99

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет сервиса», п Автореферат разослан «_ ^у) 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

К.Т.Н.

¿00 £ А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный этап развития швейного производства характеризуется расширением ассортимента, улучшением качества одежды и повышением его экономической эффективности.

Эффективность швейного производства регламентируется совершенством технологии и техническим уровнем оборудования. Технологические процессы влажно-тепловой обработки (ВТО), обеспеченные соответствующим оборудованием, являются определяющими в формировании качества, износостойкости и товарного вида швейных изделий. При этом окончательной ВТО изделию придают требуемый внешний вид путем выравнивания поверхности, восстановления обьемпых и криволинейных участков, придания пространственной формы и снятия лас.

Исследования ученых, а также специалистов в области ВТО позволили разработать новые способы, технологические процессы окончательной ВТО и оборудование для их реализации, средства контроля и управления. Кроме того, обоснована эффективность воздействия на изделие вибрации и механического давления.

Вместе с тем, недостаточно изучен процесс перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО.

Настоящая работа посвящена решению основной задачи исследований - разработке высокоэффективного процесса окончательной ВТО и оптимизации тепловых параметров первого этапа обработки - переводу волокон тканей в высокоэластическое состояние во времени.

Цель работы. Повышение эффективности производства и улучшение качества на базе разработки способа и технологического процесса окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур. Для реализации поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- проведен системный анализ сущности ВТО;

- установлено влияние материалов одежды, тепла, влаги, температуры и механического воздействия на процесс ВТО;

- проведены теоретические исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО;

- выполнены экспериментальные исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние;

- получен метод оценки эффективности технологического процесса окончательной ВТО;

- разработан способ и технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур.

Методы исследований. Теоретические исследования проводились на базе: методологии системного анализа, физики макромолекулярной теории полимеров, термодинамики, в том числе тепломассопереноса в капиллярно-пористых телах, тепловой кинетики, теории исследования операций, теории случайных чисел, методов оптимизации параметров объектов и процессов, математического моделирования.

При выполнении экспериментальных исследований использовались тепло-физические методы исследований материалов и процессов, методы математического планирования и анализа экспериментов, вычислительная техника.

Объекты исследований. Способы и технологические процессы окончательной ВТО.

Научная новизна работы. Выполнены теоретические исследования по созданию высокоэффективного процесса окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур и оценки его эффективности, разработана математическая модель перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние в процессе пропаривания, позволяющая оптимизировать соответствующие параметры, а полученная система дифференциальных уравнений позволяет определять значения температуры во времени в различных слоях обрабатываемого изделия. При этом использование кубических сплайнов позволяет определять динамику распределения температуры по толщинам тканей конструктивных элементов изделия, а использование двумерных кубических сплайнов позволяет получать поверхности функций соответствующих переменных.

Экспериментальные исследования процесса перевода волокон тканей основных конструктивных элементов изделия в высокоэластическое состояние обусловили получение 38 уравнений регрессии, позволяющих определять их температурные параметры в различных слоях пакета при фиксированных временах и 34 уравнения регрессии для определения температурных параметров во времени при фиксированных толщинах (в требуемых слоях) полуфабриката.

На базе теории «исследование операций» предложен критерий, характеризующий технологический эффект обработки и сам технологический процесс.

Разработан новый способ и технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур.

Практическая значимость. Разработаны:

- алгоритм для расчета па ПК температурных и временных параметров перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО;

- количественный метод, учитывающий механическую износостойкость ткани изделия до и после обработки, неровности его поверхностей, расчетное время и время выполнения операций, позволяющий оценивать эффективность технологического процесса;

- способ и высокоэффективный технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур;

- улучшено качество путем применения научно-обоснованных режимов и параметров и выполнения всех операций (переходов) окончательной ВТО без перенавешивания (переукладки) изделия в процессе обработки;

- улучшены санитарно-гигиенические условия труда за счет введения в технологический процесс операции удаления отработанного технологического пара (аспирации).

Реализация результатов работы. Результаты исследований, полученные соискателем лично или под его руководством и при участии, использованы в процессе решения научно-технических задач при разработке способа и технологического процесса окончательной ВТО.

Производственная проверка разработанного технологического процесса, проведенная путем изготовления опытного образца кителя сотрудников специальных подразделений силовых структур, показала, что он позволяет получить изделие требуемой формы и высокого качества

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных

работ.

Личный вклад автора состоит в постановке и разработке идеи и темы диссертационной работы, в постановке и решении основных теоретических и экспериментальных задач.

При непосредственном участии автора разработаны стенды, выполнены теоретические и экспериментальные исследования.

