автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине

На правах рукописи

ОсманХади Хамед □ОЗОБТ'ТЭТ'

Моделирование процесса волокиообмеиа в чесальпой машине

Специальность: 05.19.02 — Техноло! ия и первичная обработка

текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт Петербург 2007

003057797

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессиональною образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» на кафедре технологии ирядения и нетканых материалов

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Ашнин Николай Михайлович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Труевцев Николай Николаевич

кандидат технических наук, доцент Осипов Михаил Иванович

Ведущее предприятие

ОАО «ПНКим С М Кирова», Санкт-Петербург

Защита состоится 15 мая 2007 года в 11 часов на заседании диссертациошюш совета Д 212 236 01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» по адресу 191186, Санкг-Петербург, ул Большая Морская, д 18, ауд № 241

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна по адресу 191186, Санкг-Петербург, ул Большая Морская, д 18

Автореферат разослан 12 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, дтн, профессор _______

А Е Рудин

1.0бщая характеристика работы Актуальность темы диссертационной работы

В чесальных машинах, помимо расчесывания комплексов волокон, их очистки и смешивания, происходит формирование чесальной ленты От равномерности продуктов чесания зависит качество получаемой из них пряжи Поэтом^ в ^нботзх российских и зарубежных ученых большое место отводится изучению процесса чесания волокнистых материалов Одним из направлений исследований в этой области является изучение процесса волокнообмена, протекающего в чесальных машинах Его важность заключается в том, что именно при волокнообмене происходит разделение комплексов волокон, удаление из перерабатываемой смеси сорных примесей, перемешивание и выравнивание продукта по составу и линейной плотности Таким образом, в процессе волокнообмена формируются все основные характеристики продукта, по которым оценивается его качество Практика показывает, что в процессе чесания, при переработке разных смесей вошкон (хлопок - химические волокна, хлопок - лен, хлопок — шерсть и др), величина загрузки главного барабана и ее структура изменяются во времени, что находит свое отражение в качестве выпускаемого продукта.

Поэтому моделирование процесса чесания и исследование механизма влияния различных факторов на процесс волокнообмена, определение доли вносимой каждым из них и изыскание методов стабилизации процесса является важной и актуальной задачей теории и практики кардочесания

Однако в наушо-технической литературе весьма мало уделяется внимания вопросам

моделирование волокнообмена в процессе чесания смесей, в связи с чем

исследования в этой области являются весьма актуальными

Цель работы

Целью работа является

1- Исследование преобразования структурной неровнота и неровноты по линейной плотности питающего продукта в процессе чесания

2- Построение нескольких компьютерных математических моделей, которые дают возможность исследования волокнообмена в процессе чесания разнородных смесей

3- Изучение смешивающего и выравнивающего влияния рабочих валиков на процесс волокнообмена и загрузку рабочих органов чесальной машин при чесании разнородных смесей волокон

4- Изучение волокнообмена в процессе чесания смеси хлопковых и льняных волокон с обратной связью и возвратом отходов чесания в бункер питания

Методы исследования

В основу теоретического исследования процесса волокнообмена положен метод математического моделирования процесса волокнообмена в чесальной машине с применением средств совремешюй вычислительной техники Анализ перерабатываемого продукта в чесальной машине проведен с использованием современных лабораторных приборов Экспериментальные исследования реализованы на валичных и шляпочных чесальных машинах

Научная новизна:

Впервые предложен метод практического определения значений функции вероятности перехода волокон в процессе чесания в зависимости от их длины Исследованы изменения массы и распределения волокон по длине в загрузках главного и съемного барабанов чесальной машины, происходящие во время переходного процесса, при различных изменениях входящею продукта. Предложен метод анализа обрывности волокон в процессе чесания на основе исследования экспериментально полученной функции вероятности перехода волокон смеси

Исследованы изменения массы и распределения волокон по длине в выпадах главного барабана чесальной машины, происходящие во время переходного процесса, при различных изменениях входящего продукта

Пракгическая значимость работы Практическая значимость заключается в том, что математическое моделирование технологических процессов является эффективным методом исследования и позволяет с высокой точностью изучать технологические процессы, которые сложно исследовать на практике Апробация работы:

Результаты работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 8 научно-технических конференциях (НТК) НТК «Поиск-2005»-Иваново (ИГТА), НТК «Дни науки -2005», Санкт Петербург (СПГУТД), НТК «Текстиль-2005», Москва (МГТУ им А. II Косыгина), НТК «Поиск-2006» Иваново (ИГТА), НТК «Дни науки-2006», Санкт Петербург (СПГУТД); НТК «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва, 2006, НТК «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона Лен-2005», Кострома (КГТУ), НТК «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2006)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 20 печатных работ, в том числе в 8 сборниках докладов на научно-технических конференциях 4 свидетельства РОСПАТЕНТа об официанальной регистрация программ для ЭВМ 2 статьи в журнале, входящем в «Перечень» ВАК РФ

Структура и объем диссертационной работы Диссертационная работа содержит 201 страниц и состоит го введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 279 наименований, 4 приложений

2. Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость Сформулированы цели и задачи исследований, дана характеристика применяемым методам исследования, отражена степень внедрения полученных результатов

Первая глава включает анализ литературных источников, в которых рассмотрены характеристики процесса волокнообмена, их количественные оценки, влияние на них различных факторов и методы определения значений характеристик волокнообмена. Анализ этих работ показал, что в основном исследование процесса волокнообмена ведется двумя методам!;

1-Анализируется движение потока волокон в чесальной машине в целом, при этом его преобразование оценивается обобщенными показателями, не учитывающими свойств отдельных волокогг (интегральный подход) В этом направлении основополагающими работами являются труды следующих ученых

nrw?\ н л ra^urruim т-т vt тгоиаплхглт r р г\ге»аоо хд r ^тотптто г"* тл уопо^ат

Н.И Труевцева, И НБорзунова, ВI I Хавкина, А Г Севастьянова, НМ.Ашнина, Г О Лежебруха, И X Бутуровича, J Brach, G Thorndike, R. T Rrichardds, R. D Jowet и других

2- Исследуется движение отдельных волокон в потоке и на основе полученной информации оценивается поведете всего потока (дифферегадиальный подход) (работы F Monfort,HM Ашнина, М Л.Завилевича, G Woller, KJ Watson и других ) Анализируя опубликовштые работы, можно сделать вывод о том, что ни в российской, ни в зарубежной литературе в настоящее время нет работ, в которых бы исследовалось влияние структуры перерабатываемой смеси и ее изменения на процесс вомокнообмена в чесальных машинах В каждом конкретном исследовании авторы только указывают на вид сырья, сообщая этим, что эксперименты проводились на смеси о определенной структурой

Анализ двух методов изучения процесса волокнообмена показывает, что они определяет только lpainranoe поведении волокнистой массы, в процессе чесания, а ее реальное поведение, зависящее от физико-механических свойств волокон, находится между этими границами

Эгот подход должен базироваться на понятиях, учитывающих структуру перерабатываемого материала и ее изменения в процессе чесания Поэтому в диссертации были поставлена следующие задачи

] Разработка метода определения значений вероятности перехода волокон в процессе чесания и его практическая реализация

2 Создание математической модели процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом структуры перерабатываемого продукта и ее теоретический анализ

3 Исследование влияния структуры продукта на процесс его преобразования при чесании

4 Изучение влияния структурной неровноты продукта на процесс чесания.

