автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Метод проектирования фасонных нитей для регулярных трикотажных изделий с рисунком

На правах рукописи

УДК 677-487.2.075.546.001.63

ГОРСКАЯ НАТАЛЬЯ Ю&БЯАЕ^М

- 1ц л

МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАСОННЫХ НИТЕЙ ДЛЯ РЕГУЛЯРНЫХ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ С РИСУНКОМ

Специальность - 05.19.03. Технология текстильных материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома-2000

г

Работа выполнена в Костромском государственном технологи* университете.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

профессор Смирнов Е.А.

Научный консультант:

кандидат технических наук, профессор Федоров Ю.Б.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Ровинская Л.П. кандидат технических наук, доцент Землякова И.В.

АООТ КНИИЛП

Защита состоится ** 27 " июня 2000г. в часов на засе диссертационного Совета Д.063.8Э.01 при Костромском государств технологическом университете по адресу:

156021, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ.

Автореферат разослан " 26 " мая 2000г.

Отзывы по настоящему реферату, отпечатанные на бланке учреж, заверенные печатью, в 2-х экземплярах, просим направить в университета.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор техн. наук, профессор Н.В. Луст

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Трикотажная продукция, благодаря высоким потребительским и эксплуатационным свойствам, играет все более ведущую роль в удовлетворении потребностей населения в товарах народного потребления. В современных условиях рыночных отношений чрезвычайно актуальным является постоянный поисх нового ассортимента трикотажных изделий, отвечающего требованиям моды, качества, экономии сырья.

Одним из способов решения этой задачи является использование фасонной нити на основе программного управления структурообразованием. Эффекты фасонной нити, распределяясь в трикотаже, позволяют получать не только фактурные поверхности, но и рисунки.

Существующие методы и средства прогнозирования распределения ровничных эффектов фасонной нити применимы только для прямоугольных полотен. В настоящее же время традиционный способ изготовления трикотажных изделий путем раскроя полотна и последующего соединения плоских деталей постепенно заменяется более производительным и экономичным - регулярным способом или перспективным автоматизированным производством штучных трикотажных изделий.

Применение фасонной нити для производства регулярных трикотажных изделий с оформлением из ровничных эффектов требует проведения научно-исследовательской работы, направленной на решение важных технологических задач, связанных с обеспечением качества изделий.

Целью работы является получение качественных трикотажных изделий, вырабатываемых регулярным способом, на основе заданного распределения эффектов фасонной нити.

Основные задачи работы. В соответствии с целью работы поставле! следующие задачи:

- разработка программно-моделирующего комплекса для проектирования параметров фасонной нити для регулярных трикотажн; изделий с рисунком;

• анализ факторов, определяющих устойчивость заданного распределения эффектов фасонной нити на лекалах переменной ширины;

- разработка программно-измерительного комплекса и исследование деформационных и фрикционных свойств комплексных фасонных нитей;

- анализ напряженности переработки фасонных нитей на вязальных машинах;

- разработка метода и анализ параметров строения трикотажа фасонных нитей;

- определение взаимосвязи распределения эффектов на трикотажных изделиях с физико-механическими характеристиками фасонной нити параметрами ее переработки.

Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось основе экспериментальных и аналитических методов. При теоретическ исследованиях использовались методы математического анали сопротивления материалов, автоматизированного проектирования, экспериментальных исследованиях применялись методы тензометрии бесконтактной оптической съемки объектов с последующей обработк информации на ЭВМ статистическими методами и оригинальны программными средствами.

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые:

- предложена методика проектирования структуры фасонной

нити на основе технологии выработки трикотажных изделий;

- разработан алгоритм расчета параметров фасонной нити для получения регулярных изделий с рисунком;

- разработан метод анализа структуры трикотажа, имеющего заданную неровноту нити, на основе использования современных видеоаппаратуры и компьютерных технологий;

- определена взаимосвязь характеристик структуры трикотажа со свойствами фасонной нити и параметрами процесса вязания.

Практическая ценность работы. Диссертационная работа выполнялась в рамках научного направления университета "Создание новых ресурсосберегающих, экологически чистых технологий производства текстильных изделий с применением методов автоматизированного проектирования" и в соответствии с темой Ла 2.7 - БФ - 00 "Разработка и освоение современных автоматизированных методов проектирования структур и дизайна трикотажных изделий из фасонной нити". В результате проведенных исследований усовершенствована автоматизированная система для проектирования распределений ровничных эффектов на фасонной нити. Такая нить может быть использована как узорная при производстве поперечновязаных трикотажных изделий на недорогом оборудовании без сложных узорообразующих механизмов.

Предлагаемый в работе комплекс программ позволяет автоматизировать отдельные этапы традиционного проектирования трикотажных изделий и проводить многовариантные работы с целью получения изделий с оптимальными эстетическими и технологическими показателями, исключить многочисленные экспериментальные проработки, уменьшить сырьевые затрзты.

