Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа

Строганов, Борис Борисович

Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа

доктора технических наук: Строганов, Борис Борисович
город: Москва
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.19.02
цена: 450 рублей

Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа»

Автореферат диссертации по теме "Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа"

На правах, рукописи

СТРОГАНОВ Борис Борисович

ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ВЯЗАНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО

КВАЗИМНОГОСЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА

Специальность: 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Российском заочном институте текстильной и легкой промышленности на кафедре технологии тканей и трикотажа.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.П. Щербаков доктор технических наук, профессор Л.П. Ровинская доктор технических наук, профессор В.Д. Фролов

Ведущая организация: ОАО «ВНИИЛТЕКМАШ»

Защита состоится 13 ноября 2003 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.139.02 в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина по адресу: 119991, г.Москва, ул.Малая Калужская, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина.

Автореферат разослан «__»_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор и.

Л.А. Кудрявин

ьоЗ-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Научно-технический прогресс приводит к неуклонному росту объема выпуска технического текстиля, и в частности технического трикотажа, и к расширению сферы его применения в индустриальном секторе мировой экономики. За последние десятилетия во всем мире идет интенсивная работа по созданию высокопрочных и высокомодульных полимерных композиционных материалов. В специфических областях техники, таких как, например, авиа- и ракетостроение, композиты стали основным материалом для неметаллических конструкций. Мировой объем производства этих материалов составляет более миллиона тонн в год.

Технический трикотаж нашел широкое применение в производстве композиционных материалов. Свойства получаемого композита в значительной степени определяются-волокнистой структурой армирующего элемента. Для толстостенных конструкций, получаемых по традиционным схемам армирования, когда необходимая толщина изделия создается путем наслоения плоских армирующих элементов из трикотажа, характерен особый вид разрушения - расслоение по плоскости низкой прочности и жесткости, т.е. по слоям трикотажа.

Актуальность темы. Борьба с опасностью преждевременного разрушения композиционных материалов путем расслоения привела к идее создания пространственного каркаса из армирующих элементов. Одним из наиболее актуальных и перспективных путей создания пространственного каркаса является проведение исследований по разработке структур и технологии изготовления высококачественного технического многослойного трикотажа, имеющего толщину, соответствующую толщине композита (порядка 10-40 мм) и в десятки раз превосходящую толщину обычного трикотажа.

Кроме этого в настоящее время большое распространение получили раз-

нообразные виды «сотовых» композиционных материалов с различной толщиной (порядка 20-50 мм), достаточной жесткостью и низкой объемной массой. Ячейки в этом материале получают за счет сшивания, склеивания или сваривания между собой полосок трикотажа, что крайне трудоемко и дорого. Многослойный трикотаж может быть использован как армирующий наполнитель для сотовых композиционных материалов.

В технике используются детали из композиционных материалов, имеющие пространственные формы. При их изготовлении используют • плоский текстильный материал, из которого вырезаются детали нужного профиля, накладываются друг на друга в несколько слоев и затем они прошиваются или проклеиваются. Эта технология очень трудоемкая и не позволяет получить детали с низкой объемной массой. Многослойный

с.

трикотаж может позволить получать трикотажные конструкции пространственных тел различной формы непосредственно на трикотажном оборудовании.

Кроме этого многослойный трикотаж может быть использован для тепло- и шумоизоляции, в качестве фильтровальных материалов, различных прокладок и фланцев в трубопроводах с агрессивными жидкостями, для производства одежды, обладающей повышенными теплозащитными свойствами, а также для расширения рисунчатых эффектов на традиционных трикотажных изделиях за счет получения объемных рельефных рисунков.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является создание технологии изготовления высококачественного технического трикотажа повышенной толщины (порядка 10-40 мм). Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:

• разработка основ теории и практики вязания принципиально новых подклассов трикотажных переплетений: многослойного и квазимногослойного

трикотажа, теоретически имеющих неограниченную толщину;

• разработка принципиально новых структур многослойного и квазимно-

> * > • »

*» | * '

л л

гослойного трикотажа и трикотажных конструкций в форме пространственных тел;

• создание новых методов проектирования параметров многослойного и квазимногослойного трикотажа;

• анализ процесса петлеобразования для выявления возможности вязания квазимногослойного трикотажа на имеющемся трикотажном оборудовании;

• разработка новых технологий и экспериментальная выработка созданных структур многослойного и квазимногослойного трикотажа;

• экспериментальное определение зависимостей параметров и свойств различных видов многослойного трикотажа от его структуры.

Методика исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, при проведении которых были использованы современные методы и средства исследований. Методической основой теоретических исследований явились современные научные достижения ученых по технологии трикотажного производства, текстильного материаловедения, основ математического анализа, математической статистики и информатики. Достоверность теоретических положений, разработанных в диссертационной работе по созданию новых технологий изготовления многослойного и квазимногослойного трикотажа, подтверждена экспериментальной проверкой в лабораторных и производственных условиях в процессе изготовления полотен на плосковязальных машинах с электронным управлением и отбором игл. Экспериментальные исследования выполнялись на отечественной и зарубежной стандартизованной измерительной аппаратуре, а также применялись оригинальные методы испытаний. Обработка результатов эксперимента проводилась на ПЭВМ по пакетам прикладных программ и разработанным программным средствам, с использованием современных методов статистики, анализа и планирования эксперимента.

Научная новизна состоит в разработке научно обоснованных технологических решений, внедрение которых позволило развить теорию вязания и до-

полнить ее новыми подклассами. трикотажных переплетений: многослойным и квазимногослойным.

Впервые получены следующие результаты:

- разработаны основы теории вязания многослойного трикотажа за счет использования упругих сил разнодлинных протяжек двухизнаночных переплетений и квазимногослойного трикотажа за счет вязания внутренних слоев, перпендикулярных внешним слоям;

- созданы новые подклассы многослойного и квазимногослойного трикотажа, предложены новые подходы к созданию различных видов трикотажа повышенной толщины и усовершенствованию этих материалов;

- созданы новые методы проектирования основных параметров для всех разработанных структур многослойного и квазимногослойного трикотажа. Адекватность аналитических моделей, полученых по разработанной методике, натуральным параметрам потверждена экспериментально;

- проведен анализ операций процесса петлеобразования и выявлена возможность вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа на имеющемся вязальном оборудовании. Для устранения перемещения старых петель во время операции заключения применен процесс петлеобразования с дополнительным неполным заключением и разработана и спроектирована новая петлеобразукяцая система сокращенной длины с применением этого процесса;

- определены динамические показателя натяжения старых петель при вязании обычным способом и с применением дополнительного неполного заключения и показано, что в последнем случае их величины мень-

ше на 25%, что подчеркивает преимущество этого процесса;

- проведено исследование натяжения нити в процессе работы плоско-фанговой машины. Установлено, что при недостаточном начальном натяжении пружины компенсатор в момент реверса каретки не успевает срабатывать и натяжение равно нулю. Теоретически получена формула непровисания нити для рычажного компенсатора;

- разработаны технологии изготовления и экспериментально выработаны двадцать шесть различных видов многослойного и квазимногослойного трикотажа толщиной 10 - 106 мм и четыре трикотажные конструкции пространственных тел различной формы;

- изучены многомерные связи между структурой и свойствами двадцати шести различных видов многослойного и квазимногослойного трикотажа. Получены математические модели, характеризующие зависимость «структура-свойства» для этих переплетений;

- принципиальная новизна разработанных петельных структур и способов их изготовления подтверждена 17 авторскими свидетельствами на изобретения.

