автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Метод проектирования тканей с теневыми переходами фасонных уточных нитей

Б ОД

2 1 ДЕК ШЗ

на правах рукописи УДК 67?.74.1/4.001

СУХОВА ЛВДМИЛА ВЯЧЕСЛАВОВНА н^О? „

У/—

МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТКАНЕЙ С ТЕНЕВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ ИЗ ФАСОННЫХ УТОЧНЫХ НИТЕЙ.

Специальность -05.19.03. Технология текстильных материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома -1998

Работа выполнена в Костромском государственном технолог

университете.

Научный, руководитель - кандидат технических наук,

профессор Федоров Ю.Б. Научный консультант - кандидат технических наук,

доцент Ступников А.Н. Офицальные оппоненты - доктор технических наук,

Ведущее предприятие - АО "Большая Костромская

льняная мануфактура" г. Кострома.

Защита диссертации состоится "¿¿"декабря 1998г.в Ю час на заседании диссертационного Совета Д.063.98.01 при Кос ромском технологическом университете по адресу: 156021,г.Кострома, ул.Дзержинского,17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Костромско технологического университета.

профессор Маховер В.Л.

кандидат технических наук, доцент Землякова И. В.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических н профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. В современных условиях обновление и рас-фение ассортимента товаров народного потребления, коренное иучшение качества продукции являются ключевыми экономическими и элитическими задачами, направленными на выход из экономического эизиса, развитие страны в социально-экономическом плане, интен-яфикацию производства в целях наиболее полного удовлетворения этребностей населения. Выпуск товаров,имеющих гарантированный Зыт не только внутри страны, но и за ее пределами, не может быть Зеспечен только за счет улучшения системы управления. Необходимо целить большое внимание созданию и использованию новейших видов ырья, освоению прогрессивных технологических процессов.

Одна из основных задач текстильной промышленности- расшире-ие ассортимента тканых и трикотажных изделий, сочетающее возмож-ости производств с характером современных эстетических требова-ий . При этом экономически выгодно и эффективно создавать ткани такой структурой, которую можно быстро внедрять в промышлен-ость и, следовательно, своевременно удовлетворять требования отребителей. Одним из способов решения этой задачи является при-енение фасонных нитей, которые могут быть разнообразны по своим войствам и использоваться при производстве декоративных, костюм-о-плательных и других тканей.

До последнего времени область использования фасонной нити с овничными эффектами была ограничена технологией ее получения , е позволяющей варьировать геометрическими параметрами эффектов. ! настоящее Бремя эта задача решена созданием универсального декретного привода с процессорным управлением.

Настоящая работа направлена на расширение ассортимента тканей : применением фасонной уточной нити с ровничным эффектом, на тех-юлогическую проработку исследуемого вопроса.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы является )асширение ассортимента декоративных тканей за счет использования засонных нитей с переменными геометрическими параметрами.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие

задачи:

-предложить новые оригинальные варианты оформления тканей фасон-нами эффектами;

-разработать "гибкую" технологию производства уточных фасонных нитей с: переменными геометрическими параметрами для реализации предложенной идеи оформления ткани;

-оценить влияние возмущающих факторов при производстве нити,ее переработке в приготовительном и ткацком производствах,препятствующих получению предложенных вариантов на ткани; -разработать меры по корректировке технологических процессов с целью устранения сйстематических ошибок воспроизведения рисунка; - провести промышленную проверку результатов имитационного моделирования ;

-разработать и утвердить техническую документацию на производство фасонной уточной нити с переменными геометрическими параметрами и ткань с ее использованием.

Методы исследования. В работе использовались основные методы математической статистики и математического моделирования. Использованы теория вероятности, теория математического планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились с использованием новой электротензометрической аппаратуры на базе IBM.PC. Расчеты выполнялись с использованием стандартных программ STADIA, STATGRAPH. Программное обеспечение задач исследования выполнены на языке BASIC в пакете NC и на языке PASKAL в пакете WINDOWS с использованием ЭВМ IBM.

Научная новизна.В соответствии с поставленной целью впервые:

- предложены новые варианты оформления тканей уточной фасонной нитью с переменными геометрическими параметрами с общей идеей -теневые переходы вдоль ткани;

-впервые введены понятия: "теневой переход";"длина еолны" на ткани и "цикл изменения геометрических параметров" на фасонной нити; "кратность цикла изменения геометрических параметров" на нити, которое определяет симметрию теневого перехода на ткани; "интенсивность изменения геометрических параметров" на нити,определяющее интенсивность изменения окраски теневого перехода;

- проанализировано влияние на воспроизводимость рисунка следу-

шда процессов: наработка фасонной нити на машине ПК-100 МФ, подготовки пряжи к ткачеству, ткачества. Построена имитационная модель, позволяющая исследовать распределение эффектов на ткани и влияние закономерных и случайных факторов на воспроизведение рисунков;

- предложена методика расчета линейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами, учитывающая влияние линейных плотностей исходных компонентов и параметров выработки

- экспериментально определены необходимые условия получения на ткани смоделированных рисунков ;

- доказана принципиальная возможность получения на ткани оформления в виде теневых переходов.