Предложены способы определения показателей деформационных р фрикционных свойств нитей, анализа параметров строения трикотажа с использованием современной видеоаппаратуры и компьютерных средств.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку:

- на международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях"(Леи-98) в Костроме в 1998 году;

- на международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс-99) в Иванове в 1999 году;

- на семинаре по технологии текстильных материалов на

кафедре ткачества Костромского государственного технологического университета в 1999 году;

- на заседаниях и семинарах кафедр вычислительной техники

и МТВМ Костромского государственного технологического университета в 1997-2000 годах.

По материалам диссертационной работы опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и приложений. Работа содержит 132 страницы машинописного текста, 52 страницы приложений, имеет 38 рисунков, 29 таблиц и список литературы на 8 страницах, включающий 77 наименований.

Благодарности. Автор искренне благодарит доцента кафедры "Механической технологии волокнистых материалов" К! ТУ, к.т.н. Крутикову В.Р. за поддержку и консультации при проведении данной работы; всех коллег, которые оказали помощь при проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы, цель работы, сновные задачи работы, методы исследований, научную новизну и рактическую ценность полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу проблемы расширения ассортимента рикотажных изделий за счет использования фасонных нитей. Дана арактеристика фасонной нити с ровничным эффектом, а также обзор эвременных технологий ее получения.

Особое внимание уделено возможности программного управления груктурообразованием фасонной нити с ровничным эффектом. Отмечено, что роцессорное управление электроприводом вытяжного прибора одернизированной машины ПК-100 позволяет функционально управлять юметрическими параметрами фасонной нити, такими, как длина эффекта Ц,, 1сстояние между эффектами 1ст, диаметр эффекта сЦ.

Отмечен вклад в решение проблемы использования фасонной нити с »вничным эффектом при производстве текстильных полотен ученых КГТУ -.П. Трыкова, А.М. Мурзиной, Ю.Б. Федорова, И.В. Земляковой, Б.М. оисеева, Г.М.Поповой, JI.B. Суховой, O.P. Воронцовой.

Распределяясь в трикотажном полотне, прерывистые эффекты фасонной гги позволяют получать не только фактурные поверхности, но и узоры. В следованиях, проведенных ранее, установлено, что распределение эффектов в икотажном полотне зависит от геометрических параметров фасонной нити , 1с ширины полотна и длины нити в петле. Наибольшее влияние на гойчивость рисунка оказывает нестабильность длины нити в петле.

Отмечено, что выработка регулярных трикотажных изделий является иболее рациональным, требующим минимального использования ресурсов и гспечивающим получение одежды высокого качества способом жотажного производства. Анализ литературных источников показал, что

возможность использования фасонной нити для производства регулярных трикотажных изделий с рисунком ранее не рассматривалась.

В заключение главы приводятся выводы из обзора литературы и ставятся задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке метода проектирования структуры фасонной нити для получения рисунков в регулярных трикотажных изделиях (рис.1). Введено понятие "купон" применительно к фасонной нити. При этом под купоном понимается нить фиксированной длины с заданным распределением эффектов, из которой при соблюдении технологических режимов может быть вывязана деталь изделия необходимой конфигурации с рисунком из фасонных эффектов.

Выделены следующие группы параметров, определяющих процесс распределения эффектов в деталях трикотажных изделий:

- геометрические характеристики фасонной нити: длина эффекта, расстояние между эффектами, приращение толщины нити на участке с эффектом по отношению к стержневому участку;

- класс плосковязальной машины;

• физико-механические свойства применяемого сырья (линейная плотность нити, деформационные и фрикционные свойства -коэффициент тангенциального сопротивления движению нити и жесткость нити при изгибе);

- показатели пепельной структуры (длина нити в петле, петельный шаг, высота петельного ряда).

Дня проектирования купонов фасонной нити предлагается программно-моделирующий комплекс, который через систему моделей (лекало -> рисунок деталь трикотажного изделия -> нить) реализует указанные этапы проектирования. Определена структура и форма хранения графической информации о конструкциях деталей трикотажных изделий. Разработаны алгоритмы, позволяющие:

Рис.1. Логическая схема метода проектирования структуры фасонной нити для регулярных трикотажных изделий

с рисунком

- масштабировать контур детали;

- осуществлять моделирование в его границах трикотажноп переплетения с рассчитанными характеристиками петельно] структуры, при этом учитываются класс вязальной машины, соста: исходных компонентов фасонной нити;

• сканировать в направлении петельного ряда структуру трикотажа ; границах контура, имитируя "роспуск образца" для расчет характеристик купона фасонной нити.

Разработана имитационная модель регулярного трикотажного изделия, учитывающая геометрию изделия и технологические параметры нити.

Программное обеспечение комплекса разработано в сред программирования Delphi 3.01 (Borland International) и представляет собой 32-: разрядное приложение для Windows'95. Программы имеют современны] многооконный графический интерфейс, что обеспечивает активный диалог < пользователем на всех этапах проектирования.