Практическая значимость.

Полученные в диссертации результаты позволили разработать технологию изготовления и внедрить в производство двадцать шесть новых видов многослойного и квазимногослойного технического трикотажа, имеющих сложный профиль и специальные свойства, толщиной до 100 мм, в десятки раз превосходящей толщину обычного трикотажа, и не имеющих аналогов в мировой практике.

Созданная технология получения трикотажных конструкций в форме пространственных тел позволила экспериментально изготовить армирующие наполнители для деталей сложных пространственных форм непосредственно на трикотажных машинах, избегая ручных операций.

Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в ус-

ловиях ЗАО "Вариант" г. Москвы.

Практическая значимость проведенной работы подтверждается тем, что исследования проводились в рамках хоздоговорных НИР: Разработка трикотажного армирующего наполнителя для композитов, № ГР 01830058451, Инв_№Ю2850015586; Исследование возможности создания технического трикотажа повышенной толщины (порядка 10-40 мм), № ГР 01850036210, Инв. №02860039272; Создание многослойного технического трикотажа повышенной - толщины, № ГР 01860038371, Инв. № 02870062196; Исследование возможности создания облегченного технического трикотажа повышенной толщины (10-40 мм), № ГР 01860067423, Инв. № 02870074359; Создание многослойного трикотажного материала со специальными свойствами, № ГР 01880054498, Инв. № 02890011938.

Полученные в ходе выполненных хоздоговорных НИР различные виды квазимногослойного трикотажа внедрены в производство на предприятиях авиационной и космической промышленности: НПО "Салют", НПО "Энергия" иВИАМ.

Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс подготовки инженербв-технологов трикотажного производства: включены в курс лекций «Современные тенденции развития трикотажного производства», а также в дипломное проектирование по специальности 2803.06.

На основании полученных результатов диссертационной работы и развития теоретических положений решена важная народно-хозяйственная проблема - созданы различные виды нового высококачественного технического трикотажа толщиной 20-106 мм, в десятки раз превосходящей толщину двухслойного трикотажа.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на:

1. Российской республиканской научной конференции "Теория и практика

ресурсосберегающей технологии трикотажного производства" М., МГТУ

им. А.Н. Косыгина, 1993г.;

2. Всероссийских научно-технических конференциях "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности" (Текстиль - 95, 96,97,98,99,2001) М., МГТУ им. АЛ. Косыгина;

3. Межвузовских научных конференциях "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности". М. РосЗИТЛП. 1996,1998,2000.

4. Межвузовских научно-технических конференциях "Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности " (Поиск - 2002, 2003) Иваново, ИГТА;

5. Заседаниях кафедры 'Технология тканей и трикотажа " РосЗИТЛП, М, 1998,2001,2003 гг. .

6. Заседании кафедры «Технология трикотажного производства» МГТУ им. А.Н. Косыгина, М, 2003 г.

7. Проблемном совете механико - технологического факультета МГТУ им. А.Н. Косыгина, М, 2003 г.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 40 печатных работах, в том числе в 1 монографии объемом 26 печ. л., в 17 авторских свидетельствах на изобретение, в 8 научных статьях и в 14 тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Диссертация изложена на 431 стр., содержит 209 рисунков, 78 таблиц, 111 наименований использованных источников и 6 стр. приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, показана научная новизна и значимость диссертационной работы.

В первой главе на основании обзора научно-технической литературы и патентов показано современное состояние производства технического текстиля

повышенной толщины для армирующих наполнителей композиционных материалов и, в частности, технического трикотажа.

Большой вклад в теорию и практику создания технического трикотажа повышенной толщины и методов проектирования его параметров внесли известные ученые A.C. Далидович, J1.A. Кудрявин, И.И. Шалов, В.А. Зиновьева, Е.П. Поспелов, И.Г. Цитович, В.П. Щербаков, О.П. Фомина. Этой теме посвящены работы В.П. Шелеповой, И.В. Рогозы, A.B. Пинхасовича и др.

Из анализа литературы видно, что известные в настоящее время способы получения тканых и плетеных пространственно-армирующих наполнителей необычайно трудоемки и требуют создания специальных стендов, на которых получение армирующих материалов осуществляется практически вручную. Вследствие этого получаемые материалы чрезвычайно дороги.

Получение трикотажа повышенной толщины для армирующих наполнителей возможно несколькими способами: увеличением толщины перерабатываемой нити, увеличением длины протяжек нити между двумя слоями трикотажа, соединением нескольких слоев трикотажа на вязально-прошивном или иглопробивном оборудовании. Однако эти способы не позволяют получить трикотаж нужной толщины или с достаточно прочными связями между слоями.

Поэтому наиболее перспективным является создание структур многослойного трикотажа, позволяющих получить повышенную толщину армирующего наполнителя (порядка 10-40 мм) на имеющемся в настоящее время трикотажном оборудовании. Анализ работ по тематике предполагаемых исследований позволил сформулировать задачи, которые необходимо решить в диссертационной работе.

Во второй главе изложены основы теории вязания многослойного кулирно-го неполного трикотажа. Было введено понятие мпогослойности трикотажа и проанализированы причины, препятствующие созданию многослойного трикотажа. Установлено, что структура^трикотажа не является ограничением для увеличения его толщины путём увеличения числа слоев. Для создания

многослойного трикотажа необходимо иметь не две, а несколько фонтур. Анализ процессов петлеобразования показал, что использование любого количества фонтур более двух делает процесс вязания очень сложным, практически невозможным.