Автору принадлежат основные идеи подавляющего большинства опубликованных и использованных в диссертации работ, а также системный анализ и обобщение результатов работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 101 наименование. Работа изложена на 151 страницах машинописного гскста, содержит 48 рисунков, 2 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель, сформулированы задачи и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведено изучение сущности процесса ВТО и его этапов, свойств текстильных материалов и их влияние на него. Установлено влияние на процесс ВТО тепла, влаги, температуры и силового воздействия как в отдельности, так и комплексно. Определены существующие методы оценки эффективности технологических процессов ВТО.

Анализ технологических процессов окончательной ВТО позволил определить резервы их совершенствования с целью улучшения качества и повышения эффективности производства

Форма изделия, определяющая товарный вид, может быть неустойчива вследствие отсутствия научно обоснованных режимов обработки, связанных с теп-лофизическими процессами во времени, наличия принципиальных недостатков способов окончательной ВТО в несколько приемов на ряде отдельных единиц оборудования. При этом устранение недостатков, присущих известным способам, связано с новым подходом к окончательной ВТО, исключающим перенавешивание и переукладку изделия в процессе обработки.

В связи с этим в работе определены режимы тепловых процессов, их длительность, разработаны новый способ и технологический процесс, а также количественный метод оценки эффективности процесса окончательной ВТО.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям теплофизических процессов окончательной ВТО, в частности, переводу волокон тканей в высокоэластическое состояние. При этом объектом исследований принята форменная одежда сотрудников специальных подразделений - китель, а основным теплоносителем и пластификатором - технолог ический пар.

В результате исследований получена математическая модель процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние. При этом приведенные ниже уравнения позволяют определять значение функции температуры Т^, х,) в моменты времени 1, = к 0,1 на множестве точек х) = ]-0,! в процессе пропаривания (х -толщины ткани).

1к к — д) 1к+1 к к-1 I

4- А ) . + А' . — А} .Т->+1

2Ь 5к п1с 5к к р1+1 = -Т\т+р*

А^вк "5к \*пк к/ гбк

л^1 - о^1 - О^1 _

£_пк__А1пк_ _ £ I г пк+1 А^пк-1 _[_ "пк+1 "пк-1

г 2к 2Ь Зк 2Ъ

пк пк _ ту /Лж+1 Лпк-1 _[_ ту "пк+1 "пк-!

г 2к 2Ъ Зк 2Ь

_"Т-Н"1

ПК+1 пк-1

4к 2Ь

хпк пк _pJ Нпч+1 г пк-1 _(_ -ргл пк+1 пк-1

г 2к 2Ь Зк 2Ъ

т^1 _ т^1

+ р пк+1 пк-1 р ] .тj+1_pj . Т-Г1"1 4 5к ' пк 5к ' к

где

И - шаг по переменной г; т - шаг по переменной I; Ст - теплоемкость ткани;

- плотность ткани;

рв - плотность воды в ткани; Р - коэффициент конденсации; р„ - плотность пара;

- молярная масса пара;

II - универсальная газовая постоянная;

К - постоянная Стефана-Больцмана; О, - теплоемкость пара; С, - теплоемкость воды. Первое уравнение позволяет определять изменение температуры ткани во времени и по толщине пакета ткани.

Т^' температура ткани в к-ый момент времени в (¡+1) точке ткани;

V " температура ткани в к-ый момент времени в ]-той точке ткани;

- коэффициент в к-ый момент времени в .¡-той точке ткани; А -__К__

Ст(г)-/>т(г) + С,(г)-р„(г,0 .

А 1 - А°

л1к ~ - в к-и момент времени в .¡-той точке ткани;

1Ш1

А

А 5, = —1—-а(1; г) - в к-ый момент времени в .¡-той точке ткани; К

Т£1 - температура пара в к-ый момент времени в (¡+1) точке ткани. Второе уравнение системы позволяет определять изменение плотности воды в ткани во времени и по толщине пакета тканей.

Ры - плотность воды в к-ый момент времени в 0+1) точке ткани;

В,, = /?(г, 0 • р, (г, 1) -в к-ый момент времени в ¿-той точке ткани;

- температура пара в к-тый момент времени в .¡-той точке ткани;

- плотность воды в к-тый момент времени в .(-той точке ткани;

Третье уравнение системы позволяет определять изменение плотности пара во времени и по толщине пакета тканей.

Рпх > Рпк - плотность пара в к-ый момент времени и, соответственно,

в 0+1) и .¡-той точках ткани; С 2, = — <9П (г, 1) - в к-ый момент времени в .¡-той точке ткани;

Сзк — ~ Ра (г> 0 - в к-тый момент времени в .¡-той точке ткани;

С,, = — /?(г, 1) • рп (г, I) - в к-ый момент времени в .¡-той точке ткани;

^ К1, - скорости распространения пара в (з+1) точке ткани, соответственно, в (к+1) и (к-1) моменты времени. Четвертое уравнение системы позволяет определять изменение скорости пара во времени и по толщине пакета тканей.

91*1; 9скорость распространения пара в к-ый момент времени, соответственно, в (¡+1) и ¿-той точках ткани;

Т„(«,г)

РЛ г).