Во второй главе проведен анализ процесс волокнообмена в чесальных машинах на основе использования понятия вероятности перехода волокон, теоретически выведена формула для практического определения значений функции вероятности перехода волокон, в зависимости от их длины (1)

P(L.r-( 0%, / D'V) ) Кс (1)

Рщ— функция вероятности перехода волокон в зависимости от их длины D (ц - распределение волокон по длине на съемном барабане D^'d) - распределение волокон по длине на главном барабане Кс - коэффициент- съема Для исследования влияния зависимости вероятности перехода волокон от их длины на процесс волокнообмена разработаны две математические модели волокнообмена в чесальной машине, с обрывом и без обрыва волокон в процессе перехода, что

5

видно в укрупненной блок-схеме математической модели (рис. 1). на моделях волокнйобмена исследовано влияние изменения линейной плотности и распределения волокон в загрузке питания на процесс формирования структур загрузок главного и съемного барабанов и их величины. Определено влияние функции вероятности перехода на структуру и величины загрузок рабочих органов чесальной машины.

Счетчик Ч*н*ля ннкнпн пц&гла

Вывод итоговой Числовой и графической информации

2-Коррекция (с учетом выпалов)

- +-

1-Коррекции (обрыпносгн волокон) 1а1 ру )«к главного и съемного барабанов в зависимости от вида об рыв войн волокна

Зададие

Распределения загрузки питания, массы загрузки питания, функции »ери яти ос-щ перехода.

Формирование '¡■гружн главного барабана до

<&ормио»ваиие Съемной загружен главного барабана

X

Форм ирояание Массивов для вывода графической и аналитической : информации

Рис. I. Укрупненная блок-схема математической модели волокнообмена

При ей построении были приняты следующие дог1уще!шя:

1. Пучки волокон разработаны на отдельные волокна.

2. Все волокна погружены в гарнитуру рабочих органов на одинаковую глубину, и длина их свободных концов определяется только длиной волокон.

3. Взаимодействие волокон между собой огсугсгвует.

4. При увеличении длины волокон вероятность их перехода увеличивается.

5. Не учитывается волокнообмен между главным барабаном и рабочими валиками.

6. Вся загрузка главного барабана является рабочей.

В основу алгоритма математической модели положено движение волокон в реальной чесальной машине. Контроль значений загрузок рабочих органов чесальной машины, их структуры и массы проводится п следующих характерных точках:

1. загрузка питания главного барабана,

2 загрузка главного барабана после прохождения зоны питания (рабочая загрузка),

3 загрузка главного барабана после прохождения зоны взаимодействия со съемным барабаном (остаточная загрузка),

Л тягрузкя съемного барчбяна

Математическая модель проектировалась для исследования многокомпонентных смесей, т е, совокупности групп волокон, имеющих различные физико-механические свойства и, соответственно, различное поведение в процессе кардочесания Каждый компонент представлен в модели набором значений, соответствующих массам групп волокон с одинаковыми физико-механическими свойствами, объединенных в одномерный массив а, (i=l, п) Величина п определяет количество контролируемых групп волокон в компоненте смеси и характеризует информативность исследования, а каждое i-e значение массива определяет массу грутшы волокон, имеющих одинаковое значение показателя, определяющего поведение волокна в процессе кардочесания Таким показателем в данной модели принимается вероятность перехода волокон в процессе волокнообмена в чесальной машине (Pi), которая является функцией, зависящей только от длины волокна. Информация о состоянии многокомпонентной смеси по аналогии с предыдущим содержится в двумерном массиве a ,¡ ( i—1, л, j=l, k ), где k-количество компонентов в смеси Соответственно, характеристика, определяющая поведение отдельных групп волокон, — вероятность перехода волокон в многокомпонентной смеси - представляется также в виде двумерного массива Pij (i—1, . n, j=l, ... Je) Загрузки гарнитур в точках контроля обозначены в следующем виде

«ц™" i=l,. .n, j=l, ... к —загрузка питания главного барабана ctg'0 1=1, . л, j=l,. Jk -загрузка главного барабана

dy0" i=l,. - . л, J=l, к —остаточная загрузка главного барабана

1=1, .. .п, j=l, . к —загрузка съемного барабана Численные значения вышеперечисленных массивов формируются следующим образом

а™ , Pij - задаются как исходные данные в процессе моделирования

а,,™ = а,,1™ + а,/" (вычисляются для

= Oy16 * P,j каждого оборота

= а,]го * (1 - P,j) главного барабана)

Анализ расчетов модели волокнообмена показывает, что при поступлении на главный барабан загрузки питания, имеющей одинаковые массовые значения компонентов из волокон различной длины, мы получаем загрузку главного барабана, в которой наблюдается значительное увеличение массы коротких волокон Эта рассортировка волокон вызвана различной вероятностью перехода длинных и коротких волокон Загрузка съемного барабана после окончания переходного процесса идентична загрузке питания Рассмотрим процесс формирования структуры загрузки главного и съемного барабанов на примере

7

зшрузки питания, состоящей из пята различных длин волокон (Ы, 1.2, ЬЗ, 1А, Ь5), 1Л минимальной, 1>3 средней, Ь5 максимальной.

При изменении массы загрузки питания (рис. 2) происходит изменение массы загрузки главного барабана без изменения её структуры (рис. 3), но в то же кремя загрузка с&вмнсгс 5ар?.бзна е течение переходного процесса изменяет свою спрутуру (рис. 4),Слруктурные изменения питающей загрузки (рис. 5), помимо изменения структур загрузок главного (рис. 6) и съемного барабанов (рис. 7), вызывают изменения значений полной загрузки главною и съемного барабанов (рис. 8) и (рис. 9). Таким образом, чесальная машина, обладающая значительной выравнивающей способностью, при питании равномерным по массе, но с различной структурой волокнистым материалом но длине питающего холста, на выходе может производить продукт, имеющий определенную неровноту но массе.

I 1,5 ■

г о.5

1 29 57 И 113 141 169 И)7 225 253 281 Время {обороты гЪ: Рис- 2. Полила загрузка питания

ВроМА( оборот г б) Рис. 3. Сгруктура загрулки главного

II I'

1 . .. .1

)

Время/обороты гб)

Рис. 4. С тру к-"у рл загрузи съемного барабана

1 32 63 94 125 156 187 210 249 280

Время {обороты гб) Рис. 5. Структура загрузки питания.

Время (обороты гб( Рис. 6. Структура загрузки главного барабана.

31 61 91 121 151 181 211 241 271

время (обороты гб) Рис. 7. Структура загрузли съемного барабана

1 28 55 82 109 136 163 190 217 244 271 298 1 29 57 85 113 141 169 197 225 253 281

Время (обороты гб) Время{обороты гб)

Рис 8 Полная загрузка главного барабана \ Рис 9 Полная загрузка съемного барабана

В процессе моделирования был рассмотрен ряд искусственно заданных способов разрыва волокон в процессе чесания При создании механизма имитации разрыва волокон в процессе чесания в модели было принято, что волокно рвется только при переходе с одной гарнитуры на другую При этом задавались различные соошошения частей волокон, получающихся после разрыва волокна Предполагалось, что волокна рвутся в определенном соотношении между частями разорванного волокла равном 1/9, 2/8, 3/7,4/6, 5/5 и отдельно разработан алгоритм, где точка разрыва определяется случайно Помимо этого изменяемым фактором являлась велч^п-чш массы воло^о^ загрузки главного барабана, подвергнувшейся разрыву m каждый оборот

При реализации этих алгоритмов в случайном порядке формировался псевдо-стучашгьш алгоритм разрыва волокон при волокнообмене который оказался наиболее близким к реальному процессу обрывности при сравнении с экспериментальными данными

Исследования модели, учитывающей обрывность волокон в процессе

волокнообмена, ио основным зависимостям аналогичны вышеизложенным. но в

загрузке главного барабана отмечено увеличение содержания коротковолокнистых

компонентов смеси, вызванное появлением в смеси новых коротких волокои,

как следствие их обрыва

В реальном процессе чесания волокнистых смесей происходит уменьшение

массы перерабатываемых волокон из-за образования выпадов В связи с этим

математическая модель была дополнена специальным блоком, учитывающим

выбывание волокон из процесса волокнообмена в зависимости от их длины

Предполагалось, что волокна различной длины имеют различную вероятность к

выпадению из гарнитуры рабочих органов чесальной машины.