Запросы промышленности по созданию эрозионно-стойких композиционных материалов заставили искать структуры многослойных трикотажных переплетений, которые можно было бы вырабатывать на двухфон-турных машинах. Для этих целей были разработаны основы теории вязания многослойного неполного трикотажа, позволившие за счет использования упругих сил петель двойных, изнаночных переплетений увеличить толщину и создать новый подкласс переплетений, содержащий принципиально новые структуры многослойного трикотажа.

Теоретически был разработан многослойный кулирный трикотаж с диагональным расположением петельных столбиков. В четырехслойном трикотаже (рис.1) петельные ряды образованы тремя нитями А, Б и В. Трикотаж содержит внешние слои I и II, которые состоят из петель неполного ластика (1 и 3, 2 и 6), образованных из нитей А и Б. Внутреннее соединение двух внешних слоев I и II осуществляется петлями (4 и 5) двух-изнаночного переплетения, образующими внутренние слои III и IV из нити В. Каждая петля этой структуры имеет две протяжки разной длины и степени изогнутости.

Короткие протяжки 7, имеющие большую степень изгиба, выпрямляются больше, чем длинные протяжки 8, и петельные столбики заходят один за другой. В результате этого внутренние петельные столбики III и IV разворачиваются в плоскость, почти перпендикулярную внешним слоям I и II, и образуют внутренние слои трикотажа, в которых петельные столбики расположены по диагонали по отношению к внешним слоям.

IV III I

П о^ П

I I ! ! \ I I I

1 I I

< II; >

-ш

^ л и и 1 1-1 \

-Ъп-г

■О 1-1'

1 "Ч I)"

-1 ,

Ч-

Рис. 1. Структура многослойного трикотажа с диагональным расположением петельных столбиков

Количество слоев трикотажа может быть достаточно большим, что позволяет существенно повысить его толщину. Для увеличения заполнения структуры трикотажа волокнистым материалом был разработан многослойный кулирный трикотаж с "У'-образным расположением петельных столбиков.

В третьей главе изложены основы теории вязания квазимногослойного трикотажа. Для увеличения заполнения трикотажа текстильным материалом был создан принципиально новый подкласс переплетений. Отличие этого трикотажа состоит в том, что петли внутренних слоев расположены в плоскостях, перпендикулярных или наклонных к плоскостям, проходящим через внешние слои. Подобная структура имеет, с одной сторо-

ны, бесспорную многослойность трикотажа, а с другой стороны, не соответствует определению многослойности. Поэтому данный трикотаж назван квазимногослойным.

Толщина квазимногослойного трикотажа зависит от числа петельных рядов во внутреннем слое и теоретически может быть неограниченней, так как в нем можно вязать любое количество петельных рядов. Слойность квазимногослойного трикотажа условно определяется как количество одинарных слоёв, расположенных в толщине трикотажа, т.е. как сумма количества внешних слоев и петельных рядов во внутреннем слое трикотажа.

Для большинства технических и бытовых материалов требуется трикотаж в виде полотна, имеющего постоянную толщину. Поэтому в главе 3 теоретически были разработаны разнообразные структуры квазимногослойного трикотажа постоянной толщины, имеющие различные свойства.

Был разработан квазимногослойный трикотаж с внутренними слоями из кулирной глади (рис.2). Трикотаж содержит внешние слои 1 и 2, соединенные лицевыми 3 и изнаночными 4 петельными столбиками соединительных элементов.

Кроме этого были разработаны принципиально новые структуры и способы изготовления следующих видов квазимногослойного трикотажа: с соединительными элементами из двухизнаночной глади; с соединительными элементами, связанными ластиком; с прессовыми набросками; с соединительными элементами из индивидуальных нитей; с зафиксированными друг относительно друга соединительными элементами; с наклонными соединительными элементами; с прерывистым промежуточным слоем; с наклонными соединительными элементами и промежуточными слоями; с наклонными соединительными элементами и сплошным промежуточным слоем; уточного; с разнодлинными соединительными элементами; радиопоглощающего; основовязаного.

Рис.2. Структура трикотажа с соединительными элементами из кулирной глади

Четвертая глава посвящена теории создания квазимногослойного рельефного и профильного трикотажа и трикотажных конструкций, имеющих форму пространственных тел. Для ряда композиционных материалов требуется наполнитель, имеющий повышенную толщину и малую объемную массу. Для этих целей был разработан рельефный трикотаж, ко-

торый может иметь рельефные выпуклости на основании из ластика 1+1 или на основании из квазимногослойного трикотажа, с одной или с обеих сторон основания.

Трикотаж с односторонними рельефами на ластичном основании (рис. 3) имеет основание 1, образованное "ластиком 1+1, которое располагается между двумя рельефами. Сам рельеф состоит из внешнего слоя 2, выполненного ластиком 2+1, и внешнего слоя 3, связанного кулирной гладью. Внешний слой 3 примерно в три раза длиннее внешнего слоя 2 и, изгибаясь, располагается в разных плоскостях, образуя нижнюю 4, верхнюю 5 и боковую 6 грани рельефа. Внешние слои 2 и 3 соединены между собой соединительными элементами 7. . -

Рельефный трикотаж может иметь различные варианты расположения рельефных выпуклостей на поверхности ластичного трикотажа.

Рельефы могут располагаться с двух сторон от основания из ластика 1+1 :в шахматном порядке (рис. 4,а) или напротив друг друга (рис. 4,6).

Рис.3. Структура трикотажа с односторонними рельефами на основании из ластика 1+1

К , Б

№ X

I. .1

а б

Рис.4. Варианты расположения рельефов на ластичном трикотаже

Наличие двух рельефных выпуклостей высотой Н с двух сторон от центрального слоя вдвое увеличивает суммарную толщину трикотажа при сохранении числа слоев квазимногослойного трикотажа. При этом объемная масса трикотажа будет примерно вдвое меньше, чем масса сплошного трикотажа толщиной 2Н.

Рельефные выпуклости могут быть получены с помощью любых структур квазимногослойного трикотажа и иметь самые разнообразные формы, например треугольные, трапециевидные, полукруглые и т. д.

Другую петельную структуру имеет разработанный трикотаж с рельефами, параллельными петельным столбикам. Для получения таких рельефов необходимо в определенных местах петельных рядов внешнего слоя и соединительных элементов трикотажа постоянной толщины выключить из работы иглы.

Для отдельных видов композиционных материалов требуется наполнитель, имеющий при заданной толщине и жесткости объемную массу меньшую, чем позволяет получить рельефный трикотаж. Для этих целей был разработан профильный трикотаж, который может иметь произвольную форму профиля, расположенного на основании из квазимногослойного или ластичного трикотажа с одной или с обеих сторон от основания.