01. =--

й. м'

Пятое уравнение системы позволяет определять изменение температуры пара во времени и по толщине пакета тканей.

а

Я'Т.^-

С.-Т.+—М.

Рп-Сл

Ъ> V_= _

Зк „ „

Б,

Я

и С„ •

( 02

Расчет параметров перевода волокон тканей в высокоэлаегическое состояние осуществляется на ПК согласно разработанному алгоритму рисунок 1.

начало

Т [(0);а(; К(х), Гт, рт, От; С„; рв; Тц(0); рв(0), С. ^

I

к »1

т = 0

* У.

1

Ть т., тв; рв; р.; 0.;

Ввод исходных данных

Расчет параметров перевода волокон тканей в высокоэла-

нет

Т1 "Т

С

КОНЕЦ

3

Рисунок 1 - Алгоритм расчета параметров перевода волокон тканей в высо-коэластичечкое состояние при окончательной ВТО К - № процесса ВТО; р - плотность воды в единице объема ткани.

В результате полученного массива дагшых Т(1К, х,) при фиксированных значениях времени 1 = 0, 1, 2..лтлх с использованием кубических сплайнов получены гладкие зависимости динамики распределения температуры по толщинам ткани в процессе пропаривания стойки воротника, верха рукава, верха рукава ниже подо-катника, клапанов карманов, плечевых окатов, лацканов, полочек и спинки.

Для наглядного представления вышеупомянутых зависимостей для каждого конструктивного элемента построены соответствующие графики.

Так для примера на рисунке 2 представлена динамика распределения температуры по толщинам пакета тканей в процессе пропаривания стойки воротника.

Рисунок 2 - Динамика распределения температуры по толщине пакета тканей в процессе пропаривания стойки воротника. 1 - до пропаривания; 2...9 - через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 сек пропаривания. Кроме того, интерполяцией двух переменных T(t, х) по полученпому массиву данных T(tK, Xj) с использованием двумерных кубических сплайнов получены и построены поверхности функции этих переменных для каждого конструктивного элемента полуфабриката. '

Для наглядного представления на рисунке 3 приведен график распределения температуры по толщине пакета тканей во времени в процессе пропаривания стойки воротника полуфабриката.

Рисунок 3 - Распределение температуры по толщине пакета тканей во времени в процессе пропаривания сюйки воротника полуфабриката

Третья 1лава посвящена экспериментальны« исследованиям температур-кьтх параметров процесса перевода волокон тканей в высокоэластичсское состояние.

При проведении экспериментальных исследований объектом исследований использовался китель ТУ 858-5300-94; верх из ткани камвольной, api. 218 (шерсть 55%, полиэстер 45%); подкладка из ткани подкладочной арт. 202КВ. ГОСТ 20272-83 (вискоза 100%); ткань подкладочная с регулярным клеевым точечным покрытием, арт. 86040 (лавсан 67%, вискоза 33%, клеевой порошок П548).

Экспериментальные исследования, проведенные на макете, обеспечивающем необходимые условия окончательной ВТО, в том числе перевод волокон тканей в высокоэластическое состояние. В результате анализа экспериментальных данных распределения температуры по толщине пакетов тканей основных конструктивных элементов форменной одежды в процессе пропаривания, обработанных методом

наименьших квадратов на ПК, получены уравнения регрессии и построены соответствующие графики зависимостей.

Для примера ниже представлены уравнения регрессии (3...7), позволяющие рассчитывать температуру пакета тканей в области стойки воротника при фиксированной длительности пропаривания:

1 - при I = 0 сек; Т = 20,00 + 0,00-Ь - 0,00-Ъ2 + 0,00-Ъ3 - 0,00-Ь4; (3)

2 - при I = 2 сек; Т = 85,48 - 21,27-Ъ + 13,47-Ь2 - 4,54-Ь3 + 0,55-Ь4; (4)

3 - при X = 4 сек; Т = 116,40 - 31,32-Ь + 19,83-Ь2 -6,68-Ь3 + 0,81-Ь4; (5)

4 - при г = 6 сек; Т = 131,01 - 36,06-Ь + 22,84-Ь2 - 7,69-Ь3 + 0,93 Ь4; (6)

5-при 1 = 8 сек; Т= 137,92-38,31-Ь + 24,26-Ь2-8,17-Ь3 + 0,99-Ь4. (7)

где: I - длительность пропаривания;

Ь — толщина пакета тканей.

Используя уравнения 3...7 для наглядного представления, построен график (рисунок 4) распределения температуры по толщине пакета тканей при пропарива-нии стойки воротника.

Кроме того, для каждого конструктивного элемента полуфабриката получены уравнения регрессии и построены соответствующие графики зависимостей температуры от времени для различных толщин пакета тканей в процессе пропаривания

Для примера ниже представлены уравнения регрессии 8... 14, позволяющие рассчитывать температуру в слоях пакета тканей во времени.