Треп .я глава посвящена проведению ряда экспериментов

Теоретический анализа процесса волокнообмена показал, реальные значения

функций Dœ([ ) и Dr3(,} можно получить достаточно точно Для этого

необходимо исследовать состав загрузок главного и съемного барабанов при

чесании конкретного вида смеси

В данном случае был осуществлен поиск экспериментальной вероятности

перехода для двух видов волокон - льняных и хлопковых Эксперимент

проводился на машинах ЧММ-14 и ГАРТМАН Перерабатываемыми смесями

волокон являлись хлопок второго сорта третьего типа и коротковолокшгетьш

лен (катопин) Распределения волокон по длине в загрузках главного и

съемного барабанов были построены при использовании приборов МП1У-1 и

МПРШ-1 (для хлопка) и комплекс WIRA (для льна)

9

В процессе обработки данных экспериментов получен ряд функциональных зависимостей составы выпадов хлопка и льна в смеси при чесании на Гартман, структуры загрузок главного и съемного барабанов, вероятности перехода волокон с главного барабана на съемный для различных

ДЛИННЫХ БОЛОКОК.

Основным результатом этих экспериментов являлось построение функциональной зависим оста, связывающей длину волокон и количество выпавших волокон данной длины — вероятность перехода волокон на съемный барабана (рис 10) и вероятность выпада волокон (рис 11) для различных видов волокон (хлопка и льна)

длина волокна, мм , Рис 10 Вероятность перекода на съемный барабан (хлопок и лен в I смеси - ГАРТМАН)

Длина волокна, мм Рис 11 Вероятность выпада от длины волокон (хлопок и лён в смеси -ГАРТМАН)

Для поиска настроечных коэффициентов делающих модель адекватной реальному процессу волокнообмена были проведены расчеты на модели волокнообмена по ряду разработанных алгоритмов разрыва волокон в процессе чесания. Помимо этого изменяемым фактором являлась величина массы волокон загрузки главного барабана подвергнувшейся разрыву за каждый оборот в пределах 1-3,5%

На графиках, представленных ниже, показаны экспериментальные распределения

волокон смеси (рис 12) и (рис. 13) до чесания (---), после чесания (.. ) и

расчетное на выходе (_)

16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

0,25 т

1 х О Г* г 0,2 !

1 О м X 0,15 -1 I

в <0 5 0,1 >

и 0,05 *

' г !

0 1-

37 40

Длина волокна, мм Рис 12 Обрывность в загрузке ГБ , процент обрыва (2,6)-хлопок

Длина волокна ,мм 'Рис 13 Обрывность волокон в загрузке ГБ, ; процент обрыва (2,4) - лен

Исследования показали ( при сравнении экспериментальною распределения волокон с расчетным по критерию X2 ), что имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена хлопка в чесальной машине с учетом обрыва волокон в случае, когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2 6% его рабочей

10

загрузки и адекватно отражает процесс волокнообмена льна когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2 4% его рабочей загрузки.

В четвертой главе осуществлена практическая и теоретическая реализация

мао^тт тотло лпоплттлтзпшт ттлттллло т>лттлтлггллп»1гатт'» тгттгг ппттт И01ггчагг\

ичлм^Дидлиим и^^ууи 1Я;^ш1и11ЛЛ/»1ч.11а Длл ДшшпспшУ/! и

совершенствования процесса чесания многокомпонентных смесей

сопровождающихся образованием выпадов, имеющих сложную структуру, вследствие чего меняется состав прочеса на выходе Для анализа состава перерабатываемой смеси на этапе чесания разработана математическая модель, учитывающая образование выпадов и их дальнейшее удаление из прочеса чесания и предусматривающая вариант их возврата в питающий бункер

в реальном процессе чесания волокнистых смесей параллельно с переходом волокон с главного барабана на съемный происходит уменьшение массы перерабатываемых волокон из-за образования выпадов, поэтому математическая модель была дополнена специальным блоком, учитывающим изменение масс и структур загрузок при выбывании волокон из процесса волокнообмена в зависимости от их длины

Имитация возврата выпадов в бункер чесальной машины в математической модели учитывает время необходимое для прохождения пути от момента их выпада в процессе чесания до попадания на гарнитуру главного барабана.

Основные обозначения математической модели Р,/6 1=1, . ...п, ]=1,... .Лс—вероятность перехода волокон на съемный барабан. Рд""" 1=1, .. .л, .р=1, к — вероятность выпадов волокон с главного барабана Возврат выпадов в бункер характеризуется массой, структурой и временем возврата Та, 1=1,. .. л, ^1,. . ..к.

Численные значения вышеперечисленных массивов формируются следующим образом

ПИГ -г» Сб п ВЫП

Оу , Ра , Р„ - задаются как исходные данные в процессе моделирования

о,,'*5 = 0^+ (ТЦ)+ а™ (вычисляются для

а,/5 = а,/6 * Р,"1 каждого оборота

Рц „ Рц06 + Рд8"" главного барабана)

<ст = <' * О" Рп)

„ ВЫП _ 1<> • р ВЫП

Для определения эффекта влиятшя возврата выпадов в бункер чесальной машины на распределения и структуру загрузок рабочих органов чесальной машины рассмотрим результаты, полученные при исследовании на компьютерной модели волокнообмена процесса переработки волокнистой смеси состоящей из волокон хлопка и льна. Массовые доли волокон хлопка и льна одинаковы Структуры компонентов загрузки питания представлены на (рис 14).

В процессе расчетов по компьютерной модели были получены структуры компонентов смеси волокон на съемном барабане (рис 15), (рис 16), структуры волокон в выпадах (рис 17), (рис 18), (рис 19) Для наглядности на рисунках эти

II

характеристики приводятся в двух вариантах при работе чесальной машины с возвратом выпадов в бункер и без возврата

при возврате в бункер

— — питание

- -_-_1без возврата в бункер_

19 22 25 28 31 34 37 40 43

— — хлопок - - - - лен — Рис 14 Распределение волокон по длине в загрузке питания

„ Длина вопокон,мм

Рис 15 Распределение хлолкого волокна

по длине в загрузке съемного барабана

смесью хлопка и льна

Длина волокон, мм ;Рис 16 Распределение льняного волокна

' по длине в загрузке съемного барабана

смесью хлопка и льна

Длина волокон, мм Рис 17 Распределение хлолкого волокна по длине в загрузке выпадов смеси хлопка и льна

0,7 Г

ж о 0,6 N (

* 2 О 5 ж 1-о с л О X 0,5 0/4 4

I ^ 0,2,'

Е о,1! о !-

■ —при возврате в бункер —- без возврата в бункер

18

Длина волокон, мм (Рис 18 Распределение льняного волокна по длине в загрузке выпадов смеси хлопка и льна

20 22 24 Длина волокон, мм

28

Рис 19 Распределение смеси волокон по длине в загрузке выпадов

Анализ рисунков показывает, что использование моделирования процесса чесания с учетом возврата выпадов в бункер чесальной машины позволяет контролировать структуры загрузок рабочих органов и осуществлять управление структурой волокнистой смеси в готовом продукте посредством частичного возврата выпадов в бункер Общие выводы по работе:

Проведенные в работе исследования позволяют сделать слсдуюище выводы 1 .Влияние неравномерности питания на структуру выходящего продукта

заключается в том, что структурная неравномерность питающего чесальную машину продукта вызывает неровноту по линейной плотности выходящего продукта, а неровнота по линейной плотности питающего продукта вызывает структурою неровноту продукта чесания

2 С ПОМОЩГ-Ю мятрмягической модели В0Л0К!1Ообм(Ч13 6^3 пппт.тя ВОЛОКОН проведен теоретический анализ процесса волокнообмена в чесальной машине, показавший, что