Практическая ценность работы.В результате проведенных исследований:

- разработан пакет программ для проектирования тканей с теневыми переходами за счет использования фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами в качестве утка. Пакет содержит: программу расчета коэффициентов программирования контроллера для получения фасонной нити с заданным распределением эффектов; программу расчета линейной плотности фасонной пряжи; программу моделирования распределения эффектов на ткани с учетом случайных и закономерных факторов, влияющих на воспроизводимость распределения;

- в процессе промышленного эксперимента разработана техническая документация: технические условия на нить, техническое описание на полученные образцы ткани;

- предложены методы контроля специфических параметров фасонной нити с переменными геометрическими параметрами.

Апробация работы. Основные вопросы диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку:

- международной научно-технической конференции " Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий. (Лен-96)" г. Кострома 1996г.;

- международной научно-технически конференции " Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" г. Кострома 1998г.;

- б -

- научных конференций профессорско-преподавательского коллектива, научных сотрудников и аспирантов КГТУ 1994-1998 гг;

- семинара " Технология текстильных материалов, г. Кострома КГТУ 1997г.

- заседаний кафедры МТВМ 1994-1998 гг.

Публикации Основное содержание дисертационной работы представлено в 8 работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованных источников. Основная часть и приложение работы содержит 223 страницы машинописного текста, 39 рисунков, 48 таблиц. Список литературы на 6 страницах включает 74 наименования. Приложения содержат 64 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности выбранной темы, задачам исследования и кратким сведениям об основных результатах работы.

В первой главе приведен анализ научно-технической литературы, посвященной использованию различных видов фасонной пряжи в производстве тканей и трикотажных изделий. Сделан краткий обзор отечественного и зарубежного оборудования для производства фасонной пряжи. Особое внимание уделено модернизированной ' машине Ж-100 для производства фасонной пряжи с ровничными эффектами.

Ряд авторов рассматривают вопросы, связанные с распределением ровничных фасонных эффектов на ткани. Отмечено, что до настоящего времени отечественная технология производства фасонных нитей не позволяла варьировать геометрическими параметрами этих нитей, и эффект оформления ткани закладывался подбором соотношения между шириной ткани и шагом зффектз. Современная техника позволяет получать фасонную нить с переменными величинами длины эффекта Ьэф, расстояния между эффектами и диаметром эффекта с1эф, и, следовательно, появилась возможность получения на ткани оригинальных мотивов. В связи с этим возникла необходимость разработки ассортимента тканей с использованием фасонной нити с переменными гео-

метрическими параметрами.

При выработке тканей,где фасонная нить используется не просто для создания фактурной поверхности, а создается вполне определенный мотив, большую роль играет определение условий воспроизводимости разработанного рисунка на .ткани . Причинами; вызывающими искажение рисунка, могут являться: непостоянное >,значение длины прокладываемой в,зев уточиной нити, 'обрывность по переходам подготовительного и ткацкого производств,условия формирования фасонной нити. Вопросы нестабильности длины прокладываемой в зев уточины на разных типах ткацких станков рассмотрены в ряде работ. Выделены факторы, оказывающие влияние на этот параметр. Все исследования, проводимые в этом направлении, преследовали цель экономии сырья и уменьшения случаев отказа станков из-за срабатывания уточного контроллерг1 для гладкой пряжи.

Изучение литературных источников позволило сформулировать цель и определить основные задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке мотивов оформления тканей с использованием возможностей "гибкой" технологии производства фасонных нитей.В данной работе в качестве управляемых параметров приняты длина эффекта и расстояние между эффектами. Диаметр эффектов принят постоянным, оптимальным,для данного ассортимента тканей.

В главе дана подробная характеристика новой.идеи оформления ткачи за рчет использования фасонной нити с переменными геометрическими параметрами на базе равномерного - распределения координат середин эффектов. Ее суть- заполнение ткани эффектами уточной фасонной нити в виде теневых переходов (рис.1).