Был разработан трикотаж, имеющий в поперечном сечении волнообразный профиль, который можно получить на базе любого трикотажа, описанного в главе 3. Волнообразная структура получается за счет того, что длина между двумя соединительными элементами во внешнем слое 1 больше аналогичной длины Ь2 во внешнем слое 2. Это вызывает искривление внешних слоев и приводит к образованию "гребня" или "впадины" волны. Варьируя длинами различных элементов трикотажа, можно получить любую длину и амплитуду волны, а также сочетание криволинейных и прямолинейных участков трикотажа для получения более сложных профилей.

Для тех же целей был разработан трикотаж, поперечное сечение которого представляет собой "П"- образный профиль, имеющий в основании квазимногослойный трикотаж или ластик 1+1. Плоский материал изгибается на угловых участках профиля, образуя прямые углы, что собственно и формирует профиль трикотажа. На рис. 5 представлена петельная структура углового участка. Внешние слои 1 и 2 соединены между собой соединительными элементами 3 на прямом участке и соединительными элементами 4 на участке углового перегиба. Вначале длина соединительного элемента 4 постепенно увеличивается, начиная от длины Г^т;п соединительного элемента 3 до максимальной длины Ь,шах в точке перегиба, а затем уменьшается до длины соединительного элемента 3. Для получения угла перегиба без скругления все внутренние элементы 4 соединялись с внешним слоем 1 в одном петельном ряду путем провязывания прессовых набросков 5 в последнем ряду каждого из соединительных элементов 4 при присоединении их к внешнему слою 1.

Кроме этого был разработан трикотаж "П"- образного профиля, в котором не только нижнее основание, но и верхняя часть профиля выполнены ластиком 1+1.

Также был разработан квазимногослойный трикотаж, поперечное сечение которого представляет собой "Л" - образный профиль, опирающийся на основание из ластика 1+1 или из квазимногослойного трикотажа. Созданная технология позволяет получать любые формы профилей.

Для получения композиционных материалов, имеющих при заданной толщине и жесткости наименьшую объемную массу, был разработан квазимногослойный ячейковый трикотаж, имеющий один сплошной внешний слой, на котором с помощью соединительных элементов образованы ячейки. Ячейки могут иметь квадратную, шестигранную или какую-либо другую форму. Второй внешний слой повторяет форму открытой грани ячейки или может быть сплошным.

Для получения цельновязаных деталей, имеющих сложные простран-

ственные формы, были разработаны структуры и способы получения из квазимногослойного трикотажа трикотажных конструкций, имеющих формы следующих пространственных тел: куба, параллелепипеда, цилиндрической трубы, пирамиды, конуса и цилиндра.

Используя все изложенные ранее методы получения плоского рельефного, профильного, квазимногослойного трикотажа и трикотажных конструкций в форме пространственных тел и их сочетания, можно получить детали практически любой объемной формы.

Пятая глава посвящена разработке методов проектирования параметров многослойного и квазимногослойного трикотажа. К специфическим параметрам многослойного трикотажа относятся его толщина, длина нити в петлях раппорта, поверхностная плотность, объемная масса и объемное заполнение и для них были разработаны соответствующие формулы. /

У многослойного трикотажа с диагональным расположением петельных столбиков толщина трикотажа равна: М = 2Мв •+ тМе„Ке,

где Мв - толщина внешнего слоя, мм-; Мвн - толщина внугреннего слоя, мм; т - число внутренних слоев; Кв - коэффициент восстановления, зависящий от упругих свойств нити и параметров трикотажа (изменяется в пределах 0-г 1).

Длина нити в раппорте одного петельного ряда двойного переплетения равна

1Я=(4В+1,57А+3,14<1+0,785 ^0,25 А2 +9с12 +с!+0,785

>/(&<-0,5Л-</2)+9«/2 + <1) (Я-1), где А - петельный шаг двойного трикотажа, мм; В - высота петельного ряда, мм; ¿1 - средний диаметр нити, мм; Я - раппорт многослойного трикотажа по ширине (соответствует числу слоев в трикотаже).

Поверхностная плотность определяется по формуле

т$ = 1кТ/АтВ = 1КТ/АВЯ г/см2, где Ат= ЛЯ - петельный шаг многослойного трикотажа, мм; Г - линейная плотность нити, текс.

При проектировании параметров квазимногослойного трикотажа постоянной толщины с соединительными элементами из глади и ластика длина соединительного элемента Ц определяется по формуле:

11 = Я/и + Я, - /,574 где В, - высота петельного ряда внешнего слоя, мм; В, - высота петельного ряда соединительного элемента, мм; т - число петельных рядов в соединительном элементе.

Толщина трикотажа равна: М = В/т+1) + 4,4Зс1, Поверхностная плотность равна: т, = (к1,Т,/А-, + т1]Т]/пА) /В,, где к - коэффициент, учитывающий из какого переплетения (одинарного или двойного) выработан внешний слой к = + к2; Л,- и А, - петельный шаг переплетения внешнего и внутреннего" слоя, мм; /, и 1} - длина петли переплетения внешнего и внутреннего слоя, мм; Т, и 7} - линейная плотность нити внешнего и внутреннего слоя, текс. Объемная масса определяется по формуле:

/иу = т5/М10'3 = 10~*(к1{Г,/А, + т1Д/пА)/МВ, г/см3, Объёмное заполнение равно:

Е= ](? ту/у = т1/10уМ= Ю '^^/А, + т1]Т]/пА)/М1В,у, % , где у- плотность вещества нити, г/см3.

Аналогичные формулы проектирования параметров разработаны для девяти различных видов плоского квазимногослойный трикотажа.

Также были получены формулы проектирования основных параметров для всех разработанных структур квазимногослойного рельефного трикотажа. Для получения рельефной выпуклости толщиной Мц число петельных рядов гпц в соединительном элементе определяется по формуле:

тя = (М- 2М,-В, + 1,574) /В1 .

Поверхностная плотность рельефного трикотажа определяется по формуле:

т., = (к1,Т,/А, + т1Д/пА])/В1 + Н(21,Тг/А,В,+В1]Т]/А]В]п)/ВР.

Формула доя проектирования поверхностной плотности трикотажа с двусторонними рельефами имеет вид:

т,=1(к1?1/А1 + т\]Т}/пА)+2Н(2Щ/А{В1+ВЩ/А,В)п)/Р]/В1, где Н - высота рельефа, мм; И - длина рельефа, мм; Р - шаг рельефа; и - количество петельных рядов между соединительными элементами во внешнем слое.