1)В процессе волокнообмена происходит рассортировка волокон при их переходе с главного барабана на съемный (или рабочие валики)

2) Рабочая загрузка главного барабана по своей структуре отличается от загрузки питания и загрузки съемного барабана

3) Неровнота по линейной плотности загрузка питания вызывает появление дополнительной струюурной неровнота в выходящем продукте

4) Структурная неровнота загрузки питания создает при чесании дополнительную неровноту по линейной плотности выпускаемого продукта

5) Изменение функции вероятности перехода волокон влечет за собой изменение линейной плотности и структуры выходящего продукта

3 Построены несколько компьютерных математических моделей волокнообмена которые дают возможностью исследования волокнообмена разнородных смесей в процессе чесания

4 Предложена гипотеза, определяющая условия разрыва волокон при чесании, на основе которой математическая модель процесса волокнообмена дополнена зависимостями, учитывающими обрывность волокон

5 При поступлении на главный барабан загрузки питания, имеющей одинаковые массовые значения компонентов из волокон различной длины, мы получаем загрузку главного барабана, отличную по составу от питающей загрузки, в которой наблюдается значительное увеличение массы коротких волокон Ora рассортировка волокон вызвана различной вероятностью перехода длинных и коротких волокон Загрузка съемного барабана после окончания переходного процесса идентична загрузке питания

6 Экспериментальной и теоретический анализ процесса волокнообмена в чесальной машине, с помощью математической модели, показал, что

1) на процесс волокнообмена в чесальной матине оказывает влияние структура перерабатываемой смеси

2) Поведение волокна в зонах взаимодействия главного барабана с рабочими валиками и съемным барабаном определяется его вероятностью перехода

3) Показано, что одной из важнейших характеристик определяющих вероятность перехода волокон является его длина.

4) разработана методика для определения значений функции вероятности перехода волокон, в зависимости от их длины

7 Струкгурные изменения питающей загрузки, помимо изменения структур загрузок главного и съемного барабанов, вызывают изменения значений полной загрузки главного и съемного барабанов Парадоксальность этого

13

явления заключается в том, что чесальная машина, обладающая значительной выравнивающей способностью и питание которой осуществляется равномерным по массе волокнистым материалом, на выходе может производить продукт, имеющий определенную неровноту по массе X Имт-ггаггиовдтяя модечь адекватно отражает процесс вопокнообменя хпопкя в чесальной машине ЧММ-14 с учетом обрыва волокон и образовании выпадов, в случае, когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и па каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2 6% его рабочей загрузки и процент выпадов хлопка 2% из питающей загрузки.

9. Имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена льна в чесальной машине ГАРТМАН с учетом обрыва волокон и выпадов в случае когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2 4% его рабочей загрузки, и выпады льна 25% го питающей загрузки

10 имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена смеси (50%хлопок, 50% льна) в чесальной машине ГАРТМАН с учетом обрыва волокон, и выпадов, в случае когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву (2,4% для льна, 2 6% для хлопка) его рабочей загрузки, и процент выпадов (хлопок 2% и лен 25%)из питающей загрузки

11 Применение математической модели дает возможности определения состава смеси на входе машине, для получения заданного состава смеси на выходе чесальной машины Результаты исследовании модели волокнообмена без обратной связи показывают, что для получения состава смеси в загрузке съемного барабана, (50% хлопок и 50% лён), необходимо иметь загрузку питаггия в составе 47% хлопок и 53% лён

12 Описанный вариант модели оптимизации состава смеси показывает возможность применения модели в процессе чесания смеси

Таким образом, предложенный подход к проблеме смешивания волокон открывает широкие возможности моделирования процесса составления смесей из волокон разной природы в условиях конкретного предприятия Опубликованные работы по теме диссертации:

1 Осман Х.Х., Мешкомаев В Г, Ашнин ИМ Построение имитационной модели волокнообмена в процессе чесания. Сборник трудов аспирантов и докторантов, выпуск9-дни науки 2005 СПГУТД, Саггкт Петербург, С 105-111

2 Осман XX, Мешкомаев В Г, Ашнин НМ Моделирование процесса чесания с обрывом волокон. Вестник- СПГУТД, 2005, Санкт Петербург, №11, С 59-64.

3 Осман Х.Х, Мешкомаев В Г., Ашнин НМ. Имитационная модель волокнообмена в чесальной машине. Тезисы доклада научно-технической конференции «Поиск-2005» ИГТА, Иваново, С 47-50

4 Осман X X, Мешкомаев В Г, Ашнин Н М Моделирование процессов обрывности волокон при чесании волокнистых смесей Гезисы доклада научно-технической конфереггции '<Дни науки -2005« - СПГУТД, Саггкт Петербург,

14

С 86-88

5 Осман X X., Мешкомаев В Г., АшнинНМ Имитационное моделирование процесса чссшпм с обрывом волокон. Тезисы доклада научно-технической конференции «Текстиль- 2005» МГТУ-им Косыгина Москва, С 11-12

А Плими V У 1\Длпплп*юл1> П тп А тттттгаггт Ц Умтг тгугопткла натглггт/папптлю

V* АМЛ. Л »- ^ ». } X д_» Л. у х UXU.1I (» л л 14 А\у/1Ч11ШЧ» и^дмш^л/иши^

процесса волокнообмена льна в чесальной машине с учетом обрывности волокон Спорниктрудов аспирантов и докторантов выпускЮ- 2005- СПГУТД Санкт Петербург, С 126-128

7 Осман XX, Мешкомаев В Г., Ашнин НМ Имитационное моделирование процесса волокнообмена хлопка в чесальной машине с учетом обрывности волокон Вестник-СПГУТД, СанктПетербург-2006-№12, С 50-52.

8 Осман XX, Мешкомаев В Р., Ашнип НМ Имитационное моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине Поиск реальной вероятности перехода волокон Сборник трудов аспирантов и докторантов выпуск(11)-2005-СПГУТД. Сшпсг Петербург, С 115-119

9 Осман XX, Мешкомаев В Г, Ашнин ИМ Моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине Поиск экспериментальной вероятности перехода волокон Тезисы доклада научно-технической конференции «Поиск-2006» ИГТА, Иваново, С 40

10 Осман XX, Мешкомаев В Г, Ашнин НМ Экспериментальный поиск значений функции вероятности перехода хлопковых волокон при волокнообмене в чесальной машине Тезисы доклада научно-технической конференции «дли науки» СПГУТД, 2006-Санкт Петербург, С 84-87

11 Осман Х.Х, Мешкомаев В Г, Ашнин НМ Построение имитационной модели процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом обрывности волокон иобразования выпадов Вестник-СПГУТД, СанктПетербург-2006-№13,С 52-54

12 Осман XX., Мешкомаев ВГ, Ашнин НМ Моделирование процесса волокнообмена льна в чесальной машине с учетом обрывности волокон Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности. Тезисы доклада научно-технической конференции «современные проблемы текстильной и легкой промышленности», 2006 - Москва, С 13.