Для получения на основе предложенной идеи разнообразных вариантов оформления ткани предусмотрен ряд управляющих параметров и определены способы управления характером распределения эффектов на ткани. На основе теоретических исследований получены зависимости проектирования основных■• параметров производства фасонной нити на машине • для получения распределения эффектов на ткани в виде теневых переходов. Программирумый параметр Е, характеризующий распределение эффектов на нити определяется по зависимости:

Е=Ьн/а,

Рис. 1 Модель ткани с теневыми переходами

где,LH- длина нити, заработанной в участок ткани,равный Ьп.см; а- шаг эффектов,см.

b*Py*Ln*(l+ay/100)*(Mi/Rc),

где, Ру-плотность ткани по утку,н/см; в-длина уточной прокидки.см; Ln-длина периода,см; ау-уработка ткани по уткуД; Rc-pannopr структуры уточных прокидок.

Rc=Ni+N2,

где Nj- количество фасонных уточин,

Na- количество гладких уточин при законе чередования фасонного и гладкого утка NifrNgg.

На основе изложенного разработаны алгоритмы формирования эффектов в случае равномерного распределения середин эффектов и в случае распределения середин эффектов в виде столбиков._

До выработки ткани с использованием фасонной нити в качестве утка с целью снижения трудозатрат и расхода сырья желательно зрительно оценить характер распределения эффектов по поверхности ткани. С этой целью разработаны программы, моделирующие распределения эффектов на ЭВМ.

Третья глава посвящена определению линейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами ровничных эффектов .

Линейная плотность пряжи является важной весовой характеристикой ее толщины. Этой величиной пользуются в технологических и экономических расчетах, при ЕЫборе технологических режимов работы оборудования.

В главе проанализировано влияние линейной плотности исходных компонентов и технологических параметров выработки нити на линейную плотность готовой нити. Линейная плотность фасонной нити определяется по зависимости:

• I '

Тфц=Т ст+Т ров+Т об,

где, т'ст -линейная плотность стержневого компонента; Т'ров-линейная плотность ровничного компонента; т'ое- линейная плотность обкручивающего компонента.

В силу особенностей производства фасонной нити линейная плотность стержневого компонента определена как линейная плотность стержневой нити.

Линейная плотность ровничного компонента определена как масса ровницы ш, приходящейся на длину раппорта фасонной нити Ьр.

т'РоЕ=т/Ьй.

Линейная плотность обкручивающего компонента определена как произведение линейкой плотности обкручивающей нити с учетом ук-рутки на коэффициент нагона обкручивающей нити с,

Т об=Т"ое-4»

где, т"06-линейная плотность обкручивающей нити с учете укрутки,текс.

Т об=Тоб'Ку,

где,Тоб-линейная плотность обкручивающей нити,текс, Ку -коэффициент укрутки.

Поскольку фасонная нить имеет 2 характерных участка - учас ток отсутствия ровничного эффекта и участок наличия ровничног эффекта,- коэффициент нагона определяется как среднее значен! коэффициентов нагона на этих участках. В общем случае коэффицие* нагона определен как длина обкручивающей нити на участке фасоннс нити отнесенная к длине этого участка. На длину обкручивающей т ти оказывают влияние следующие факторы: частота вращения верете* прядильно-крутильной машины, скорость выпуска готового продукте сумма длин участков с эффектами на длину раппорта, сумма дл* участков без эффектов на длину раппорта, толщина продукта на кс торый навивается обкручивающая нить. Для определения диаметра фг сонного эффекта da® экспериментально установлена зависимость ei величины от исходных параметров программирования привода.

da®=dcT+ 2.06-I0"5-Uk,

где, Ufc- величина напряжения .характеризующая диаметр эффеь та, усл.ед. (Uk принимали 5-60 тыс. усл.ед.) 1 усл. ед=0.16-Ю"3

С целью исключения систематической ошибки в расчетах, свя занных с. введением ряда допущений, методом математического плата рования эксперимента определен корректирующий коэффициент.

По предложенной методике разработана программа расчета ли нейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими пе раметрами. Соответствие расчетных значений фактическим доказав экспериментальной проверкой.

Четвертая глава посвящена исследованию факторов, влияющих а отклонение фактического распределения эффектов по ткани от проен тируемого, и построению имитационной модели распределения зффен тов на ткани с учетом этих факторов.

Шаг эффектов исследован как случайная величина. Доказан стационарность процесса нанесения , эффектов на нить на ызшт-

ПК-100МФ с управляемым дискретным приводом. Показано,что формиро-вани фасонной нити с переменными геометрическими параметрами не приводит к появлению временного тренда процесса. Построение автокорреляционной функкции показала наличие некоторого;элемента периодичности процесса,преобладающую длину волны которого, в силу особенностей функции, определить нельзя. Для моделирования процесса нанесения эффектов на нить при построении имитационной модели использован генератор случайных чисел.