Третья глава посвящена разработке измерительного комплекса i исследованию деформационных и фрикционных свойств фасонных нитей.

Методика исследования коэффициента тангенциального сопротивлени. и жесткости нити при изгибе предусматривает измерение:

- натяжений ведомой и ведущей ветвей нити, протягиваемой вокру стержня диаметром, соответствующим толщине игл вязально] машины;

- действительного угла Ьхвата нитью стержня а;

- толщины нити на поверхности стержня г.

Разработан программно-измерительный комплекс, в состав которой входят сопряженные с компьютером видеокамера, тензометрнческа аппаратура, устройство для перемещения нити. Нить протягивается вокру стержня с заданным натяжением (до 1 сН). С помощью видеокамеры в момен

»движки нити получаем ее цифровое изображение, а в результате его ¡работки - параметры нити а и г. Одновременно регистрируем натяжение в дущей ветви нити. Разработанный пакет программ координирует работу тройств и выполняет обработку полученной в ходе эксперимента формации. На основе данных эксперимента затем выполняется расчет жазателей деформационных и фрикционных свойств для нагрузок, ютветствующих фактическим при формировании трикотажа.

На модернизированной машине ПК-100 наработаны образцы нитей с вличным сочетанием волокнистого состава сердечника и фасонного эффекта, разной толщиной эффекта, а также с разным числом кручений 5кручивающей нити. Приводятся геометрические характеристики строения злученных фасонных нитей.

В результате исследования деформационных и фрикционных свойств ¡тановлено, что увеличение жесткости фасонной нити связано с увеличением шейной плотности нити, используемой в качестве сердечника, а также с »еличением толщины эффекта. Увеличение числа кручений обкручивающей гги также приводит к некоторому увеличению жесткости на изгиб фасонных лей, у которых толщина сердечника соизмерима с толщиной обкручивающей лтя. Для нитей, у которых з качестве сердечника используется нить [ачительно большей линейной плотности, чем обкручивающая, с ростом зутки выявлено уменьшение изгнбной жесткости фасонной нити. Это можно эьяснить существенной потерей жесткости более толстой нити сердечника :и изгибании вокруг малого диаметра обкручивающей нити во время ормирования на ГЖ-100МФ.

Коэффициент тангенциального сопротивления при малых нагрузках ■леет тенденцию к росту с увеличением толщины эффекта. При больших црузках эта закономерность нарушается в связи со значительным смятием 4ти на поверхности иглы, т.е. уменьшением поперечного сечения нити до вмеров стержневого участка. Увеличение числа кручений обкручивающей

нити приводит к уменьшению коэффициента тангенциального сопротивлен практически для всех нитей.

В четвертой главе рассматриваются результаты экспериментально исследования напряженности переработки фасонных нитей с ровничш эффектом на плоскофанговой машине.

Получены тензограммы входного натяжения фасонных нитей различно состава, крутки, линейной плотности при одинаковых условиях заправ вязальной машины. Анализ результатов обработки тензограмм показал, ч рост среднего уровня натяжения фасонных нитей практически во всех случа обусловлен увеличением относительной толщины фасонного эффекта I однако не всегда сопровождается ростом относительного показате неравномерности натяжения А^ Вид волокнистого состава эффекта : оказывает влияния на уровень натяжения и характер его изменения, ч объясняется тем, что исследуемые нити предварительно прошли традиционну подготовку к вязанию.

Установлено, что наиболее существенный вклад в увеличение натяжеш нити на входе в зону вязания оказывает увеличение числа кручен! обкручивающей нити - так, при увеличении крутки на 30% рост натяжеш составил 100%. Следствием этого является уменьшение длины нити в петле до образцов трикотажа

Пятая глава посвящена исследованию петельной структуры трикотажа I фасонных нитей. Предложен метод анализа параметров структуры трикотаж на основе современных компьютерных технологий.

Образцы фасонных нитей, незначительно отличающиеся по линейно плотности, были переработаны в трикотаж в одинаковых условиях заправк вязальной машины. После стлежки образцов с помощью сканирующег устройства были получены их цифровые изображения.

№ основе современных компьютерных технологий, использующи принципы обработки графической информации, разработав

автоматизированная система, позволяющая выполнять анализ петельной структуры трикотажа из фасонной нити.

Получены значения параметров, характеризующие строение трикотажа на участках, имеющих эффект, и без эффекта, средние значения по образцам.

Выполнена статистическая обработка полученной информации, получены зависимости петельного шага и высоты петельного ряда от физико-механических свойств нитей.

Установлено, что структура трикотажа имеет практически одинаковое строение, в частности средняя длина нити в петле (11 мм) по разным группам образцов отличается незначимо. Значимость различия средних определялась по критерию Сгьюдента.