1 - при Ь = 0; Т = 21,29 + 45,994- 9,00-12+ 1.1043- 0,0б44; (8)

2 - при Ь = 0,6; Т = 21,09 + 38,92-1 - 7.6М2 + О^З-!3 - 0,0544; (9)

3 - при Ь = 1,2; т = 21,00 + 35,73-1 - 6,9912 + 0,8б43 - 0,04-14; (10)

4 - при Ь = 1,8; Т = 20,93 + 33,264 -б^Ь^ + О.вО-!3 - 0,0444; (П)

5 -при Ь " 2,4; Т = = 20,85 + 30,42-1 -5,95-^ + 0,73-Г1 - 0,0444; (12)

6 - при Ь = 3; Т = 20,86 + 30,784 - 6,02-^ + 0,7443- 0,0444; (13)

7 - при Ь = 3,6; Т = 20,80 + 28,664 - 5,6142 + 0,69-Г3 - 0,04-14. (14)

где Ь - толщина пакета тканей;

I - длительность пропаривания.

Рисунок 4 - Распределение температуры по толщине пакета тканей при пропаривании стойки воротника полуфабриката. 1 - до пропаривания, 2...5 через 2,4, 6, 8 сек пропаривания. Используя уравнения (8) - (14), построен график (рисунок 5) распределения температуры во времени по толщинам пакета тканей при пропаривании стойки воротника.

Рисунок 5 - Распределение температуры во времени по толщинам пакета тканей при пропаривании стойки воротника полуфабриката 1 - на лицевой поверхности; 2 ..7 - на соответствующих толщинах (0,6; 1,2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6 мм).

Четвертая глава посвящена разработке критерия для опенки эффективности технологического процесса окончательной обработки форменной одежды сотрудников спсциалт.ных подразделений силовых структур Полученный на базе теории «исследование операций» и ¡тредгтавленный ниже в виде уравяенит (15) критерий эффективности позволяет характеризовать технологический эффект обработки и сам 1ехнологический процесс При этом он учитывает механическую износостойкость гкани верха кителя, неровности поверхности изделия (помятости) и искажение геометрической формы до и после обработки, а также расчетное время и время выполнения операций (переходов) ВТО.

IX

К = «, --^-ТГ-----+ «7

о

к

(4.1)

---+ а.

|к ■ ^ (К) ■ <Ж

где г т - расчетное время вьптолпения технологической операции (перехода) с номером ¡, ч;

г0 - время выполнения технологической операции (перехода) с номером ч;

N - расчетное число технологических операций (переходов); п - число технологических операций (переходов), п>М; {1 ( г,^ ) - плотность распределения случайной величины г0_;

Ти - механическая износостойкость ткани швейного изделия до ВТО, ч; Т„ - механическая износостойкость ткани швейного изделия после ВТО, ч;

и

£(Т0и ) - плотность распределения случайной величины Т0>;

К - коэффициент неровностей после ВТО;

ЦК) - плотность распределения случайной величины К;

К - коэффициент неровностей до ВТО; е - коэффициент искажения формы после ВТО, £(е) - плотность распределения случайной величины е; е - коэффициент искажения формы до ВТО; а.|, а2, а3, оц - коэффициенты взвешенности критериев. Выбор этих коэффициентов определяется иерархией важности критериев: И) + (*2 +а3 +а4 = 1.

Пятая глава посвящена разработке способа и технологического процесса окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур. Проведенный системный анализ, теоретические и экспериментальные исследования обусловили разработку нового способа.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что обработка стойки воротника, верха рукавов, клапанов боковых карманов, накладных карманов, плечевых окатов, лацканов осуществляется методами прессования с двухсторонним их пропариванием и последующим пропариванием только со стороны подкладки и виброформованием всего изделия. При этом область боковых карманов пропаривается только со стороны лицевой части. Для интенсификации перевода в застеклованное состояние используется горячий воздух.

Существенное отличие нового способа заключается в том, что участки изделия пропариваются с нагреванием его лицевой части до температуры не более 160°С, после чего пропариванис прекращают. Пропаривание начинают одновременно с виброформованием При этом операцию вибрационного воздействия проводят до придания изделию заданной геометрической формы с амплитудой, значения которой изменяют по гармоническому закону.

Кроме того, дополнительно введена операция аспирации, которую начинаю 1 одновременно с операцией пропаривания изделия со стороны лицевой части и заканчивают одновременно с началом стабилизации вакуумным отсосом. Основные приемы предложенного способа приведены на рисунке 6.

Предложенный способ позволил разработать технологический процесс, включающий последовательность и длительность переходов, а также параметры и пределы рабочих сред, механического давления, вибрации и температуры гладильных поверхностей рабочих органов, а также осуществлять окончательную ВТО комбинированным воздействием прессования и вибрации без перенавешивания и переукладки полуфабриката, что обеспечивает хорошее качество изделия и высокую производительность.