Далее в главе рассмотрен вопрос перематывания фасонной нити. Как показали результаты экспериментов, натяжение при перематывании фасонной нити превышают натяжение при перематывании гладкой пряжи. Следовательно, последовательная заработка в ткань фасонных и гладких уточин с бобин разной структуры может привести к нежелательным деформациям ткани в отделке. В процессе исследования с проведением полного факторного эксперимента определены зависимости, позволяющие расчитзть массу грузовых шайб в натяжном приборе в зависимости от параметров перематываемой фасонной пряжи.

В разделе приведены зависимости длины уточной прокидки от натяжения при прокладывании утка (рис.2), от линейной плотности уточной нити (рис.3).

.Рис.2.График зависимости длины уточной, прокидки от натяжения утка при прокладывании.

Рис.3.График зависимости длины уточной прокидки- от линейкой плотности утка.

. Получены адекватные уравнения регрессии зависимости нат жения от геометрических параметров нити (длины эффекта и диамет эффекта) и от диаметра уточной бобины с льняным сердечником:

У=21.96-0.42•Х1+0.89•1СГ4•Х2+0.77■ХЗ,

для фасонной пряжи с х/б сердечником:

. У=30. 24-0.46 • Х1+0., 41 ■ 10~4 • Х2+0.6 • ХЗ,

где, Х1-диаметр уточкой бобины,см,

Х2-условная величина, характеризующая диаметр зффе

та,усл.ед, ХЗ-длина эффекта,см. Методом дисперсионного анализа доказано, что наибольший вклад изменение натяжения вносит диаметр уточной бобины. С целью искд чения этого фактора предложено использовать накопитель утка.Эк периментально доказано,что сматывание с барабана накопителя по воляет также уменьшить влияние структуры фасонной нити.

Методом корреляционного анализа доказано отсутствие лине: ной корреляционной связи между длиной уточной прокидки и длин! провисающей петли между точкой схода нити с бобины и глазком э] рана ткацкого станка.

С учетом проведенных исследований построена имитационн, модель процесса распределения фасонных эффектов на ткани. Аде1 ватность модели доказана методом Тейла. В результате моделиров. ния показано несущественное влияние на распределение эффектов виде теневых переходов случайных и закономерных факторов, в т< числе,- обрыва утка.

На основе проведенных исследований сформулированы следующ рекомендации по применению фасонных'нитей для оформления тканей - устанавливать оптимальную величину натяжения при перемап вании фасонных нитей;

. - при расчете величины цикла использовать длину уточной пр< кидки, определенную как функция от средней линейной плотное: раппорта фасонной нити среднего диаметра эффекта и средней дли эффекта в раппорте;

- вырабатывать ткань на станках с использованием накопителей

утка.

Результатом работы является имитационная модель процесса, учитываются влияние случайных и закономерных факторов.

В пятой главе изложены результаты промышленного эксперимента. Наработка опытной промышленной партии фасонной нити осуществлялась в лаборатории кафедры МТВМ КГТУ. На нить разработаны технические условия. Для контроля специфических параметров фасонной нити с переменными геометрическими параметрами предложено ряд методик: методика определения крутки фасонной пряжи; методика определения частоты эффектов; методика контроля заданных геометрических параметров нити; методика определения содержания компонентов пряжи по кондиционной массе.

С учетом изложенных в работе рекомендаций наработана опытная партия ткани. При наработке опытного образца ткани оценивалось визуальное совпадение распределения эффектов на ткани с моделью, влияние обрыва на нарушение распределения, сравнивались технологические условия выработки ткани с фасонной нитью в утке и базового варианта. При выработке ткани снимались показания хронометража.- В результате отмечено, что обрывность основы и утка осталась на прежнем уровне. При наработке опытной партии не отмечено ни одного случая сдира фасонных эффектов в уточной системе заправки. На полученные образцы ткани разработаны технические описания.

В шестой главе расчитан ожидаемый экономический эффект от замены пестратканной декоративной ткани обр.702 на фасонную декоративную ткань по действующим прейскурантам А0"Болыпая Костромская льняная мануфактура", который составил 0.46 рубля с 1 погонного метра.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Анализ источников информации показал, что расширение ассортимента мебельно-декоративных и костюмно-плательных тканей возможно за счет использования в качестве утка фасонных нитей, выработанных по " гибкой" технологии.

2. Разработана новая идея оформления тканей фасонными эффектами в виде теневых переходов с использованием в утке фасонных

нитей с переменными геометрическими параметрами:длиной фасонного эффекта, расстоянием между эффектами.