Для всех структур квазимногослойного профильного трикотажа были разработаны формулы проектирования его основных параметров.

Поверхностная плотность волнообразного профиля определяется по формуле:

т3 = + 1Р МД/пА^В? = ЬР(21!Т,/А1В! + ЩТ/пЛ^/В/Р.

Поверхностная плотность "П"- образного профильного квазимногослойного трикотажа определяется по формуле: т, = 4{(п1 + щ + п5) (¡¡Т, /Л; + тЩ/пА) + 2М[1{Г1/А1 + ^ тср + 1„р) 7} / пА¡¡Щ/Р.

Также были разработаны формулы для проектирования параметров для всех трикотажных конструкций, имеющих форму пространственных тел.

Масса £) пирамиды равна:

е = Н1Ш,Т • 1 (Г6 / ЛВ! 2 сое а + .

Масса конуса равна:

б = яШ,ТЛ0-*>1н2 +Я2/АВ, +1/Г-10"' -¿[(Я-Ш,«совала]2/ЛЯ,

Шестая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям процесса петлеобразования для выработки квазимногослойного трикотажа. Основной вклад в исследование и проектирование процессов петлеобразования внесли известные ученые: А. С. Далидович, И. С. Мильченко, В. П. Горбарук, С. X. Симин, В. М. Лазаренко, Л. А. Кудря-вин, И. Г. Цитович, Ф. А. Моисеенко, Б. С. Оке и др. Для осуществления теоретически разработанных способов вязания различных структур многослойного и квазимно! ослойного трикотажа были проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса петлеобразования с целью определения возможности практического осуществления этих способов на известном трикотажном оборудовании. Эксперимент показал, что при вязании значительного количества избыточных рядов неполной кулирной глади внутренних слоев квазимногослойного трикотажа на половине игл одной игольницы процесс петлеобразования нарушается в момент "заключения".

Проведенный анализ показал, что способ осуществления операции «заключение», когда старая петля удерживается за платиновые протяжки, является наилучшим с точки зрения возможности устранения перемещения петель при вязании избыточных рядов неполной глади. Однако отечественная промышленность не выпускает плоскофанговые машины с платанами, а зарубежные плоскофанговые машины с платинами стоят очень дорого. Поэтому для вязания избыточных рядов кулирной глади был использован процесс петлеобразования с дополнительным неполным заключением игл противоположной игольницы. В этом процессе петлеобразования в момент выхода на заключение игл первой фонтуры, иглы второй фонтуры выходят на неполное заключение и препятствуют перемещению старых петель первой фонтуры, удерживая их своими спинками за платиновые дуги. Перед операцией прокладывания нити иглы второй фонтуры с помощью дополнительного клина отходят назад, и прокладывание нити

осуществляется только на иглы первой фонтуры.

Для экспериментальной проверки основных положений, разработанных выше, был использован стенд плоскофанговой машины 20 класса, изготовленный во ВНИИЛТЕКМАШе на базе перчаточной машины УПМ-1(8 класса), для которого игольницы, игольные замки и нитеводы были спроектированы и изготовлены заново. Предварительный эксперимент показал, что петлеобразующая система с дополнительным неполным заключением позволяет вязать квазимногослойный трикотаж с шестнадцатью рядами неполной глади. К недостаткам петлеобразующей системы следует отнести отсутствие петельных прессов для опускания избыточных рядов кулирной глади между фонтурами и ее удвоенную протяженность. Была разработана и спроектирована новая петлеобразующая система сокращенной протяжности, которая имеет длину почти в два раза меньшую, чем предыдущая, и полностью отвечает технологическим требованиям.

Экспериментально получены динамические характеристики натяжения старых петель в процессе петлеобразования при вязании кулирной глади, которые характеризуются тремя пиковыми значениями, соответствующими моментам прохождения «брюшка», открытого- язычка иглы при заключении и моменту нанесения. Анализ значений натяжения старых петель показал, что при вязании с дополнительным неполным заключением натяжение в момент заключения на 20-25% меньше, чем при обычном способе.

Исследование натяжения нити в процессе петлеобразования, выполненное тензометрическим методом, показало, что в момент изменения направления движения нитеводителя компенсатор не успевает срабатывать, и натяжение нити равно нулю. В качестве критерия оценки бездефектной работы компенсатора выбрано условие постоянного натяжения нити или условие непровисания нити, которое определяется по разработанной формуле:

То/А > т/3I (о2с - га21,

где А - линейная амплитуда колебаний конца компенсатора; со - круговая частота колебаний; шс - собственная частота колебаний компенсатора; т -масса компенсатора.

В седьмой главе проведены экспериментальные исследования параметров и свойств выработанного многослойного и квазимногослойного трикотажа.

При разработке различных вариантов многослойного трикотажа эксперимент и выработка опытных партий проводились на двухфонтурной плоскофанговой машине «Ц№УЕК8АЬ-748» (Германия) с электронным отбором игл, имеющей механизм переноса петель. Выработка образцов и опытных партий квазимногослойного трикотажа осуществлялась на ЗАО "Вариант" (г. Москва), для чего был использован плосковязальный автомат мод. БЕК - 202 БР фирмы "8Ыта 5е1И"(Япония).

Был проведен эксперимент по выработке плоского квазимногослойно-. го трикотажа с соединительными элементами из кулирной глади. Для изучения влияния числа слоев трикотажа на его толщину, поверхностную плотность и объемную массу из разных видов сырья было выработано шесть вариантов трикотажа, заправочные параметры которых представлены в табл.1. В зависимости от назначения трикотаж вырабатывался с различным числом слоев, т.е. менялось число петельных рядов во внутренних соединительных элементах от 4 до 60 (рис. 6). В варианте 6 (опыт 2) один соединительный элемент раппорта связан десятью рядами, другой - шестнадцатью рядами. Результаты эксперимента представлены в табл.2.