Для наглядного представления на рисунке 7 в табличной форме представлен разработанный технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур.

и

и

I Расположение кишело после набембони*.

2. Расположение гите «я и раКо-<Ш1 вргожЪ после пропарибания со страну 1срю В обяасли стоики (орднкцко. куи рунам, тюников карионоб а со спороим ловило вки.

Рисунок 6 - Основные приемы способа окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур.

5. Расположение кителя и рабочих органов после прессования Шейки вороанико. верш руковоб и клапанов карманов.

Расположение кяпеля а рак-чих аргсноК после прапор|Лания со стороны верхе в общем пле-чевм» окатов.

% Расположение кителя и рабочих оргонов б процессе пркс>5о-иич плечевых окопов.

6 Расположение кишела и рабочих органов 5 процессе проваривания со сторон» верю в облос-пи «оцхоно! и нох/ийных парно-нов.

Продолжение рисунка 6.

7. Ркпмомя* ими и раЪ>-ч« циомА 5 чяцкге *цк(Ля-кия жшканоб и иохтдчи вдр-«оно|.

8. Распомямня шмя и рс&о-чв орпяК Ь1ЩК1 цнгщкДо-

■м го ЧИНИ» «!*«<■» • Мро-

♦одИо4овдя,

Продолжение рисунка 6.

на п'я HouMrHQkwuf вгирации ЛклИаСапрлыпсм onepouuú

S*(Mi 1 ( 'к JRÍ0X

к * * я я к е ; в * Й ¡S 9 R 5 з 3 3 3 А

МябмЛаии» «шчм мд HtwittH

1

Í fto№t vabiwot tioj тцкои». > л enow кормоноИ, Ивроям*

f ntpcHnwHw Миши t pofoqi мну

1 Jnpunue dífOM мщхйенця 1

5 Onyumur kpimO «ngpv ионной

t ПоЛМ с эомроп пойуап спошш Осрами«) 1 hi > 5-10 мм

7 ПоЛсй ( тором гадчикк hp>i pytotol 1 hi ■ 5-Ю ММ

1 П»ашс ммрм лод^штк «мпанае портной 1 lu 15-И мм

» ПропариЬдииг ч»р« J поярку саоОм Ьроамла Т пара . 15'С

е llpoiuputamit крс) re&juui lepu румШ Т napa > 13bf

и ПропциНание черп поб^д кщпаиЛ ицножЛ 1 nqpi > 1354

о IponopuíflHuí «peí Ska хоннено 1 MP* > 1554

и ПркгобОмде (ПОини (opodaimo P raí ■ 0 04 НПо

к Прксабаииг bepxo P ran < 0.04 Mllo

» ItytCCDhm* киоииов горноиоб P нож. 0.04 Ига

* ОтБаЙ nodsjLíKu стайки fopoNKUvo 5 ас xudhoe Полянские 1

п 0«&oä nodu«« bep« pytOet t unotooe пцооеше 1

* Ontoá поднят клашноб корнаноб С ucxodtot ramnetm 1

» ПойЫ с кэорон nadgmeii ымебш o>a«ot 1 In ■ Ml мм

а Г1^*мри&ш1ие 1ВД1 подуши пжчебых окашоБ I гари > В5Ч

Рисунок 7 - Технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур.

Ь3 - величина зазора; Т - температура; Р - давление прессования; / - частота вибрации; А - амплитуда вибрации-0 - количество отсасываемого воздуха; Рв - давление сжатого воздуха; ДР - разрежение.

bmhXohcI sHHawi/oirodu

p J I 4 II 111111 r ■ kUMn 1 liDxfm nH) S>

H^po] rampu Jüff^ n

u o*mi bn g mw« —»tumJ^i IT

«M|>1M «11^ mMwg Ol

1 u U i i i ■ 1 ! tdow 0« •» «mchAip 9 OHtaMH Mlman* Ii

ifT(rM - « 0 MWH HOB « u»l Iii» Mit*« |«>fM>iq infiDlwtlii] ■

Mimm ■Hivaira^ idoi» i> rag i«in NOxApi «t mite »»iWij u

ihii ■■■■■■■■ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i i ■ i »»Mnoy

ws'i ■ V»JK-I» i •wtMHiiln «

3.m * i OMWWM )dn ■ UH mvilMti Ii

1 «IM ) itnfM ii Mawcm ■»■ imtMj H

P oimwodoi ignwMdM |bmuwi fMDinou poo-in |a№»|na fogitg »

P IHM«* «iouo fwdig min, IS

1 ■ mummm «*|U» g |M*toi »Mgms« «irtjm pgig M

1 1 1 1 1 1 1 1 •MMin <wra» g gnoMiir nnftfmi pom M

_ ** W8C "IM <1 t*Mk> mf •»>■ «wgciHHj u

»UN MO'O»«■" d ff 1 1 1 1 1 H gMMw u

> "tai 1 (Mqriti xAa^UvftH m.i*pou tUX> HiuigMiu«l|j N

>►«1 " Bdnu i gnoatoj Hiatpm mgudiMalg »