Различные деформационные характеристики пряжи отражаются на характере распределения эффектов. В большинстве случаев было получено распределение эффектов, адекватное моделируемому. Некоторые нити требуют дополнительной подготовки и введения поправочных коэффициентов, учитывающих их деформационные свойства, при проектировании купонов фасонной нити.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ источников информации показал, что возможно расширение ассортимента трикотажных изделий за счет применения фасонной нити с прерывистыми эффектами на основе программного управления ее структурообразованием. Особый интерес представляет использование фасонной нити для получения регулярных трикотажных изделий, оформленных рисунками из фасонных эффектов.

2. Введено понятие "купон" применительно к фасонной нити, разработана методика проектирования купонов фасонной нити для регулярных трикотажных изделий с рисунком.

3.Разработана имитационная модель распределения прерывистых фасонных эффектов на лекалах изделий переменной ширины и на ее основе -

метод расчета параметров фасонной нити для получения регулярных издел рисунками из фасонных эффектов. Исследована связь характер» распределения с параметрами технологического процесса.

4.Разработан программно-моделирующий комплекс для проекторов* купонов фасонной нити для регулярных, а в перспективе и штуч трикотажных изделий.

5-Разработан программно-измерительный комплекс экспериментально-аналитического определения показателей фрикционны деформационных свойств фасонных нитей на основе использова видеоаппаратуры и компьютерных технологий.

6.Установлено, что с увеличением толщины нити на участке эффекта и более раз происходит повышение жесткости нити при изгибе более, чем раза, а коэффициента тангенциального сопротивления - в среднем на 5 Увеличение числа кручений обкручивающей нити приводит к уменьшен коэффициента тангенциального сопротивления, но к увеличению жестко фасонной нити при изгибе.

7.Усгановпено, что увеличение числа кручений обкручивающей нити 30 % вызывает существенное - в 2 и более раза увеличение натяжения на вх в зону вязания при переработке фасонной нити с ровничным эффект Увеличение толщины ровничного эффекта в 3 раза повышает вход натяжение в среднем на 20%. Компенсацию этого натяжения след осуществлять регулировкой натяжного прибора.

7.Предложен метод анализа петельной структуры трикотажа из фасонь нитей на основе современных компьютерных технологий. В результ выполненного анализа выявлено, что структура трикотажа из фасонных нине зависит от деформационных характеристик нитей, а устойчивость рису] фасонных эффектов снижается с ростом деформационных характеристик.

8 .На основании экспериментального исследования образцов трикоп получены зависимости, связывающие между собой показат«

деформационных и фрикционных свойств нитей и параметры структуры трикотажа и позволяющие более точно проектировать купоны фасонной нити различного волокнистого состава для оформления трикотажных изделий.

9.Разработана современная "гибкая" технология производства регулярных, а в перспективе и штучных трикотажных изделий за счет цветовой гаммы и объемности волокнистых эффектов на фасонной нити.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 [Смирнов Е.А1. Горская H.H. Расчет параметров фасонной нити для получения трикотажных полотен сложной формы //Тезисы международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (ЛЕН-98).- Кострома.-1998.

2.Горская Н.Н., Крутикова В.Р., Смирнов Е.А. Экспериментальное исследование натяжения фасонной нити на плосхофанговой машине //Вестник КГТУ, 1999,№1. -с.48-52.

З.Горская Н.Н., Крутикова В.Р., Смирнов Е.А. Экспериментальное исследование натяжения фасонной нити на плоскофанговой машине //Тезисы Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности"(ТЕКСТИЛЬ-99). - Москва.-! 999.

4.Горская H.H., Смирнов ЕА Программно-моделирующий комплекс для проектирования параметров фасонной нити с учетом технологии ее переработки. Деп. В ЦНИИ ТЭИлегпроме. 2000.

5.Горская H.H., Крутикова В .Р. Анализ влияния физико-механических свойств фасонных нитей с ровничным эффектом на параметры строения трикотажа. Деп. В ЦНИИ ТЭИлегпроме. 2000.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Виды фасонных нитей.

1.2.Способы получения фасонных нитей с ровничным эффектом.

1.3.Анализ факторов, влияющих на распределение эффектов фасонной нити в трикотажных полотнах и равномерность структуры трикотажа.

1.4.Методы проектирования фасонных нитей с ровничным эффектом.

1.5.Выводы по главе и общая постановку задачи.

2.РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ФАСОННЫХ НИТЕЙ С РОВНИЧНЫМ ЭФФЕКТОМ С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ.

2.1.Создание и хранение конструкций трикотажных изделий.

2.2.Художественное проектирование трикотажных изделий.

2.3.Имитационное моделирование регулярного трикотажного изделия (детали) с рисунком из фасонных эффектов.

2.4.Формирование заданий для систем управления.

2.5. Выводы по 2 главе.

3 .ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФРИКЦИОННЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ФАСОННЫХ НИТЕЙ

С РОВНИЧНЫМ ЭФФЕКТОМ. з.1. Геометрические характеристики строения фасонных нитей с ровничным эффектом.