Таблица 1

Заправочные параметры квазимногослойного трикотажа с соединительными элементами из кулирной глади

№ варианта Вид сырья Диаметр мононити, мм; линеиная плотность, текс ВНС1/11 ВНУС

Пг Пв п, пв

1 Полиамидная мононить +нити СВМ (0,2+0,12)мм+88,2 текс 21/38 38 18 44

2 Полиамидная мононить +пряжа ПАН (0,2+0,12)мм+73,6 текс 21/42 36 21 38

3 Полиамидная мононить +пряжа ПАН (0,18 + 0,12 + 0,12) мм+73,6 текс 21/42 36 21 38

4 Стеклонить БА 25,4 х 2 х 2 текс х 2 21/42 36 22 46

5 Аримидная нить 124,4 текс 19/38 41 19 35

6 Углеродная нить олилон 180текс 20/38 41 20 36

Для изучения влияния числа слоев и расстояния между соединительными элементами во внешних слоях на основные параметры квазимногослойного трикотажа был проведен двухфакторный эксперимент по матрице Коно (К02). В результате расчетов на ПЭВМ получены регрессионные уравнения, описывающие влияние входных факторов на:

толщину трикотажа:

У = 20,211 + 11,100x1 +0,583x2 + 0,525х,х2 + 0,333х,2 - 0,717х22; поверхностную плотность трикотажа:

У = 2592,756 + 921,783X1 - 527,117х2 - 239,675х,х2- 51,483х,2 + 91,717х22; объемную массу трикотажа: У = 0,132 - 0,038X1 - 0,032х2 + 0,004х,х2 + 0,019х,2; объемное заполнение:

У = 8,678 - 2,500x1 - 2,100х2 + 0,325х,х2 + 1,233х,2. /

Таблица 2

Зависимость параметров плоского квазимногослойного трикотажа с соединительными элементами из кулирной глади от количества слоев

№ ва-1 РИ-анта Слои, т Толщина, мм Поверхностная плотность, г/м2 Объемная масса, г/см3 Объемное заполнение, •%

10 13,4 1809,3 0,135 10,15

16 23,0 2901,5 0,127 9,55

1 20 35,7 3107,2 0,087 6,54

40 77,3 6418,8 0,082 6,17

60 99,6 7823,6 0,078 5,92

6 8,4 1291,4 0,154 13,4

10 18,3 1324,7 0,072 6,3

16 23,4 1571,8 0,067 5,8

2 20 30,1 1839,1 0,061 5,3

40 55,3 3141,8 0,057 5,0

60 70,1 3918,4 0,055 4,7

6 7,8 1412,3 0,181 15,8

10 16,4 1636,1 0,099 8,7

. 16 22,3 2194,7 • 0,098 8,6

3 20 28,2 2587,8 0,091 8,0

40 50,1 3082,1 0,077 6,7

60 62,3 4593,1 0,074 6,4

4 8,9 2488,7 0,361 16,1

6 10,7 3628,2 0,339 15,2

10 15,9 4329,4 0,272 12,2

4 16 20,8 5082,1 0,244 10,9

20 25,5 5549,3 0,217 9,7

40 44,1 7372,2 0,167 7,4

5 12 27,3 3240,2 0,118 8,4 .

10 15,7 1899,2 0,120 ' 8,9

6 10И6 16,7 2292,5 0,137 10,1

14 20,2 2369,7 0,117 8,6

Также были установлены зависимости изменения толщины трикотажа от приложенного давления.

Аналогичные исследования были проведены для двадцати пяти различных вариантов структур плоского, сотового, уточного, рельефного, профильного и ячейкового трикотажа.

Также были выработаны четыре трикотажные конструкции в форме пространственных тел: параллелепипеда, цилиндрической трубы, пирамиды, конуса и определены их параметры.

Для всех структур многослойного и квазимногослойного трикотажа были разработаны и внедрены в производство новые технологии вязания.

В приложении содержатся документы о внедрении и апробации результатов диссертационной работы на производстве.

. . ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате обобщения выполненных исследований разработаны новые технологии вязания, позволившие впервые создать разнообразные виды высококачественного технического трикотажа толщиной 20-106 мм, в десятки раз превосходящего толщину двухслойного трикотажа и не имеющего аналогов в мировой практике.

Разработанные основы теории вязания новых структур многослойного и квазимногослойного трикотажа и проектирования их основных параметров позволили развить теорию трикотажных переплетений и дополнить ее новыми подклассами многослойного и квазимногослойного трикотажа, предложить новые подходы к созданию и усовершенствованию различных видов трикотажа повышенной толщины и трикотажных конструкций и в дальнейшем оперативно решать задачи по их выработке, что исключительно важно в условиях рыночной экономики.

По итогам диссертационной работы сформулированы следующие основные выводы:

1. Теоретически разработаны новые структуры и способы вязания основных групп многослойного и квазкмногослойного трикотажа - плоского, сотового, специального, уточного, рельефного, профильного, ячейкового и трикотажных конструкций в форме пространственных тел, оригинальность которых подтверждена семнадцатью авторскими свидетельствами на изобретение.

2. Созданы новые методы проектирования основных параметров для всех разработанных структур многослойного и квазимногослойного трикотажа. Адекватность аналитических моделей, полученных-по разработанной методике, натурным параметрам подтверждена экспериментально.

3. На основании проведенного анализа операций процесса петлеобразования выявлена возможность вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа на имеющемся вязальном оборудовании, применен процесс петлеобразования с дополнительным неполным заключением, разработана и спроектирована новая петлеобразующая система сокращенной длины с применением этого процесса.

4. Определены динамические показатели натяжения старых петель при вязании обычным способом и с применением дополнительного неполного заключения и показано, что в последнем случае их величины меньше на 25%.

5. Экспериментально установлено, что при недостаточном начальном натяжении пружины компенсатора в момент реверса каретки натяжение нити равно нулю. Теоретически получена формула условия непровисания нити для рычажного компенсатора.

сотового, специального, уточного, рельефного, профильного, ячейкового толщиной 10 - 100 мм и четыре трикотажные конструкции в форме пространственных тел: параллелепипеда, цилиндрической трубы, пирамиды и

конуса.

7. Изучены многомерные связи между структурой и свойствами двадцати шести различных видов многослойного и квазимногослойного трикотажа и четырех трикотажных конструкций. Получены математические модели, характеризующие зависимость "структура - свойства" для этих переплетений.

Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в условиях ЗАО «Вариант» г. Москвы, на предприятиях авиационной и космической промышленности. Применение разработанных материалов дал6 значительный технический, экологический и экономический эффект, а также способствовало поиску прогрессивных технологических решений в . различных отраслях промышленности.

Основное содержание диссертации опубликовано в печатных работах:

1. Строганов Б.Б. Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа. Монография, «0рсервис-2000», М, 2003,418 с.

2. А.С.345840 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный неполный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б.; Опубл. 18.04.72

3. А.С.345841 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 18.04.72

4. А.С.346964 СССР, Кл. Д 04 в 1/00, 7/06. Способ вязания многослойного неполного кулирного трикотажа на оборотной машине/Строганов Б.Б.; 0публ.27.04.72.

5. А.С.393950 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Трехслойный неполный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 14.05.73.