13 Осман Х.Х, Мешкомаев В.Г, Ашнин IIМ Моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом обрывности волокон и образования выпадов Тезисы доклада научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона (лен-2005)» КГТУ, 2005-Коетрма, С 18-19

14 Осман XX, Мешкомаев ВГ, Ашнин НМ Моделирование процесса волокнообмена с учетом повторного использования выпадов в чесальной машине Тезисы доклада научно-технической конференции «современные технологии и оборудование текстильной промышлешюсти (ТБКСТИЛЬ-2006)»

МГГУ-им Косыгина Москва, С. 11 -12

15 Осман X X, Мешкомаев В Г, Ашнин I IМ Модели волокнообмена в процессе чесания Свидетельство РОСПАТЕНТа об оф иц;¡анальной регисграци программ для

15

к

ЭВМ, № 2006612732, заявка № 2006611960, зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ, 3 Августа 2006 г

16 Осман X X, Мешкомаев В Г, Ашшш IIМ Моделирование процесса чесания с обрывом волокон Свидетельство РОСПА'ГЕПТа об официанальной регистрация программ для ЭВМ № 2006612496 заявка № 2006611786, зарегнетрггровано в реестре программ для ЭВМ, 14 Июля 2006 г

17 Осман X X, Мешкомаев В Г, Аишин Н М Модель процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом обрывности волокон и образования выпадов Свидетельство РОСПАТЕИТа об официанальной регистрация программ для ЭВМ, № 2006612495, заявка № 2006611785, зарегистрировано в реестре программ дня ЭВМ, 14 Июля 2006 г

18 Осман X X, Мешкомаев В Г, Ашншг Н М Модель процесса волокнообмена в чесальной машине с обратной связью возврат выпадов в смеси Свидетельство РОСПАТЕНТа об официанальной регистрация программ для ЭВМ, №2006612494, заявка № 2006611784, зарегистрировано в реестре ггрограмм для ЭВМ, 14 Июля 2006 г

Статьи в журналах, входящих в «Перечень» ВАК РФ:

19 Осман XX, Мешкомаев ВГ, Ашшгн НМ Моделирование процесса волокнообмена хлопка в чесальной машине с учетом обрывности волокон Известия вузов Технология текстильной промъпнлешюсш, 2006, № 6, С 143-146

20 Осман X X, Мешкомаев В Г, Ашшш Н М Компьютерное моделирование процесса волокнообмена с учетом исполыоваггия выпадов в чесальной машине Известия вузов Технология текстильной промышленности, 2007 № 1-е, С 52-55

Подписано в печать 10 04 2007 г Печать трафаретная Уел печ л 1 Формат 60x84 1/16 Тираж 100 экз заказ Отпечатано в типографии СПГУТД, 191028, Санкт-Петербург, ул Моховая, д 26

Введение.

1 глава

Основные направления исследований процесса кардочесания и чесальных машин.

1.1 Волокнообмен на уровне потока волокон в пределах дуги взаимодействия.

1.1.2 Оценка интенсивности воздействия гарнитур рабочих органов на волокнистый материал.

1.1.3 Оценка волокнообмена на уровне потока волокон.

1.2 Волокнообмен на уровне одиночного волокна в пределах дуги взаимодействия.

1.3 Волокнообмен на уровне потока волокон в машине в целом.

1.4 Волокнообмен на уровне одиночного волокна в машине в целом.

1.5 Волокнообмен и эффективность чесания волокнистого материала на чесальной машине.

1.6 Методика проведения экспериментов при исследовании волокнообмена в процессе чесания.

2 Глава

Разработка и описание математических моделей процесса чесания

2.1 Разработка математической модели процесса чесания с учетом вероятности перехода волокон различной длины.

2.1.1 Алгоритм математической модели волокнообмена, протекающего без обрыва волокон.

2.1.1.1 Исследование модели волокнообмена, протекающего без обрыва волокон.

2.1.2 Алгоритм математической модели волокнообмена, протекающего с обрывом волокон.

2.1.2.1 Исследование математической модели волокнообмена при обрывности волокон в процессе чесания.

2.2 Алгоритм математической модели волокнообмена с учетом работы рабочих валиков чесальной машины.

2.2.1 Алгоритм математической модели волокнообмена без учета работы рабочих валиков.

2.2.2 Алгоритм математической модели волокнообмена с учетом работы рабочих валиков.

2.2.3 Алгоритм математической модели волокнообмена с учетом работы рабочих валиков и учетом формирования угаров в процессе чесания.

2.2.4 Исследование влияния работы рабочих валиков на изменение структуры загрузки главного и съемного барабана.

2.3 Описание математической модели волокнообмена для смеси разнородных волокнистых материалов.

2.3.1 Алгоритм математической модели волокнообмена однокомпонентной смеси.

2.3.2 Алгоритм математической модели волокнообмена многокомпонентной смеси.

2.3.3 Алгоритм математической модели волокнообмена многокомпонентной смеси с обрывностью волокон.

2.3.4 Исследование модели волокнообмена одно- и многокомпонентной смеси.

2.4 Изучение математической модели с учетом выпадов волокон в процессе чесания.

2.4.1 Исследование реальной вероятности перехода хлопкового волокна с главного барабана на съемный барабан с учетом выпадов волокон и обрывностью волокон в процессе чесания.

2.4.2 Исследование реальной вероятности перехода льняного волокна с главного барабана на съемный барабан с учетом выпадов волокон и обрывностью волокон в процессе чесания.

3 Глава.

Экспериментальные исследования процесса волокнообмена в чесальных машинах, поиск фактических характеристик процесса волокнообмена в чесальных машинах.

3.1 Экспериментальное определение вероятности перехода волокон и загрузки рабочих органов чесальной машины.

3.1.1 Экспериментальное определение вероятности перехода хлопкового волокна и загрузки рабочих органов чесальной машины.

3.1.2 Экспериментальное определение вероятности перехода льняного волокна, и загрузки рабочих органов чесальной машины.

3.1.3 Экспериментальное определение вероятности перехода волокон смеси хлопок и лён, и загрузки рабочих органов чесальной машины.

3.2 Экспериментальное исследование обрывности волокон в процессе чесания.

3.2.1 Экспериментальное исследование обрывности хлопкового волокна в процессе чесания.

3.2.2 Экспериментальное исследование обрывности льняного волокна в Процессе чесания.

3.2.3 Экспериментальное исследование обрывности волокон смеси хлопок и лен в процессе чесания.

3.3 Экспериментальное исследование выпадов в процессе чесания.

3.3.1 Экспериментальное исследование выпадов из смеси волокон хлопка в процессе чесания.

3.3.2 Экспериментальное исследование выпадов из смеси волокон льна в процессе чесания.

3.3.3 Экспериментальное исследование выпадов из смеси волокон хлопок и лён в процессе чесания.

4 глава.

Построение алгоритма математической модели волокнообмена с обратной связью с учетом возврата выпадов в бункер питания при переработке смеси хлопковых и льняных волокон.

4.1 Исследование состава смеси волокон в отходах, удаляемых чесальной машиной.

4.2 Построение алгоритма математической модели волокнообмена с обратной связью.

4.3 Исследование математической модели волокнообмена с обратной связью.

4.3.1 Исследование математической модели волокнообмена с обратной связью при переработке хлопка на чесальной машине ЧММ-1.

4.3.2 Исследование математической модели волокнообмена с обратной связью при переработке льна на чесальной машине ГАРТМАН.

4.3.3 Исследование математической модели волокнообмена с обратной связью при переработке смеси хлопка и льна на чесальной машине ГАРТМАН.

4.3.4 Исследования математической модели волокнообмена с обратной связью и без обратной связи при переработке смеси 50% хлопка и 50% льна на чесальной машине ГАРТМАН и влияния на загрузки съемного барабана.

4.4 Использование модели волокнообмена в исследовании состава двухкомпонентной смеси.

Чесание - один из важнейших процессов в технологии обработки волокнистых материалов, от которого зависит качество выпускаемой продукции. Задачи процесса чесания заключаются в выполнении следующих основных операций:

- разделение клочков волокон на более мелкие пучки и пучков на отдельные волокна;

- частичное распрямление волокон и ориентация их в одном направлении; тщательное перемешивание волокон и, по возможности, более полная очистка их от сорных примесей;

- образование из отдельных волокон тонкого равномерного холстика или ватки;

- превращение полученного холстика или ватки в ровницу или ленту и наматывание продукта в паковку определенной формы.