3.2.Методика исследования жесткости нити при изгибе и коэффициента тангенциального сопротивления.

3.3.Структура и принцип действия программно-измерительного комплекса для определения коэффициента тангенциального сопротивления и жесткости нити при изгибе.

3.4.Результаты и анализ исследования фрикционных и деформационных свойств.

3.5.Выводы по 3 главе.

4.АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ФАСОННЫХ НИТЕЙ С РОВНИЧНЫМ ЭФФЕКТОМ НА ВЯЗАЛЬНОЙ

МАШИНЕ.

4.1 .Описание технологической схемы установки для контроля натяжения нити на входе в зону вязания.

4.1.1 Краткие характеристики программы АЕ)С\\ЮКК8.

4.2.Условия и результаты экспериментального исследования натяжения фасонной нити на входе в зону вязания.

4.3 .Выводы по 4 главе.

5.ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕТЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ТРИКОТАЖА

ИЗ ФАСОННОЙ НИТИ С РОВНИЧНЫМ ЭФФЕКТОМ.

5.1.Методика исследования петельной структуры трикотажа.

5.2.Автоматизированная система обработки изображений для исследования и оценки структуры трикотажа.

5.3.Результаты и анализ исследования структуры трикотажа из фасонной нити с ровничным эффектом.

5.4.Выводы по главе.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одним из способов решения этой задачи является использование фасонной нити на основе программного управления структурообразованием. Эффекты фасонной нити, распределяясь в трикотаже, позволяют получать не только фактурные поверхности, но и рисунки.

Существующие методы и средства прогнозирования распределения ровничных эффектов фасонной нити применимы только для прямоугольных полотен. В настоящее же время традиционный способ изготовления трикотажных изделий путем раскроя полотна и последующего соединения плоских деталей постепенно заменяется более производительным и экономичным - регулярным способом или перспективным автоматизированным производством штучных трикотажных изделий.

Применение фасонной нити для производства регулярных трикотажных изделий с оформлением из ровничных эффектов требует проведения научно-исследовательской работы, направленной на решение важных технологических задач, связанных с обеспечением качества изделий.

Целью работы является получение качественных трикотажных изделий, вырабатываемых регулярным способом, на основе заданного распределения эффектов фасонной нити. 6

Основные задачи работы. В соответствии с целью работы поставлены следующие задачи:

- разработка программно-моделирующего комплекса для проектирования параметров фасонной нити для регулярных трикотажных изделий с рисунком;

- анализ факторов, определяющих устойчивость заданного распределения эффектов фасонной нити на лекалах переменной ширины;

- разработка программно-измерительного комплекса и исследование деформационных и фрикционных свойств комплексных фасонных нитей;

- анализ напряженности переработки фасонных нитей на вязальных машинах;

- разработка метода и анализ параметров строения трикотажа из фасонных нитей;

- определение взаимосвязи распределения эффектов на трикотажных изделиях с физико-механическими характеристиками фасонной нити и параметрами ее переработки.

Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось на основе экспериментальных и аналитических методов. При теоретических исследованиях использовались методы математического анализа, сопротивления материалов, автоматизированного проектирования. В экспериментальных исследованиях применялись методы тензометрии и бесконтактной оптической съемки объектов с последующей обработкой информации на ЭВМ статистическими методами и оригинальными программными средствами.

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые:

- предложена методика проектирования структуры фасонной 7 нити на основе технологии выработки трикотажных изделий;

- разработан алгоритм расчета параметров фасонной нити для получения регулярных изделий с рисунком;

- разработан метод анализа структуры трикотажа, имеющего заданную неровноту нити, на основе использования современных видеоаппаратуры и компьютерных технологий;

- определена взаимосвязь характеристик структуры трикотажа со свойствами фасонной нити и параметрами процесса вязания.

Практическая ценность работы. Диссертационная работа выполнялась в рамках научного направления университета «Создание новых ресурсосберегающих, экологически чистых технологий производства текстильных изделий с применением методов автоматизированного проектирования» и в соответствии с темой № 2.7 - БФ - 00 «Разработка и освоение современных автоматизированных методов проектирования структур и дизайна трикотажных изделий из фасонной нити». В результате проведенных исследований усовершенствована автоматизированная система для проектирования распределений ровничных эффектов на фасонной нити. Такая нить может быть использована как узорная при производстве поперечновязаных трикотажных изделий на недорогом оборудовании без сложных узорообразующих механизмов.