6. А.С.374338 СССР, Кл. Д 04 в 1/00, 7/06. Способ вязания неполного ку-лирного трикотажа на оборотной машине/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 28.12.72.

7. A.C. 1100342 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ изготовления многослойного кулирного трикотажа/ Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.84. Бюл. №24.

8. А.С.1164335 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.84. Бюл. №24.

9. А.С.1413161 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.07.88. Бюл. №28.

10. A.C.1214798 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 10.07.84.

11. A.c..1254072 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.08.86. Бюл. №32. . ' V

12. A.C.1557214 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 15.04.90. Бюл. №14.

13.A.C.1406240 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.88. Бюл. №24.

14.А.С. 1562366 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В., Бородулин Н.П., Иваненко A.B.; Опубл. 07.05.90. Бюл. №17.

15. A.C..1420087 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления /Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.08.88. Бюл. №32.

16. А.С..1476015 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный основовязаный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04,89. Бюл. №16.

17.А.С.1392160 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04.88. Бюл. №16.

18. А.С..1476011 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления /Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04.89. Бюл. №16.

19. Цитович И.Г., Большакова Н.И., Строганов Б.Б. Зависимость натяжения нити в старых петлях полотна от усилия оттяжки и функциональных свойств нити. // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1975. - №5.-С. 112- 115.

20. Строганов Б.Б., Далидович A.C., Ливанов К.К. Исследование процесса компенсации нити при вязании на плоскофанговой машине // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1977. - №2. - С. 120-124.

21. Строганов Б.Б. Многослойный неполный кулирный трикотаж с диагональным и "V" - образным расположением петельных столбиков // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1999. - №5. -С. 79 - 83.

22.Строганов Б.Б. Квазимногослойный кулирный трикотаж // Известия вузов. Технология тексгильной промышленности, 2000. №1. - С. 79- 81.

23.Строганов Б.Б. Проектирование основных параметров квазимногослойного трикотажа // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2000. - №2. - С. 82-84.

24.Строганов Б.Б. Исследование возможности выработки профильного квазимногослойного трикотажа // Сб. научн. тр. / Рос. заоч. ин-т тек. легк. пр-ти. - М., 1999. - С. 87- 98. - Библогр.: с. 98 (1 назв.).

25.Строганов Б.Б. Строение и способ выработки многослойного кулирного трикотажа // Тезисы докл. российской республиканской науч. конф. "Теория и практика ресурсосберегающей технологии трикотажного производства и компьютерные методы его технологической подготовки". - М., МГТА, 1993. - С. 24-25.

26.Строганов Б.Б. Многослойный трикотаж повышенной жесткости // Тез. докл. Всеросс. науч. - Техн. конф. - "Текстиль - 95", 28-29 нояб. 1995. -М„ МГТА, 1995,-С.59.

27.Строганов Б.Б. Повышение устойчивости многослойного трикотажа к поперечному сдвигу // Тез. докл. Всеросс. науч. - техн. конф. -"Текстиль - 96", 26-27 нояб. 1996. - М„ МГТА, 1996. - С.102.

28.Строганов Б.Б. Многослойный основовязаный трикотаж // Тезисы докл. Всероссийской науч. - техн. конф. "Текстиль - 97".- М., МГТА, 1997. -С.101 -102.

29.Строганов Б.Б. Многослойный ячейковый трикотаж // Тезисы докл. Межвузовской науч. - техн. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 1.- М., РосЗИТЛП, 1998.- С. 130.

30.Строганов Б.Б., Шевчук С.Е. Тихонов А.Б. Исследование возможностей выработки многослойного трикотажа на плоскофанговой машине "Соболь" // Тезисы докл. межвузовской науЧ. - техн. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", Часть 1. РосЗИТЛП. -М., 1998. - С. 131.

31.Строганов Б.Б., Тихонов A.B. Выработка многослойного изнаночного трикотажа на плоскофанговой машине "Универсал" // Тезисы докл. Всероссийской науч. - техн. конф. "Текстиль - 98".- М., МГТА, 1998. -С. 108-109. ,

32.Строганов Б.Б., Шатникова Н.В., Исакова Ю.В. Профильный квазимногослойный трикотаж // Тезисы докл. Всероссийской науч. - техн. конф. "Текстиль - 99". - М., МГТУ, 1999. - С. 40-41.

33.Шатникова Н.В., Строганов Б.Б. Квазимногослойный уточный трикотаж // Тезисы докладов. Межвузовская науч. - техн. конф. -"Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 3. - М., РосЗИТЛП, 2000. - С. - 23.

34.Строганов Б.Б., Думанов А.Н. Квазимногослойный трикотаж объемных форм // Тезисы докл. Межвузовской науч. - техн. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 3.- М., РосЗИТЛП, 2000.

35.Строганов Б.Б., Орбеладзе Е.Ю. Рельефный квазимногослойный трикотаж с односторонним и двусторонним расположением рельефов// Тези-

сы докл. Всероссийской науч. - техн. конф. "Текстиль - 2001". - М., МГТУ, 2001.-С. 73.

36.Шатникова Н.В., Строганов Б.Б. Квазимногослойный трикотаж с различными по длине внутренними слоями. // Тезисы докладов. Межвузовская науч. - техн. конф. аспир. и студ."Поиск - 2002".- Иваново, ИГТА, 2002.-С. 71-72.

37.Строганов Б.Б. Многослойный кулирный трикогаж / ЦНИИТЭИлег-пром. - М., Сборник №2198 - лп (с.63-64). - Деп. в ВИНИТИ, 1987. №2 (196).-С. 128.

38.Строганов Б. Б. Многослойный кулирный трикотаж с прессовыми соединительными набросками. // Тезисы докладов. Межвузовская науч. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 1.-М. РосЗИТЛП, 1996.

39.Акулова А.Э., Довыдов А.Ф., Строганов Б.Б. Исследование свойств многослойного трикотажа из разных видов нитей.// Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2002. №4-5. -С. 25-27.

40.Н.В.П1атникова, Б.Б, Строганов. Проектирование параметров квазимногослойного трикотажа с увеличенными внутренними слоями // Тезисы докл. Межвузовской научно-техническая конференция и аспир. и студ. «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» "Поиск - 2003". - Иваново, ИГТА, 2003, - С 63 - 64.

ИД №01809 от 17.05.2000

Подписано в печать 29.09.03 Сдано в производство 29.09.03 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 2,25 Уч.-изд.л. 2,0 Заказ 400 Тираж 100

Электронный набор МГТУ, 119991, ул. Малая Калужская, 1

2-cöJ-A

у 145 66

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Строганов, Борис Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

ТРИКОТАЖА ПОВЫШЕННОЙ ТОЛЩИНЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Современные способы создания пространственных армирующих наполнителей.