1 J J 1 |wii4f» MvoniH H<j>uu MdKH j mm «

»H'i'H 1 (MBaw MHAJUI xmtm > ptMI K

1 J J 1 1 1 II 1 1 1 1 1 ■ ■ i i «MMavMi «qp» m q gm MV m^uan «Mhym |K)yaQ a

H j J 1 j 1 1 |MN «Magnw^j u

s i ■ a 1 ■ ; i • 3 3 * T ■ — SEEG r I B E L. -i 2 2 2232 r r ES 3 IdU 5 £ « rtati» «npwtiiii VIV .M

1 «1 M i

1 »»>•<»« <«WM>*ingoiw»ii i

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ литературных и информационных источников показал, что способы и технологические процессы окончательной ВТО во многом определяют качество и эффективность изготовления швейных изделий.

2. Изучение состояния вопроса показало, что при изготовлении швейных изделий, в частности кителя сотрудников специальных подразделений, ведущими фирмами используются разнообразные способы и технологические процессы окончательной ВТО. При этом межоперационные переукладки (перенавешивания) изделий вызывают ухудшение качества и снижение производительности труда.

3. Установлено, что комбинированное воздействие на отдельные участки механического давления и на все изделие вибрации без его перенавешивания существенно повышает эффективность производства и улучшает качество, что обусловило необходимость разработки малооперационной технологии окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений.

4. Комплексные исследования процесса пропаривания при окончательной ВТО позволили получить аналитические зависимости для расчета необходимого количества тепла, распределения температуры по слоям участков изделия и длительности перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние.

5. Разработан количественный метод оценки эффективности процесса окончательной ВТО.

6. На основе результатов исследований разработан новый способ окончательной ВТО, установлены закономерности и получены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать температурные и временные параметры в зависимости от количества слоев тканей участков кителя.

7. Разработан на базе нового способа высокоэффективный технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений, исключающий перенавешивание (переукладку) изделия в процессе обработки.

8. Результаты, полученные в процессе изготовления образца кителя по предложенной технологии посредством действующего макета установки показали эффективность и экономическую целесообразность проведенной работы

9 Проведенные исследования позволили изыскать резервы роста производительности труда, улучшение качества форменной одежды и эффективности ее производства

10. Разработанный высокоэффективный способ ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений силовых структур позволяет улучшить стойкость к воздействию агрессивных сред и увеличить нормативный срок эксплуатации изделия.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Першин В. А., Дровников А.Н, Горышин A.B., Моисеев Е.Ю. «Подобие функционирования технических систем легкой промышленности в процессе их жизненного цикла» Московский институт управления и сервиса - М. 2005, 151с. -Рус. Деп. в ВИНИТИ 14.05.2005, № 693-В2005

2. Першин В.А., Дровников А.Н., Горышин A.B., Моисеев Е.Ю. «Модели подобия функционирования систем при исследовании процессов их модернизации» Московский институт управления и сервиса - М.,2005 - Рус. Деп. в ВИНИТИ 14.05.2005, №696-В2005

3. Горышин A.B., Черепенько A.A., Черепенько А.П., Манжула Е.В. «Теоретические исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной влажно-тепловой обработке кителя для военнослужащих» - Деп. в ВИНИТИ 09.12.2005, № 1636-В2005

4.' Горышин A.B., Черепенько A.A., Черепенько А.П., Манжула Е.В. «Теплофи-зические процессы влажно-тепловой обработки швейных изделий» - Деп. в ВИНИТИ 09.12.2005, № 1637-В2005

5. Горышин A.B., Черепенько A.A., Черепенько^А.П. «Системный подход к п, вотированию технологических процессов окончательной ВТО форменной одежды сотрудников силовых структур» - Научные исследования в области техники и

технологий Межвузовский сборник научных трудов - М.. Издательство ЮРГТУ, 2004г, с. 130-137

6. Горышин A.B., Черепснько А А., Черепенько А.П. «Системный подход к проектированию технологических процессов окончательной ВТО обмундирования для сотрудников спецподразделений» - Научные исследования в области техники и технологий. Межвузовский сборник научных трудов - М.: Издательство ЮРГТУ, 2004г, с. 120-124

7. Горышин A.B., Черепенько А.А, Черепенько А.П. «Методика определения технологических параметров окончательной влажно-тепловой обработки одежды сотрудников силовых структур» Межвузовский сборник научных трудов / Институт открытого образования/ - Новочеркасск. ЮРГТУ, 2004, с 333-336

8. Горышин A.B., Черепенько А.А, Черепенько А.П. Экспериментальные исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО обмундирования сотрудников спецподразелений - сборник научных трудов филиала ГОУВПО «Московский государственный университет сервиса» в г. Сочи: Изд-во ООО «Сочи-Дизайн», 2005г., с. 157

Горышин Андрей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ПРОЦЕССА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВТО ФОРМЕННОЙ ОДЕЖДЫ СОТРУДНИКОВ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ СИЛОВЫХ СТРУКТУР

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет сервиса» 141221, Московская обл., Пушкинский р-н, пос. Черкизово, ул. Главная,99

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Отпечатано с оригинал-макета автора

Лицензия ИД № 04205 от 06.03.2001 г.