Предлагаемый в работе комплекс программ позволяет автоматизировать отдельные этапы традиционного проектирования трикотажных изделий и проводить многовариантные работы с целью получения изделий с оптимальными эстетическими и технологическими показателями, исключить многочисленные экспериментальные проработки, уменьшить сырьевые затраты. 8

Предложены способы определения показателей деформационных и фрикционных свойств нитей, анализа параметров строения трикотажа с использованием современной видеоаппаратуры и компьютерных средств.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку:

- на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях»(Лен-98) в Костроме в 1998 году;

- на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-99) в Иванове в 1999 году;

- на семинаре по технологии текстильных материалов на кафедре ткачества Костромского государственного технологического университета в 1999 году;

- на заседаниях и семинарах кафедр вычислительной техники и МТВМ Костромского государственного технологического университета в 1997-2000 годах.

По материалам диссертационной работы опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и приложений. Работа содержит 132 страницы машинописного текста, 52 страницы приложений, имеет 38 рисунков, 29 таблиц и список литературы на 8 страницах, включающий 77 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Анализ источников информации показал, что возможно расширение ассортимента трикотажных изделий за счет применения фасонной нити с прерывистыми эффектами на основе программного управления ее структурообразованием. Особый интерес представляет использование фасонной нити для получения регулярных трикотажных изделий, оформленных рисунками из фасонных эффектов.

2. Введено понятие "купон" применительно к фасонной нити, разработана методика проектирования купонов фасонной нити для регулярных трикотажных изделий с рисунком.

3 .Разработана имитационная модель распределения прерывистых фасонных эффектов на лекалах изделий переменной ширины и на ее основе -метод расчета параметров фасонной нити для получения регулярных изделий с рисунками из фасонных эффектов. Исследована связь характеристик распределения с параметрами технологического процесса.

4.Разработан программно-моделирующий комплекс для проектирования купонов фасонной нити для регулярных, а в перспективе и штучных трикотажных изделий.

5.Разработан программно-измерительный комплекс для экспериментально-аналитического определения показателей фрикционных и деформационных свойств фасонных нитей на основе использования видеоаппаратуры и компьютерных технологий.

6.Установлено, что с увеличением толщины нити на участке эффекта в 3 и более раз происходит повышение жесткости нити при изгибе более, чем в 2 раза, а коэффициента тангенциального сопротивления - в среднем на 50%. Увеличение числа кручений обкручивающей нити приводит к уменьшению

132 коэффициента тангенциального сопротивления, но к увеличению жесткости фасонной нити при изгибе.

7.Установлено, что увеличение числа кручений обкручивающей нити на 30 % вызывает существенное - в 2 и более раза увеличение натяжения на входе в зону вязания при переработке фасонной нити с ровничным эффектом. Увеличение толщины ровничного эффекта в 3 раза повышает входное натяжение в среднем на 20%. Компенсацию этого натяжения следует осуществлять регулировкой натяжного прибора.

7.Предложен метод анализа петельной структуры трикотажа из фасонных нитей на основе современных компьютерных технологий. В результате выполненного анализа выявлено, что структура трикотажа из фасонных нитей не зависит от деформационных характеристик нитей, а устойчивость рисунка фасонных эффектов снижается с ростом деформационных характеристик.

8.На основании экспериментального исследования образцов трикотажа получены зависимости, связывающие между собой показатели-деформационных и фрикционных свойств нитей и параметры структуры трикотажа и позволяющие более точно проектировать купоны фасонной нити различного волокнистого состава для оформления трикотажных изделий.

9.Разработана современная «гибкая» технология производства регулярных, а в перспективе и штучных трикотажных изделий за счет цветовой гаммы и объемности волокнистых эффектов на фаесШной нити.

133

1. Матуконис A.B. Производство, свойства и применение неоднородных нитей. М.:Легпромбытиздат,1987. -135с.

2. Данцер Д., Депра Д. Производство фасонной пряжи. М.-Л.:Гизлегпром,1936. -80с.

3. Епишина Э.Б., Штилерман И.И. Новые виды пряжи для трикотажного производства. Обзор. Рига, ЛатИНТИ, 1975. 44с.

4. Кабанова Н.Б. Улучшение качества верхних трикотажных изделий за счет использования фасонной и высокообъемной смешанной (полушерстяной) пряжи: ЦНИИ информации и технико-экономических исследований, 1985. -25с.

5. Борухов Г.А., Сабиров Д.Н. Трикотажные полотна из нитей фасонного кручения. //Текстильная промышленность. 1988. №6. - с.50 - 52.

6. Зингер Э.Э. Разработка технологии выработки трикотажных полотен из комбинированной фасонной пряжи: Автореферат дисс. .канд.техн.наук. С.-Пб.: С-ПГУТД, 1994.

7. Попова Г.М. Методы и средства прогнозирования распределения ровничных эффектов фасонной нити в трикотажных полотнах. Дисс. . канд. Тех. Наук. -Кострома, КГТУ, 1996.

8. Direkte Herstellung von Oberbekleidung durch Formstricken auf der Flachstrickmaschine, Teil 2/Buhler G., Wiedmaier O. //Maschen Ind. -1998. -48, №H.-c.637-639,674.

9. Корицкий К.И. Производство фасонной пряжи. М.: Гизлегпром, 1955. -169с.