Эффективность чесания, то есть, максимальное разъединение комплексов на отдельные волокна, очистка волокон от сорных примесей, пороков и формирование чесальной ленты или холста, равномерных по толщине, обеспечивается при максимальной проникающей способности зубьев или игл гарнитуры, имеющих относительное движение в массу обрабатываемых волокон. От свойств прочеса зависит качество ровницы, пряжи, суровой и готовой ткани, обрывность нитей в прядении и ткачестве, производительность прядильного и ткацкого оборудования, а также правильное протекание процессов отделки ткани и качество её в готовом виде. Процесс кардочесания сопровождается переходом волокон с одной рабочей поверхности на другую, т. е. волокнообменом. Волокнообмен, таким образом, является необходимым условием процесса кардочесания. Естественно предположить, что, чем интенсивнее волокнообмен, при прочих равных условиях, тем интенсивнее процесс кардочесания.

В связи с этим, в работе рассматриваются модели волокнообмена в чесальной машине, имитирующие процесс чесания волокнистых смесей с учетом обрывности волокон, результаты расчетов по которым могут быть максимально приближены к реальным показателям процесса чесания на различном оборудовании. Приведены иллюстрации основных зависимостей, полученных в исследовании математических моделей волокнообмена. Показано, что математическое моделирование процесса волокнообмена является эффективным методом исследования процесса кардочесания и позволяет подробно изучать такие процессы, которые сложно исследовать на практике.

Актуальность темы

Конечной целью прядильного производства является получение ровной, чистой и прочной пряжи, для достижения этой цели необходимо разрыхлить волокнистый материал, разъединить его на отдельные волокна, создав тем самым возможность очистки его от сорных примесей и пороков. Общепризнано, что процесс чесания обладает выравнивающей и смешивающей способностью сглаживать колебания в питании машины и обеспечивать получение ленты с низкой неровнотой на коротких отрезках. В чесальных машинах, помимо расчесывания спутанных комплексов волокон, происходит формирование ровницы или чесальной ленты. От равномерности продуктов чесания зависит качество получаемой из них пряжи. Поэтому в работах российских и зарубежных ученых большое место отводится изучению процесса чесания волокнистых материалов. Одним из направлений исследований в этой области является изучение процесса волокнообмена, протекающего в чесальных машинах. Его важность заключается в том, что именно при волокнообмене происходит разделение комплексов волокон, удаление из перерабатываемой смеси сорных примесей, перемешивание и выравнивание продукта по составу и весу. Таким образом, в процессе волокнообмена формируются все основные характеристики продукта, по которым оценивается его качество.

В настоящее время основной характеристикой волокнообмена между рабочими органами является коэффициент распределения волокон, показывающий долю переходящих с главного барабана волокон. Многие исследования процесса чесания показывают, что при более глубоком изучении волокнообмена одного этого показателя недостаточно, необходимо введение новых характеристик волокнообмена, учитывающих также структуру перерабатываемого материала. Известно, что на процесс волокнообмена влияют:

- величина загрузки главного барабана в зоне перехода волокон.

- её структура в зоне перехода.

- условия перехода волокон (разводки между рабочими органами, скоростные параметры органов, типы гарнитур и их состояние и т.д.).

Практика показывает, что в процессе чесания, при переработке разных смесей волокон (хлопок - химические волокна, хлопок - лен, хлопок - шерсть или других смесей) величина загрузки главного барабана и её структура изменяются во времени, что сказывается на качестве выпускаемого продукта. Поэтому моделирование процесса чесания и исследование механизма влияния указанных факторов на процесс волокнообмена, определение доли, вносимой каждым из них, и изыскание методов стабилизации является важной и актуальной задачей теории и практики кардочесания.

Моделирование процессов переработки различных смесей волокон в прядении является эффективным методом изучения технологии производства текстильных изделий. Изучение процесса волокнообмена в чесальных машинах становится более информативным и наглядным, если использовать компьютерную имитационную модель волокнообмена.

Однако в научно-технической литературе весьма мало уделяется вопросам моделирования волокнообмена в процессе чесания смесей, в связи с чем, исследования в этой области являются весьма актуальными.

Цель работы

Целью работы является:

1. Разработка методов теоретического и экспериментального определения влияния структуры перерабатываемого продукта на процесс его преобразования в чесальной машине.

2. Исследование влияния структурной неровноты продукта на процесс его выравнивания в чесальной машине.

3. Реализация результатов теоретического анализа процесса волокнообмена на практике в виде рекомендаций исследователю и производству по вопросам: снижения неровноты по линейной плотности полуфабрикатов, выпускаемых чесальной машиной; уменьшения обрывности волокон смеси хлопок-лён (котонина) в процессе чесания; изыскания возможностей получения процентного содержания хлопкового и льняного волокон в смеси на выходе чесальной машины.

4. Построение компьютерных математических моделей волокнообмена, которые дают возможность исследования волокнообмена разнородных смесей в процессе чесания.

5. Изучение обрывности хлопкового и льняного волокон при совместной обработке их в смеси в процессе чесания.

6. Изучение смешивающего и выравнивающего влияния рабочих валиков на процесс волокнообмена и загрузку рабочих органов чесальной машины при чесании смеси хлопок - лён.

7. Изучение отходов разнородных смесей и влияния их на изменение загрузки рабочих органов чесальной машин и изменение их структуры и свойств смеси.

8. Изучение волокнообмена в процессе чесания смеси хлопковых и льняных волокон с обратной связью и возврата отходов главного барабана в бункер питания.

9. Исследования изменения состава смеси на входе и выходе чесальной машины, и использование математических моделей волокнообмена в получении смеси (50% хлопок и 50% лён) на выходе чесальной машины.

Методы исследования

В основу теоретического исследования процесса волокнообмена положен метод математического моделирования процесса волокнообмена в чесальной машине с применением средств современной вычислительной техники.

Анализ преобразования перерабатываемого продукта в чесальной машине проведен с использованием методов анализа структур волокнистых материалов, с использованием современных лабораторных приборов.

Экспериментальные исследования реализованы на разных чесальных машинах.

Для исследования полученных теоретических и экспериментальных результатов использовались компьютерные модели процесса чесания для ЭВМ.

Общие выводы по работе

Проведенные в работе исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Влияние неравномерности питания на структуру выходящего продукта заключается в том, что структурная неравномерность питающего чесальную машину продукта вызывает неровноту по линейной плотности выходящего продукта, а неровнота по линейной плотности питающего продукта вызывает структурную неровноту чесальной ленты.

2. С помощью математической модели волокнообмена без обрыва волокон проведен теоретический анализ процесса волокнообмена в чесальной машине, показавший, что:

- в процессе волокнообмена происходит рассортировка волокон при их переходе с главного барабана на съемный (или рабочие валики);

- рабочая загрузка главного барабана по своей структуре отличается от загрузки питания и загрузки съемного барабана;

- неровнота по линейной плотности загрузки питания вызывает появление дополнительной структурной неровноты в выходящем продукте;

- структурная неровнота загрузки питания создает при чесании дополнительную неровноту по линейной плотности выпускаемого продукта;

- изменение функции вероятности перехода волокон влечет за собой изменение линейной плотности и структуры выходящего продукта.

3. Построены несколько компьютерных математических моделей волокнообмена, которые дают возможность исследования волокнообмена разнородных смесей в процессе чесания.

4. Предложена гипотеза, определяющая условия разрыва волокон при чесании, на основе которой математическая модель процесса волокнообмена дополнена зависимостями, учитывающими обрывность волокон.

5. При поступлении на главный барабан загрузки питания, имеющей одинаковые массовые значения компонентов из волокон различной длины, мы получаем загрузку главного барабана, отличную по составу от питающей загрузки, в которой наблюдается значительное увеличение массы коротких волокон. Эта рассортировка волокон вызвана различной вероятностью перехода длинных и коротких волокон. Загрузка съемного барабана после окончания переходного процесса идентична загрузке питания.