3.Введены новые понятия: " длина волны", " цикл изменения геометрических параметров" фасонной нити, " кратность цикла изменения геометрических параметров" фасонной нити; " интенсивность изменения геометрических параметров" фасонной нити и на основе этого разработана методика,которая позволяет получить многочисленные варианты распределения эффектов на ткани.

4. Установлено, что наиболее рациональными являются заправки, в которых ткань вырабатывается с одновременным использованием гладкого и фасонного утка.

5. Разработаны моделирующие программы, позволяющие получить идеализированный вариант оформления ткани.

6. Предложена имитационная модель процесса формирования рисунка из ровничного эффекта на ткани, которая позволяет проанализировать и учесть влияние ряда факторов, искажающих идеальнук картину:

6.1. Доказано, что колебания шага фасонных эффектов при выработке на машине ПК-100 Ш носит случайный характер и не тееч временной направленности.Среднее квадратическое отклонение величины шага не превышает 0.4 см ;

6.2. Установлено, что в процессе перематывания исследованных фасонных нитей фактический уровень натяжения возрастает I среднем на 15-302; от уровня гладких нитей. Разработана методик; расчета массы грузовых шайб натяжного прибора при перематыванм фасонных нитей,-

6.3. Установлено,что зависимость длины уточной прокидки от линейной плотности пряжи носит линейный характер. ''Предложена методика расчета линейной плотности нити с переменными геометрическими параметрами;

6.4. Установлено,что зависимость длины уточной прокидки от натяжения при прокладывании имеет линейный характер. Установлен; степень влияния геометрических параметров фасонной нити и диаметра уточной паковки на натяжение при прокладывании ;

6.5. Установлено, что использование в уточной системе заправки накопителя утка позволяет снять значимое влияние диаметре уточной бобины и снизить влияние геометрической структуры нити I среднем на 10-20Х .

7. Подтверждена достоверность подученных предположений и выводов в процессе опытно-промышленного эксперимента на базе предприятия АО "Большая Костромская льняная мануфактура".

8. Разработана и утверждена техническая документация на производство фасонной нити с переменными геометрическими параметрами и ткани с ее использованием:

- технические условия ТУ 677.11-40-2068350-01.98 ;

- технические описания на выработанные образцы ткани.

Основное содержание работы отражено в следующих работах.

1. Федоров Ю.Б..Сухова Л.В., Ступников А.Н. Художественное оформление ткани путем варьирования параметрами фасонной уточной нити. //Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности 1997г.-Ы2-с.43-47.

2. Сухова Л.В., Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Варианты волнообразного заполнения ткани фасонными эффектами.// Известия ВУЗов Технология текстильной промышленности 1997г.-N5-0.44-47.

3. Сухова Л.В., Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Воспроизведение заданного рисунка на ткани.// Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности.в ред.

4. Сухова Л.В., Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Определение линейной плотности фасонной нити с ровничным эффектом с переменными геометрическими параметрами эффектов.// Сборник научных трудов молодых ученых КГТУ.-Кострома. - 1997-с.43-46.

5. Сухова Л.В..Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Расширение ассортимента льняных тканей//Тезисы международной научно-технической конференции " Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий (Лен 96)".-Кострома.-1996-с.56.

э. Сухова Л.В., Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Определение линейной оотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами ровничных эффектов.//Тезисы на научную конференцию МТА-Москва. -1997-с.

К Сухова Л.В., Ступников А.Н., Федоров Ю.Б. Влияние параметров и /словий сматывания фасонной уточной нити на натяжение при прокладывании.// Тезисы на международную научно-техническую конференцию 'Актуальные проблемы переработки льна в современных услови-гх."(Лен-98).-Кострома.

8. Петрова O.P. Сухова JI.В. Перематывание фасонной пряжи с рое-ничным эффектом.// Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. в ред.

Автореферат Сухова B.JI.

Подписано в печать 16.11.98г. Заказ284.Тираж100.КГТУ.

и

<

А

КОСТРОМСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

на правах рукописи УДК 677.74.1/4.001

СУХОВА ЛЮДМИЛА ВЯЧЕСЛАВОВНА

МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТКАНЕЙ С ТЕНЕВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ ИЗ ФАСОННЫХ УТОЧНЫХ НИТЕЙ.

Специальность - 05.19.03 Технология текстильных материалов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата

технических наук

Научный руководитель канд. техн. наук, профессор Федоров Ю.Б.

Научный консультант канд. техн. наук., доцент Ступников А.Н.