10. Ю.Рашкован И.Г., Старостина А.Е., Кудрявцева Т.Н. Производство фасонной пряжи. М.:Легпромбытиздат,1986. 104с. 11 .Трыков П.П. и др. Производство армированных нитей. - М.:Легкая индустрия,1970. -312с.134

11. Трыков П.П., Мурзина А.М. и др. Способ получения фасонной пряжи. A.C. N186316 от 18.04.65 г. Опубликовано в Б.И. N18 за 1966 г.

12. Мурзина А.М. Разработка способа получения фасонной нити методом прерывного армирования и исследование свойств этих нитей . Дисс. . канд. Тех. Наук. Кострома, КТИ, 1969.

13. Федоров Ю.Б., Трыков П.П. Устройство для получения фасонной пряжи. A.C. N 193971 от 17.04.67г. Опубликовано в Б.И. N7 за 1967 г.

14. Федоров Ю.Б. Об устройстве и работе прядильно армирующей машины для производства фасонной нити. Дисс. . канд. тех. наук. -Кострома, КТИ, 1969.

15. Шереметьев А.Н. Разработка и исследование технологии получения льняных фасонных нитей на машинах типа ПК. Дисс. . канд. тех. наук. -Кострома, КТИ, 1990.

16. Федоров Ю.Б., Ступников А.Н., Поспелов И.А. Процессорное управление привода вытяжного прибора//Известия ВУЗов.Технология текстильной промышленности. №5. - 1996. - с.30-32.

17. Смирнов Е.А., Попова Г.М. Расчет раппорта рисунка трикотажного полотна из фасонной нити. //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1996,- №1. - с.65-67.

18. Смирнов Е.А., Попова Г.М. Место расположения фасонных эффектов в трикотажных полотнах. //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1977. -№2,- с.66-68.

19. Цитович И.Г. Технологическое обеспечение качества и эффективности процессов вязания поперечновязаного трикотажа. М.:Легпромбытиздат, 1992. -240с.

20. Далидович A.C. Основы теории вязания. М.:Легкая индустрия, 1970.- 432с.

21. Труевцев A.B. Теоретические основы проектирования параметров кулирного трикотажа и разработки технологических режимов его производства с учетом деформационных свойств нитей и полотен. Дис.докт.техн.наук.-С-Пб.:С-ПГУТД,1998.

22. Шалов И.И., Далидович A.C., Кудрявин Л.А. Технология трикотажного производства. М.:Гизлегпром,1986.

23. Шалов И.И. Усадка трикотажа. М.:Гизлегпром,1958.

24. ЗемляковаИ.В. Распределение эффектов фасонной нити по ткани. Дисс. . канд. тех. наук. -Иваново, ИТТИ, 1990.

25. Моисеев Б.М. Комплекс технологических средств для разработки рисунков тканей с фасонным эффектом .Дисс. . канд. тех. наук. Кострома, КГТУ, 1996.

26. Сухова Л.В. Метод проектирования тканей с теневыми переходами из фасонных уточных нитей .Дисс. . канд. тех. наук. Кострома, КГТУ, 1998.

27. Воронцова О.Р. Разработка метода проектирования ткани фасонными основными нитями. Дисс. . канд. тех. наук. Кострома, КГТУ, 1999.

28. Федоров Ю.Б., Минеев B.C. Исследование возможности расширения ассортимента льняных тканей с использованием нитей новых структур. Отчет по НИР. Кострома, КТИ, 1980. -86с.

29. Кудрявин Л.А., Шалов И.И. Основы технологии трикотажного производства.- М.:Легпромбытиздат, 1991. 495с.136

30. Direkte Herstellung von Oberbekleidung durch Formstricken auf der Flachstrickmaschine, Teil 2/Buhler G.,Wiedmaier О.// Maschen Ind.-1998/-48,№11 .c.637-639,674.

31. Шалов И.И. и др. Технология трикотажного производства/Шалов И.И., Далидович A.C., Кудрявин JI.A. М:Легкая и пищевая промышленность, 1984. -295с.

32. Горская H.H., Смирнов Е.А. Программно-моделирующий комплекс для проектирования параметров фасонной нити с учетом технологии ее переработки. Деп. В ЦНИИ ТЭИлегпроме. 2000.

33. Смирнов Е.А., Горская H.H. Расчет параметров фасонной нити для получения трикотажных полотен сложной формы //Тезисы международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (ЛЕН-98).- Кострома.- 1998.

34. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Моделирование технологических процессов. М.: Легкая и пищевая промышленность,1984. -344с.

35. H.Thurrott, G.Brent, R.Bagdazian, S.Tendon, Delphi 3 Superbible:-Wait Group Press,1977.

36. Шеннон P. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.:Мир, 1978.-418с.

37. Геометрическое моделирование и машинная графика в САПР. /В.Е.Михайленко, В.Н.Кислоокий, А.Я.Лященко и др. Киев:Выща шк., 1991.