6. Экспериментальной и теоретический анализ процесса волокнообмена в чесальной машине, с помощью математической модели показал, что:

- на процесс волокнообмена в чесальной машине оказывает влияние структура перерабатываемой смеси;

- поведение волокна в зонах взаимодействия главного барабана с рабочими валиками и съемным барабаном определяется его вероятностью перехода;

- показано, что одной из важнейших характеристик определяющих вероятность перехода волокон является его длина;

- разработана методика для определения значений функции вероятности перехода волокон, в зависимости от их длины.

7. Структурные изменения питающей загрузки, помимо изменения структур загрузок главного и съемного барабанов, вызывают изменения значений полной загрузки главного и съемного барабанов. Парадоксальность этого явления заключается в том, что чесальная машина, обладающая значительной выравнивающей способностью и питание которой осуществляется равномерным по массе волокнистым материалом, на выходе может производить продукт, имеющий определенную неровноту по массе.

8. Имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена хлопка в чесальной машине ЧММ-14 с учетом обрыва волокон и образовании выпадов, в случае, когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2,6% его рабочей загрузки и процент выпадов хлопка 2% из питающей загрузки.

9. Имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена льна в чесальной машине ГАРТМАН с учетом обрыва волокон и выпадов в случае, когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2,4% его рабочей загрузки, и выпады льна 25% из питающей загрузки.

10. Имитационная модель адекватно отражает процесс волокнообмена смеси (50% хлопка, 50% льна) в чесальной машине ГАРТМАН с учетом обрыва волокон и выпадов, в случае когда задается случайный алгоритм разрыва волокон и на каждом обороте главного барабана подвергается разрыву 2,4% для льна, 2,6% для хлопка его рабочей загрузки, и процент выпадов (хлопок 2% и лён 25%) из питающей загрузки.

11. Применение математической модели дает возможности определения состава смеси на входе машине для получения заданного состава смеси на выходе чесальной машины. Результаты исследований модели волокнообмена без обратной связи показывают, что для получения состава смеси в загрузке съёмного барабана 50% хлопок и 50% лён необходимо иметь загрузку питания в составе 47% хлопок и 53% лён.

12. Описанный вариант модели оптимизации состава смеси показывает возможность применения модели в процессе чесания смеси.

Таким образом, предложенный подход к проблеме смешивания волокон открывает широкие возможности моделирования процесса составления смесей из волокон разной природы в условиях конкретного предприятия.

1. Ашнин Н.М. Кардочесание волокнистых материалов «Легпромбытиздат», Москва, 1985

2. Thorndike G., Richrds R.T.D., Joweet P.D. Atomatic control of the Woolen card.- Textiler Recorder 1955, N 10

3. Эммануэль M. В., Дерягин Ю. В. О некоторых показателях процесса кардочесания текстильная промышленность, 1970, № 5

4. Эммануэль М. В. Нагрузка на кардной поверхности главного барабана чесальной валичной машины Текстильная промышленность, 1954, № 8

5. Бутурович И.Х. Уравнение изменения погонного веса и состава прочеса на валичной чесальной машине Технология текстильной промышленности. Изв. Вузов, 1965, № 1

6. Уравнение изменения состава прочеса на чесальной машине.- Технология текстильной промышленности Изв. Вузов, 1966, № 2

7. Свидерский Р.В. Теоретическое исследование некоторых вопросов кардочесания на шляпочной чесальной машине Кандидатская диссертация, ЛИТЛП им. С.М. Кирова, 1972

8. Смирнов К.П. Свидерский Р.В. О коэффициенте перехода волокон с главного барабана на съемный барабан чесальной машины, Известия вузов, «Технология промышленности», 1975, № 2

9. Ашнин Н.М. О вероятности перехода волокон в процессе чесания. Технология текстильной промышленности, Изв. вузов, 1977, № 1

10. Ашнин Н.М. Кардочесание, Санкт-Петербург, 2003

11. Ашнин Н.М., Штут И.И., Челышев A.M. Метод и прибор KCJI для комплексной оценки структуры ленты по показателю работы разрыва. Текстильная промышленность, 1978, №11

12. Ашнин Н.М. К вопросу об экспрессметоде оценки качества прочеса, Технология текстильной промышленности, Изв. вузов, 1972, № 4

13. Ашнин Н.М., Штут И.И. Современные методы и приборы оценки чистоты полуфабрикатов прядильного производства в СССР и за рубежом Хлопчатобумажная промышленность, 1980, вып. 1

14. Ашнин Н.М., Куклина Н.А. Исследование влияния периодического изменения разводок на неровноту чесальной ленты Технология текстильной промышленности Изв. вузов, 1976, № 1

15. Ашнин Н.М. Критерий оценки смешивающей способности чесальной машины. Технология текстильной промышленности Изв. вузов, 1975, № 1

16. Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Моделирование процесса волокнообмена на чесальной машине, в сб. Проблемы разработки технологических процессов и оборудования для производства нетканых материалов. Л., 1978

17. Ашнин Н.М., Крайнов Е.М. Оптимизация параметров ЦМПЛ для главного и съемного барабанов чесальных машин, Технология текстильной промышленности Изв. вузов, 1978, № 3

18. Канарский Н.Я. Теория и практика кардочесания в суконном производдестве М. Гизлегпром, 1947

19. Терюшнов А.В. и др. Прядение хлопка и химических волокон. Ч. 1. М: Легкаая индустрия, 1973

20. Батурин Ю. А. Влияние кратности чесания на качество прочеса.-Известия вузов технология текстильной промышленности, 1964, № 5

21. Батурин Ю. А. Загруженность гарнитуры чешущих поверхностей и процент перехода волокон с одной поверхности на другую Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1964, № 4

22. Задерий Г. Н. О показателях интенсивности и кратности чесания. М, 1979 7 с. Деп. в ЦНИИТЭИЛепром, № 160.

23. Завилевич M.JT. Приложение цепей Маркова к исследованию процесса кардочесания Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1965, №5

24. Лежебрух Г. О. О некоторых вопросах теории и практики чесания -Известия вузов. Технология текстильной промышлености, 1966, № 2

25. Лежебрух Г.О. Методы расчета допустимого повышения производительности валичных чесальных машин. М: Легкая индустрия, 1968

26. Лежебрух Г.О. Научно- исследовательские труды ЦНИИШерсти.- М: 1965, сб. 20

27. Ашнин Н.М., Мешкомаев В.Г. Динамика процесса формирования загрузки и коэффициент распределения волокнистого материала на чесальной машине. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1978, № 4.

28. Ашнин Н.М., Мешкомаев В.Г. Катаев Е.С. Исследование влияния неровноты по массе питающей загрузки главного барабана чесальной машины на структуру выходящего продукта.

29. Ашнин Н. М., Труевцев Н.И. .Вроятностная модель процесса чесания на валичной чесальной машине. Известия вузов, «Технология текстильной промышленности», 1965, № 3

30. Ашнин Н.М. Анализ некоторых вопросов работы чесального аппарата, канд. диссертация. ЛИТЛП им. С.М.Кирова. 1965

31. Борзунов И.Г. Исследование выравнивания способности чесальной машины. "Научно-исследовательские труды". МТИ. 1956

32. Борзунов И.Г. Теория и практика кардочесания хлопока М. Легкая индустрия, 1969

33. Борзунов И. Г.Чесальные машины хлопчатобумажной промышленности. «Легкая индустрия», Москва, 1971

34. Борзунов И.Г. «Прядение хлопка и химических волокон». «Легкая и пищевая промышленность». Москва, 1982

35. Труевцев Н.И., Свидерскии Р.В. О вероятностном подходе к процессу чесания на шляпочных чесальных машинах. Научные труды ЛИТЛП, вып. XII ч.1.1967

36. Martindale J.G. The distribution and movment of wool and woolen cards. J. Textile institnte, 1945,36, T.213

37. Monfort F. Carding as a markovian process. J. Textile institute, 1962, 53, T. 379-393

38. Brach J. Ectinations de pouvoirs de ramasage. Anales schientifiquts textiles beiges, 1962,1, s79-104

39. W. J. Buatt, J. L. Elting. « Tekctile Reseapch Jornal», 1958, № 5

40. Frausen T.F. «Belgigue tekctil Annalen», 1965, № 2

41. Prunicr G. new extracting technique of fiber from flax (FLAX); Breed and Utis proc EEC flax workshop, brussele 1988

42. Aufberetungsanlagen flier nachwachsende Rostoffe, Firmenprospekt der fa. Temafa, 9/1995

43. Мешкомаев В. Г., Ашнин Н.М. Исследование вероятности перехода волокнистого материала. Межвузовский сборник научных трудов 1977

44. Мешкомаев В. Г. Исследование процесса волокнообмена в чесальных машинах. 1979

45. Штут.И.И. Теория и практика гребнечесания. Отчёт по работе. ЛИТЛП, 1970.