Кострома - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................5

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................................................9

1.1. Виды фасонных эффектов, использование фасонной пряжи для

оформления тканей и трикотажных изделий...........................................9

1.2 Оборудование для производства фасонной пряжи................................11

1.3. Распределение ровничных фасонных эффектов на ткани...................13

1.4. Воспроизводимость разработанного рисунка на ткани.........................19

2. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАСШИРЕНИЯ АССОРТИМЕНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФАСОННЫХ НИТЕЙ, ВЫРАБАТЫВАЕМЫХ НА МАШИНЕ ПК-100 МФ С УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИВОДОМ............................25

2.1. Принцип формирования фасонных нитей на машине ПК-100 МФ с

управляемым приводом...........................................................................25

2.2 Варианты оформления тканей орнаментами с использованием

возможностей "гибкой" технологии производства фасонной нити.......27

2.3. Варианты заполнения ткани эффектами в виде теневых переходов..46 2.4 Моделирование распределения эффектов по ткани на ЭВМ...............52

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ФАСОННОЙ НИТИ С ПЕРЕМЕННЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ РОВНИЧНЫХ ЭФФЕКТОВ....................................................................................................60

3.1. Расчет линейной плотности стержневого компонента..........................61

3.2. Расчет линейной плотности ровничного компонента............................61

3.3. Расчет обкручивающего компонента......................................................65

3.4. Уточнение расчетного значения линейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами......................................71

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ОТКЛОНЕНИЕ ФАКТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТОВ ПО ТКАНИ ОТ ПРОЕКТИРУЕМОГО. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, СНИЖАЮЩИХ

ВЛИЯНИЕ ЭТИХ ФАКТОРОВ.......................................................................80

4.1 Воспроизводимость заданного характера распределения эффектов на нити..............................................................................................................80

4.2 Влияние структуры фасонной нити на качество паковки при перематывании...........................................................................................89

4.2.1 Методика измерения натяжения.......................................................90

4.2.2 Оценка достоверности измерений системы АОС\Л/ОРК5................95

4.2.3 Исследование натяжения при перематывании фасонной пряжи....95

4.3. Точность воспроизведения рисунка на ткацком станке......................102

4.3.1 .Методика проведения исследования...............................................105

4.3.2. Зависимость длины уточной прокидки от линейной плотности

пряжи.................................................................................................106

4.3.3 Зависимость длины уточной прокидки от натяжения уточной нити при прокладывании............................................................................108

4.3.4 Зависимость натяжения от геометрии нити и диаметра уточной бобины.................................................................................................114

4.3.5. Связь между длиной уточной прокидки и длиной петли между

глазком экрана и точкой схода нити с бобины.................................118

4.4.Рекомендуемые мероприятия по снижению влияния возмущающих факторов на воспроизведение заданного рисунка на ткани................120

4.5. Имитационная модель распределения фасонных эффектов на ткани..........................................................................................................121

4.6. Оценка адекватности имитационной модели......................................126

4.7. Машинный эксперимент.........................................................................126

5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.......................................131

5.1. Изготовление опытной партии фасонной нити с переменными

геометрическими параметрами.............................................................131

5.1.1 Методика определения частоты эффектов.....................................132

5.1.2 Методика контроля длин эффектов.................................................132

5.1.3. Методика определения содержания компонентов пряжи по

кондиционной массе...........................................................................134

5.2 Наработка опытной партии ткани..........................................................135

6. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ГОДОВОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО

ЭФФЕКТА.....................................................................................................143

6.1. Расчет стоимости оптовых и розничных цен на единицу продукции (1 тонна) пряжи фасонной В 105 00 + 29 х/б +360 ровница вискозная.................................................................................................143

6.2. Расчет себестоимости, оптовой и свободной отпускной цены на ткань декоративную обр.201Ф.........................................................................145 -

6.2.1. Суровая ткань...................................................................................145

6.2.2. Готовая ткань....................................................................................146

Основные результаты и выводы...............................................................150

ЛИТЕРАТУРА...................................................................................................152

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................158

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современных условиях обновление и расширение ассортимента товаров народного потребления, коренное улучшение качества продукции являются ключевыми экономическими и политическими задачами, направленными на выход из экономического кризиса, развитие страны в социально-экономическом плане, интенсификацию производства в целях наиболее полного удовлетворения потребностей населения. Выпуск товаров, имеющих гарантированный сбыт не только внутри страны, но и за ее пределами не может быть обеспечен только за счет улучшения системы управления. Необходимо уделить большое внимание созданию и использованию новейших видов сырья, освоению прогрессивных технологических процессов.