Сдано в производство 14.02.2006 Объем 1,5 п.л._Формат 60x84/16

Тираж 100 экз. Изд. №51 Заказ 51

ГОУ ВПО «МГУС», 2006

Л006А

»-3984

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ.

1.1 Свойства текстильных материалов и их значение для процесса

1.2. Сущность процесса влажно-тепловой обработки.

1.2.1 Этапы процесса влажно-тепловой обработки.

1.2.2 Влияние тепла на процесс ВТО.

1.2.3 Влияние температуры на процесс ВТО.

1.2.4 Влияние влаги на процесс ВТО.

1.2.5 Влияние силового воздействия на процесс ВТО.

1.2.6 Комплексное влияние теплофизических процессов на ВТО.

1.3 Анализ оценки эффективности технологических процессов ВТО.

1.4 Технологические процессы окончательной влажно-тепловой обработки мужских пиджаков.

1.5 Системный анализ.

Выводы по главе 1.

Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕВОДА ВОЛОКОН ТКАНЕЙ В ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВТО.

Выводы по главе 2.

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕВОДА

ВОЛОКОН ТКАНЕЙ В ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ.

3.1 Зависимость температуры от толщины пакета тканей при фиксированных временахшагом I =

3.1.1. Стойка воротника.

3.1.2 Верх рукавов.

3.1.3 Верх рукавов ниже подокатников.

3.1.4 Клапаны карманов.

3.1.5 Плечевые окаты.

3.1.6 Лацканы.

3.1.7 Накладные карманы.

3.1.8 Полочки.

3.1.9 Спинка.

3.2 Зависимость температуры от времени для различных толщин пакета тканей с шагом 0,6 мм.

3.2.1 Стойка воротника.

3.2.2 Верх рукавов.

3.2.3 Верх рукавов ниже подокатников.

3.2.4 Клапаны карманов.

3.2.5 Плечевые окаты.

3.2.6 Лацканы.

3.2.7 Накладные карманы.

3.2.8 Полочки.

3.2.9 Спинка.

Выводы по главе 3.

Глава 4 оценка эффективности технологических процессов окончательной влажно-тепловои обработки форменной одежды для сотрудников силовых структур.

Выводы по главе 4.

Глава 5 РАЗРАБОТКА СЦОСОБА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНО-ТЕПЛОВОИ ОБРАБОТКИ ФОРМЕННОЙ ОДЕЖДЫ СОТРУДНИКОВ СИЛОВЫХ СТРУКТУР.

5.1 Разработка способа окончательной влажно-тепловой обработки.!. 5.2 Разработка технологического процесса окончательной влажно-тепловой обработки форменной одежды сотрудников силовых структур.

Выводы по главе 5.

Современный этап развития швейного производства характерен расширением ассортимента и улучшением качества одежды.

Эффективность швейного производства регламентируется совершенством технологии и техническим уровнем оборудования. При этом технологические процессы и оборудование для влажно-тепловой обработки (ВТО) являются определяющими в формировании качества и товарного вида швейных изделий.

По трудоемкости изготовления одежды ВТО занимает более 30%, что свидетельствует о ее весомости в технологическом цикле. Так посредством внутрипроцессной ВТО производят формование объемных участков, разутюживание и заутюживание швов, загибку и прессование края, склеивание деталей, выдавливание, однопроцессное виброформование и дублирование, формообразование криволинейных плоских участков. Окончательной ВТО изделию придают требуемый внешний (товарный) вид путем выравнивания поверхности, восстановления объемных и криволинейных участков, придания пространственной формы и снятия лас.

Диапазон воздействия ВТО на текстильные материалы включает операции локального воздействия по линии плоскости и объему на гладильных прессах, утюжильных столах, установках для склеивания, электрическими, паровыми и электропаровыми утюгами посредством воздействия на ткань влаги, тепла и деформирующих сил.

Работы ученых МГУДТ, НИИлегмаш, С.-ПбГУТД, ИвГТА, НИИ АО "Радуга", КГАЛП, ВГТУ, и других организаций, а также специалистов в области ВТО, позволили решить ряд задач по разработке технологии и оборудования для ВТО.