46. Панин П.Я. Исследование усилий, возникающих при чесании шерстяных и химических волокон на валичных машинах. Отчет по научно-исследовательской работе. МТИ, 1964

47. Черниченко В.Е. Оптимизация процесса кардочесания на трехпрочесном чесальном аппарате, Кандидатская диссертация. ЛИТЛП им.С.М.Кирова. 1977.

48. Брагина 3. В., Шаблова Г.Л. О возможности оперативного прогнозирования качества льняной пряжи. — В сб.: Экономика, планирование и управление текстильным производством. — М.: МТИ, 1981.

49. Брагина 3. В., Шаблова Г.Л. Об особенностях определения оптимального состава льняных смесей. сб.: Экономика, организация управления и планирования отраслей текстильной и легкой промышленности. — Л.: ЛТИ, 1977.

50. Ашнин Н.М., Труевцев И.И. Смешивающая и выравнивающая способность валичной чесальной машины с двумя съемными барабанами. Известия Вузов, "Технология текотильной промышленности", 1965. № 1

51. Ашнин Н.М., Мешкомаев В.Г., Катаев Е.О. Исследование длительности переходных процессов в чесальных машинах с учетом структуры перерабатываемого материала. Статья депонирована в ЦНИИТЭИЛИ. 1978

52. Севостьянов А.Г. Оценка выравнивающей способности шляпочной чесальной машины. Текстильная промышленность, 1968, №3

53. Севостьянов А.Г. Методы исследования неровноты продуктов прядения. Москва, 1962.

54. Севостьянов А.Г., Завилевич MJI. Процесс сложения потоков волокон и выравнивание на валичной чесальной машине. Текстильная промышленность, 1965, №8

55. Севостьянов А.Г. Механическая технология текстильных материалов Легпромбытиздат, Москва, 1986

56. Севостьянов А.Г., Завилевич МЛ. Матричный метод расчета динамики смешивания в процессе кардочесания. Технология текстильной промышленности. Изв. Вузов, 1966, № 1

57. Хавкин В.П., Гинзбург Л.Н., Динамика основных процессов прядения. М, 1970. ч. 1.

58. Фридман Б.Н. Факторы, определяющие величину захватывающей способности рабочих валиков льняной чесальной машины. — В сб.: Научно-исследовательские труды ЦНИИЛВ, 1954, т. VIII

59. Батурин Ю.А. Выравнивающее действие чесальной машины. Технология текстильной промышленности. Изв. Вузов, 1965, № 1

60. Батурин Ю.А. Загруженность гарнитуры и процент перехода волокон с одной поверхности на другую. Технология текстильной промышленности. Изв. Вузов, 1964, №4

61. Лежебрух Г.О. Методы расчета допустимого повышения производительности валичных чесальных машин. Москва, 1968

62. Malinowski М. Teoreticzne ujecie ceklicznosci w zgeblemiu na zgrzeblarkach walkowych. Prezglad wloien - niczy, 1960, N 3

63. Monfort G. Carding as a Marcovian Process. J. of the Textol Inst., 1962, № 8.

64. Фридман Б. H. О процессе кардочесания льняных волокон-льнопенькоджутовая промышленность, 1936, № 6

65. Kaufmann D. Untersuchungen an der Wanderdeckelcarde. Textil Praxis, 1962, №1

66. Труевцев Н.И., Ашнин H.M. Теория и практика кардочесания в аппаратной системе прядения. М., 1968

67. Труевцев Н.И., Труевцев Н.Н. Механическая технология волокнистых материалов, Легкая индустрия М. 1969

68. Ашнин Н.М., Мешкомаев В.Г. Анализ процесса волокнообмена на чесальной машине. Л., 1979

69. Journal de textile № 2,2000.

70. Живетин В.В., Гинзбург Л.Н. Лен базовое сырье для текстильщиков, Текстильная промышленность 1995. № 3

71. Живетин В.В. Система проектирования основных направлений экономики на примере льняного комплекса России. М.: Информ- Знание 2000.

72. Труевцев Н.Н., Легезина Г.И., Аснис Л.М. Переработка коротковолокнистого льна в смеси с хлопком и химическими волокнами, Текстильная промышленность 1993. № 7

73. Труевцев Н.Н., Легезина Г.И., Аснис Л.М. «Расширение области применения коротковолокнистого льна Текстильная промышленность 1995. №4-5.

74. Фридман Б.Н. Технология переработки короткого льняного волокна, Сборник тезисов докладов Повышение эффективности переработки отечественного льняного сырья, М.,1995

75. Живетин В.В., Гинзбург JI.H., Ольшанская О.М, Лен и его комплексное использование М.: Информ-Знание, 2002

76. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Построение имитационной модели волокнообмена в процессе чесания. Сборник трудов аспирантов и докторантов, выпуск 9-дни науки 2005-СПГУТД

77. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Моделирование процесса чесания с обрывом волокон. Вестник- С-Петербург-2005-№11- СПГУТД

78. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Имитационная модель волокнообмена в чесальной машине. Техническая конференция-поиск-2005-Иваново ИГТА.

79. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Моделирование процессов обрывности волокон при чесании волокнистых смесей. Техническая конференция-дни науки -2005- С-Петербург-СПГУТД

80. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Имитационное моделирование процесса чесания с обрывом волокон. Техническая конференция-текстиль-2005- Москва-2005 МГТУ им. Косыгина.

81. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Компьютерное моделирование процесса волокнообмена льна в чесальной машине с учетом обрывности волокон. Сб. трудов аспирантов и докторантов выпуск10- 2005 СПГУТД

82. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Имитационное моделирование процесса волокнообмена хлопка в чесальной машине с учетом обрывности волокон Вестник С-Петербург-2006-№12- СПГУТД

83. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Имитационное моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине. Поиск реальной вероятности перехода волокон. Сборник трудов аспирантов и докторантов выпуск(11)- 2005- СПГУТД

84. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине. Поиск экспериментальной вероятности перехода волокон. Техническая конференция-поиск-2006-Иваново ИГТА

85. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Экспериментальный поиск значений функции вероятности перехода хлопковых волокон при волокнообмене в чесальной машине. Техническая конференция-дни науки -2006-С-Петербург СПГУТД

86. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Построение имитационной модели процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом обрывности волокон и образования выпадов. Вестник С-Петербург-2006-№13- СПГУТД

87. Осман Х.Х., Мешкомаев В.Г., Ашнин Н.М. Модели волокнообмена в процессе чесания. Свидетельство РОСПАТЕНТ, Об официальной регистрация программ для ЭВМ, № 2006612732, заявка № 2006611960, зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ, 3 Августа 2006 г.

88. Модели волокнообмена в процессе чесания

89. Правообладатель(ли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна (RU)

90. Автор(ы): Осман хади хамед, Мешкомаев Виталий Георгиевич, Ашнин Николай Михайлович (RU)1. Заявка № 2006611786

91. Дата поступления 30 мая 2006 Г.

92. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ14 июля 2006 г.

93. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. Б.П. Симоновй