Одна из основных задач текстильной промышленности - расширение ассортимента тканых и трикотажных изделий, сочетающее возможности производства с характером современных эстетических требований . При этом экономически выгодно и эффективно создавать ткани с такой структурой, которую можно быстро внедрять в промышленность и следовательно своевременно удовлетворять требования потребителей. Одним из способов решения этой задачи является применение фасонных нитей, которые могут быть разнообразны по своим свойствам и могут использоваться при производстве портьерных, костюмно-плательных и других тканей.

До последнего времени область использования фасонной нити с ровничным эффектом была ограничена технологией ее получения, не позволяющей варьировать геометрическими параметрами эффектов. В настоящее время эта задача решена созданием универсального дискретного привода с процессорным управлением.

Актуальность, настоящей работы заключается в том, что она направлена на расширение ассортимента тканей с применением фасонной уточной нитей, на технологическую проработку исследуемого вопроса.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является расширение ассортимента декоративных тканей за счет использования новой "гибкой" технологии получения фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

- предложить новые оригинальные варианты оформления тканей фасонами эффектами;

- разработать "гибкую" технологию производства уточных фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами, для реализации предложенной идеи оформления ткани;

- оценить влияние возмущающих факторов, препятствующих получению предложенных вариантов на ткани, при производстве нити, при ее переработке в приготовительном и ткацком производствах;

- разработать меры по корректировке технологических процессов с целью устранения систематических ошибок воспроизведения рисунка;

- провести промышленную проверку результатов имитационного моделирования;

- разработать и утвердить техническую документацию на производство фасонной уточной нити с переменными геометрическими параметрами и ткань с ее использованием.

Методы исследования. В работе использовались основные методы математической статистики и математического моделирования. Использованы теория вероятности, теория математического планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились с использованием новой элек-тротензометрической аппаратуры на базе IBM PC. Расчеты выполнялись с использованием стандартных программ STADIA, STATGRAPH. Программное обеспечение задач исследования выполнены на языке BASIC в пакете NC и на языке PASKAL в пакете WINDOWS с использованием ЭВМ IBM.

Научная новизна. В соответствии с поставленной целью впервые:

- предложены новые варианты оформления тканей уточной фасонной нитью с переменными геометрическими параметрами с общей идеей - теневые переходы вдоль ткани;

- впервые введены понятия: "теневой переход"; "длина волны" на ткани и "цикл изменения геометрических параметров" на фасонной нити; "кратность цикла изменения геометрических параметров" на нити, определяющее симметрию теневого перехода на ткани; "интенсивность изменения геометрических параметров" на нити, определяющее интенсивность изменения окраски теневого перехода;

- проанализировано влияние на воспроизводимость рисунка следующих процессов: наработка фасонной нити на машине ПК-100 МФ; подготовки пряжи к ткачеству; ткачества. Построена имитационная модель, позволяющая исследовать распределение эффектов на ткани и влияние закономерных и случайных факторов на воспроизведение рисунков;

- предложена методика расчета линейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами, учитывающая влияние линейных плотностей исходных компонентов и параметров выработки нити;

- экспериментально определены необходимые условия получения на ткани смоделированных рисунков ;

- доказана принципиальная возможность получения на ткани оформления в виде теневых переходов.

Практическая ценность работы. В результате проведенных исследований:

- разработан пакет программ для проектирования тканей с теневыми переходами за счет использования фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами в качестве утка. Пакет содержит: программу расчета коэффициентов программирования контроллера для получения фасонной нити с заданным распределением эффектов; программу расчета линейной плотности фасонной пряжи; программу моделирования распределения эффектов на ткани с учетом случайных и закономерных факторов, влияющих на воспроизводимость распределения;

- в процессе промышленного эксперимента разработана техническая документация: технические условия на нить ; техническое описание на полученные образцы ткани;

- предложены методы контроля специфических параметров фасонной нити с переменными геометрическими параметрами.

Апробация работы. Основные вопросы диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку:

- международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий. (Лен-96)" г. Кострома 1996г.;

- международной научно-технической конференции " Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" г. Кострома 1998г.;

- научных конференций профессорско-преподавательского коллектива, научных сотрудников и аспирантов КГТУ 1994-1998 г.г.;

- семинара "Технология текстильных материалов", г. Кострома КГТУ 1997г.

- заседаний кафедры МТВМ 1994-1998 гг.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы представлено в 6 работах.

. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованных источников. Основная часть и приложение работы содержит 223 страницы машинописного текста, 39 рисунков, 48 таблиц. Список литературы на 6 страницах включает 74 наименования. Приложения содержат 66 страниц.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Виды фасонных эффектов, использование фасонной пряжи для оформления тканей и трикотажных изделий

Фасонной (эффектной) независимо от способов получения называют пряжу, отличающуюся какими-либо внешними цветовыми или структурными признаками от обычной, гладкой, простой однониточной пряжи.