Наибольший вклад в развитие вопросов ВТО внесли: И. В. Орлов, С. С. Эппель, Л. Д. Дяблова, Э. X. Меликов, Н. П. Березненко, А. П. Черепенько и др., разработавшие теоретические основы и требования к операциям ВТО, рабочим органам и оборудованию в целом. Разработаны методы виброформования объемных участков деталей и придания формы плоской оболочки деталям и узлам одежды посредством изменения сетевых углов тканей и склеивания после придания им соответствующей формы с одной укладки.

Ими созданы способы, технологические процессы и оборудование для их реализации, средства контроля и управления. Кроме того, научно обоснована эффективность воздействия на изделие вибрации и механического давления.

Вместе с тем недостаточно изучен теплофизический процесс перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО.

Целью работы является повышение эффективности производства и улучшение качества на базе разработки способа и технологического процесса окончательной ВТО при изготовлении форменной одежды для сотрудников силовых структур.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- изучение общей характеристики проблемы в частности сущности ВТО;

- влияние материалов одежды, тепла, влаги, температуры и механического воздействия на процесс ВТО;

- теоретические исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние при окончательной ВТО;

- экспериментальные исследования процесса перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние;

- оценка эффективности технологического процесса окончательной ВТО форменной одежды для сотрудников силовых структур;

- разработка способа и технологического процесса окончательной ВТО форменной одежды для сотрудников силовых структур.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ литературных и информационных источников показал, что способы и технологические процессы окончательной ВТО во многом определяют качество и эффективность изготовления швейных изделий.

2. Изучение состояния вопроса показало, что при изготовлении швейных изделий, в частности обмундирования сотрудников специальных подразделений, ведущими фирмами используются разнообразные способы и технологические процессы окончательной ВТО. При этом межоперационные переукладки (перенавешивания) изделий вызывают ухудшение качества и снижение производительности труда.

3. Установлено, что комбинированное воздействие на отдельные участки механического давления и на все изделие вибрации без его перенавешивания существенно повышает эффективность производства и улучшает каче

• ство, что обусловило необходимость разработки малооперационной технологии окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений.

4. Комплексные исследования процесса пропаривания при окончательной ВТО позволили получить аналитические зависимости для расчета необходимого количества тепла, распределения температуры по слоям участков изделия и длительности перевода волокон тканей в высокоэластическое состояние.

5. Разработан количественный метод оценки эффективности процесса окончательной ВТО.

6. На основе результатов исследований разработан новый способ окон* чательной ВТО, установлены закономерности и получены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать температурные и временные параметры в зависимости от количества слоев тканей участков полуфабриката.

7. Разработан на базе нового способа высокоэффективный технологический процесс окончательной ВТО форменной одежды сотрудников специальных подразделений, исключающий перенавешивание (переукладку) изделия в процессе обработки.

8. Результаты, полученные в процессе изготовления образцы форменной одежды сотрудников специальных подразделений по предложенной технологии, показали эффективность и экономическую целесообразность проведенной работы.

9. Проведенные исследования позволили изыскать резервы роста производительности труда, улучшение качества форменной одежды сотрудников специальных подразделений и эффективности ее производства.

1. Каргин В.А. Избранные труды: структура и механические свойства полимеров. М.: Химия, 1979. - 451 с.

2. Каргин В.А. Краткие очерки по физико химии полимеров. / В.А. Каргин, Г.Л. Слонимский - М.: Химия, 1967. - 231 с.

3. Каргин В.А. Журнал физической химии. / В.А. Каргин, Т.И. Со-голова М., 1949. - Т. 23. - 538 с.

4. Александров А.П. Журнал технической физики. / А.П. Александров, Ю.С. Лазуркин М., 1979. - Т. 9. - С. 1249

5. Аналитическая химия полимеров / Под ред. К. Клайна. Перевод с анг.-М.: Мир, 1965.-С. 136-151.

6. Калиновски Е. Химические волокна: исследования и свойства. / Е. Калиновски, Т.В. Урбанчик М.: Легкая индустрия, 1966. - 319 с.

7. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров. / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев -М.: Высшая школа, 1983. 391 с.

8. Пакшвер А.Б. Свойства и особенности переработки химических волокон. М.: Химия, 1973. - 294 с.

9. Васильков Ю.В. Термообработка текстильных изделий. / Ю.В. Васильков, A.B. Романов -М.: Легпромбытиздат, 1990. 206 с.

10. Орлов И.В. Основы технологии и автоматизации тепловой обработки швейных изделий. / И.В. Орлов, В.А. Дубровный М.: Легкая индустрия, 1974.-231 с.

11. Русаков С.И. Технология швейного производства. / С.И. Русаков, С.С. Эппель, Г.Л. Трухан, В.И. Попков М.: Ростехиздат, 1961. - С. 135-141.

12. Лыков A.B. Тепло и массоперенос в процессе сушки. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956.-288 с.

13. Черепенько А.П. Влажно-тепловая обработка швейных изделий. / А.П. Черепенько, В.А. Скалаух, С.С. Иванов, А.Г. Павленко Орел: ОГТУ, 1995.- 164 с.