38. Щербаков В.П. Научные основы переработки нитей в трикотажном производстве. Дисс.д.т.н. Москва, МГТА, 1983.

39. Лазаренко В.М. Процессы петлеобразования. -М.: Легпромбытиздат,1986. -137с.

40. Николаев С.Д. Теоретические основы определения жесткости нитей при изгибе. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 1989. -№2. - с.14-17.

41. Труевцев A.B., Кивипелто В.Г. Определение жесткости нити при изгибе с целью нахождения геометрических параметров петли кулирного трикотажа.//Известия вузов. Технология легкой промышленности. -1991. -№6.

42. Крутикова В.Р., Борисова Е.А., Федоров Ю.Б. Направления исследований кафедры МТВМ в области технологии трикотажа. //Вестник КГТУ. №1,-с.43- 46.

43. Крутикова В.Р., Ямщиков C.B. Технология поперечно-вязаного трикоатжа. -Кострома:КГТУ, 1999. 82с.

44. Крагельский И.В. Трение волокнистых веществ. М.:Гизлегпром,1941. -127с.

45. Хвальковский Н.В. Трение текстильных нитей. М.:ЦИНТИлегпром,1986. -72с.

46. Лустгартен Н.В. Метод определения коэффициентов трения и сцепления нити. //Известия вузов. Технология текстильной промышленности.- 1989.-№2,-с.11-13.

47. Мигушов И.И. Механика текстильной нити. -М.:Легкая индустрия,1980. -160с.

48. Кукин Г.Н. , Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение, (волокна и нити)- М.:Легпромбытиздат,1989. -352 с.

49. Кукин Г.Н. , Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение. Часть 3. М.:Легпромбытиздат,1967. - 302с.

50. Ровинская Л.П., Труевцев A.B. и др. Влияние отделки на жесткость хлопчатобумажной пряжи. //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -№5.-с. 12-14.138

51. Вакс Е.Э. Измерение натяжения нитей. М.: Легкая индустрия, 1966. - 230с.

52. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е.П.Осадчего. М.: Машиностроение. 1979. - 480с.

53. Денисов Д.А. Компьютерные методы анализа видеоинформации. Изд-во Красноярского университета, 1993- 188с.

54. Плис А.И., Сливина H.A. MATHCAD:математический практикум для экономистов и инженеров. М.:Финансы и статистика,1999. - 655с.

55. Борисова Е.А., Крутикова В.Р., Ямщиков C.B. Моделирование натяжения нити при перематывании с использованием инерционного натяжного прибора. //Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1997. -№5. -С.37-40.

56. Горская H.H., Крутикова В.Р., Смирнов Е.А. Экспериментальное исследование натяжения фасонной нити на плоскофанговой машине //Вестник КГТУ, 1999,№1. -с.48-52.

57. Горская H.H., Крутикова В.Р. Анализ влияния физико-механических свойств фасонных нитей с ровничным эффектом на параметры строения трикотажа. Деп. В ЦНИИ ТЭИлегпроме. 2000.

58. Шалов И.И. Проектирование трикотажного производства.- М.Легкая индустрия,1977.-294 с.

59. Шалов И.И., Кудрявин Л. А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР. -М.:Легпромбытиздат,1989. -288с.

60. Торкунова З.А. Испытания трикотажа. М.:Легпромбытиздат,1985,- 198 с.

61. Конопасек М. Метод исследования петельной структуры трикотажа.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1969. -№3. -с.105.139

62. Флерова Л.Н., Сурикова Г.И. Материаловедение трикотажа,- М. Легкая индустрия, 1972,- 182 с.

63. Цитович И.Г., Сенчило И.И. Орбеладзе Е.Ю. Проектирование и технологическое обеспечение качества при выработке полотен кулирными переплетениями.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -1997. -с.72 -75.

64. Кудрявин Л.А., Поспелов Е.П., Соловьев H.A. и др. Под общ. ред. Л.А. Кудрявина Лабораторный практикум по технологии трикотажного производства: Учеб. Пособие для вузов- М.: Легкая индустрия, 1979.-432с.

65. Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. / Пер. Ю.П. Кулябичев, В.Г. Иваненко; ред. Ю.И. Топчеев. М.: Машиностроение, 1980. -240с.

66. Шикин Е.В., Боресков A.B., Зайцев A.A. Начала компьютерной графики. -М.: "ДИАЛОГ МИФИ", 1993. - 138с.

67. Фаронов B.B. Delphi 3. Учебный курс. -М.: Нолидж, 1998. -400с.

68. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1980 392с.

69. Поздняков Б.П. Методы статистического контроля и исследования текстильных материалов. М.:Легкая индустрия, 1978.- 278с.

70. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и ее применение к исследованиям в текстильной промышленности, 1964. М.:Легкая индустрия.-320с.

71. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие. -М.:Высш. шк., 1994. - 544с.140