В работе [I] рассмотрены и классифицированы около 30 видов фасонной пряжи, нашедших применение в текстильной промышленности России (рис. 1.1). Из них 13 видов фасонной пряжи равномерного кручения, при выработке которой не требуется применения специальных крутильных машин, и 16 видов пряжи фасонного кручения, вырабатываемых на машинах специальной конструкции. В настоящее время в Российской Федерации и за рубежом ведется большая работа в направлении получения новых видов фасонных пряж.

Область применения фасонных пряж и нитей достаточно широка. Большим спросом пользуется фасонная пряжа в производстве декоративных, кос-тюмно-плательных тканей и трикотажных полотен, для ручного вязания. В работе [2] дано краткое описание традиционных методов оформления тканей с использованием пряжи фасонного кручения. Ее применяют для создания редких просновок, полосок, клеток. Вырабатывают и такие ткани, в которых пряжа фасонного кручения используется только в основе или утке (х/б эпонж, шерстяная ткань букле и др.) В ассортименте имеются ткани, полностью вырабатываемые из пряжи фасонного кручения. Такие ткани имеют своеобразную поверхность, которая состоит из сплошных жгутиков, косиц, и других эффектов, в зависимости от вида фасонной пряжи.

Фасонная пряжа

фасонная пряжа равномерного кручения

фасонная пряжа фасонного кручения

однониточная с утолщениями и цветными эффектами

пряжа

фасонного

крашения

многониточная равномерного кручения

многониточная фасонно-крученая

комбинированная фасонного кручения

с сукрутинами

с чердующимися шишечками и петлями

с ровничными эффектами

двойная спиральная

двойная

узелковая

эпонжевая

комбинированная

спиральная

переслежистая

сложная шишковатая

комбинированная

спиральная

узелковая

Рис. 1.1. Классификация фасонной пряжи

Использование в ткачестве фасонной пряжи позволяет придать ткани интересное колористическое оформление, своеобразную рельефную поверхность, особые структурные свойства, пористость, пышность, драпируе-мость.[3,4,5,6]. Как правило, оформление ткани достигается за счет наличия в структуре нити фасонного эффекта [2,3,4,5,6]. Фасонная пряжа с ровничным эффектом дает возможность оформления ткани не только подбором цветовой гаммы структурных элементов, но и распределением эффектов по поверхности [7,8,9,10].

1.2.Оборудование для производства фасонной пряжи

В производстве фасонной пряжи используется традиционное прядильное и крутильное оборудование с получением фасонного эффекта за счет применения различных видов комбинированной крученой пряжи, меланжевой пряжи, вложения в смеси в качестве эффекта малой доли волокон большой линейной плотности, отрезков нитей или пряжи, непсов, создания закономерных утолщений и утонений, а также оборудование безверетенного самокруточного и пневмомеханического прядения отечественного производства. Очень широко используются специальные машины фасонного кручения типа ПЛ-31 (Польша), позволяющие вырабатывать извилистую, гусеничную, петлистую, узелковую, пряжу с ровничными эффектами, пряжу с сукрутинами [11]. Лидером в создании оборудования для фасонной пряжи в настоящее время является фирма "Caipo Engineering Systems Sri", фирма " Gemmill Dunsmore Ltd." ГДР, фирма "Pa-Fa" Италия и др.

Для получения льняной фасонной пряжи с ровничным эффектом предлагается серийно выпускаемая машина ПК-100, получившая после модернизации наименование ПК-100 МФ [10]. На ней применен электромеханический привод вытяжного прибора, позволяющий сообщить волокнистой мычке периодический характер движения и пневмоустройство, формирующее из порции мычки фасонный эффект. На рисунке 1.2 изображена технологическая схема получения льняной фасонной нити на машине ПК-100 МФ.

Рис. 1.2. Технологическая схема машины ПК-100 Ш?

С установленной на питающей раме катушки 2 сходит ровница 1 и проходит через вытяжной прибор. При останове цилиндров 31 и 311 отделяется порция ровницы. Стержневая нить, сходящая с бобины 5, проходит через натяжное устройство 4 и встречается с порцией мычки , затем поступает в пнев-моустройство 6, где порция мычки закрепляется на стержневой нити действительной круткой, образуя фасонный эффект. У вершины полого веретена 7 волокнистый эффект дополнительно закрепляется обкручивается нитью, сходящей с початка 8, насаженного на веретено. Готовая фасонная нить проходит через вытяжную пару 9 и наматывается в цилиндрическую паковку крестовой намотки мотальным механизмом 10. На рис. 1.3 схе