1.2. Способы получения трикотажа повышенной толщины.

1.3. Способы получения многослойного трикотажа.

1.4. Постановка задач исследований.

Выводы по главе.>.

Глава 2. ТЕОРИЯ СОЗДАНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА.

2.1. Понятие о многослойном трикотаже и особенности его структуры.

2.2. Многослойный кулирный трикотаж с диагональным расположением петельных столбиков*. # 2.3. Многослойный кулирный трикотаж с «V» - образным распо | ложением петельных столбиков.

Выводы по главе.

Глава 3. ТЕОРИЯ СОЗДАНИЯ КВАЗИМНОГОСЛОЙНОГО

ТРИКОТАЖА ПОСТОЯННОЙ ТОЛЩИНЫ.

3.1. Понятие о квазимногослойном трикотаже и особенности его структуры.

3.2. Трикотаж с соединительными элементами из двухизнаноч-ной глади.

3.3. Трикотаж с соединительными элементами из кулирной гла

4. ДИ.

3.4. Трикотаж с соединительными элементами из ластика. 3.5. Трикотаж с прессовыми набросками.

3.6. Трикотаж с соединительными элементами из индивидуальных нитей.

3.7. Трикотаж с зафиксированными друг относительно друга соединительными элементами.

3.8. Трикотаж с наклонными соединительными элементами

3.9. Трикотаж с прерывистым промежуточным слоем.

3.10. Трикотаж с наклонными соединительными элементами и прерывистым промежуточным слоем.

3.11. Трикотаж с наклонными соединительными элементами и сплошным промежуточным слоем.

3.12. Уточный трикотаж.

3.13. Трикотаж с разнодлинными соединительными элементами

3.14 Радиопоглощающий трикотаж.

3.14.1. Радиопоглощающий трикотаж с наклонными токопроводящими элементами.

Чф 3.14.2. Радиопоглощающий трикотаж с наклонными токопрово

I 5 дящими элементами разных размеров. 3.14.3. Радиопоглощающий трикотаж с токопроводящими ячейками

3.15. Квазимногослойный основовязаный трикотаж.

3.15.1. Основовязаный трикотаж с соединительными элементами из производных переплетений.

3.15.2. Основовязаный перекидной трикотаж.

I Выводы по главе.

Глава 4. ТЕОРИЯ СОЗДАНИЯ КВАЗИМНОГОСЛОЙНОГО ь РЕЛЬЕФНОГО, ПРОФИЛЬНОГО И ЯЧЕЙКОВО ГО ТРИКОТАЖА И ТРИКОТАЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ИМЕЮЩИХ ФОРМУ ПРОСТРАНСТ -ВЕННЫХ ТЕЛ.

4.1. Рельефный квазимногослойный трикотаж.

4.1.1. Трикотаж с рельефами на ластичном основании.

4.1.1.1 .Трикотаж с односторонними рельефами.

4.1.1.2. Трикотаж с двусторонними рельефами.

4.1.2. Трикотаж с рельефами на основании из квазимногослойного трикотажа.

§ 4.1.2.1. Трикотаж с односторонними рельефами.

4.1.2.2. Трикотаж с двусторонними рельефами.

4.1.3. Различные формы рельефов.

4.1.4. Трикотаж с рельефами параллельными петельным столбикам

4.2. Профильный квазимногослойный трикотаж.

4.2.1. Трикотаж волнообразного профиля.

4.2.2. Трикотаж "П" - образного профиля.

4.2.2.1. Трикотаж "П" - образного профиля с основанием из ква

• зимногослойного трикотажа.

4.2.2.2. Трикотаж "П" - образного профиля с основанием из ластика

4.2.2.3. Трикотаж "П" - образного профиля с двумя основаниями из ластика.

4.2.3. Трикотаж "Л" - образного профиля.

4.2.3.1. Трикотаж "Л" - образного профиля с основанием из ква

Г зимногослойного трикотажа. ф ^ 4.2.3.2.Трикотаж «Л» - образного профиля с основанием из ластика. i * Г

4.3. Ячейковый трикотаж.

4.4. Трикотажные конструкции, имеющие форму пространственных тел.

4.4.1. Куб и параллелепипед.

4.4.2. Цилиндрическая труба.

4.4.3. Пирамида.

4.4.4. Конус.

4.4.5. Цилиндр.

Выводы по главе.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСЛОЙНОГО И КВАЗИ

МНОГОСЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА.

5.1. Проектирование параметров многослойного трикотажа.^^

5.1.1. Многослойный трикотаж с диагональным расположением петельных столбиков.^q

5.1.2. Многослойный трикотаж с "V" — образным расположением петельных столбиков.^^

5.2. Проектирование параметров квазимногослойного трикотажа постоянной толщины.yj^

5.2.1. Трикотаж с соединительными элементами из глади и ластика .л пл

5.2.2. Трикотаж с соединительными элементами из индивидуальных нитей.yjy

5.2.3. Трикотаж с зафиксированными друг относительно друга соединительными элементами.^

5.2.4. Трикотаж с наклонными соединительными элементамиjgj

5.2.5. Трикотаж с прерывистым промежуточным слоем.^

5.2.6. Трикотаж с прессовыми набросками.^

5.2.7. Трикотаж с наклонными соединительными элементами и прерывистым промежуточным слоем.

5.2.8. Трикотаж с наклонными соединительными элементами и сплошным промежуточным слоем.

5.2.9. Уточный трикотаж.

5.2.10. Трикотаж с разнодлинными соединительными элементами

5.3. Проектирование параметров квазимногослойного рельефного трикотажа.

5.3.1. Трикотаж с рельефами на основании из квазимногослойного трикотажа.

5.3.1.1. Трикотаж с односторонними рельефами.

5.3.1.2. Трикотаж с двусторонними рельефами.

5.3.2. Трикотаж с рельефами на основании из ластика.

5.3.2.1. Трикотаж с односторонними рельефами.

5.3.2.2. Трикотаж с двусторонними рельефами.

5.4. Проектирование параметров профильного квазимногослойного трикотажа.

5.4.1 .Трикотаж волнообразного профиля.

5.4.2.Трикотаж "П" — образного профиля с основанием из квазимногослойного трикотажа.

5.4.3.Трикотаж «П» - образного профиля с основанием из ластика

5.4.4.Трикотаж "JI" - образного профиля с основанием из квазимногослойного трикотажа.

5.4.5.Трикотаж "Л" - образного профиля с основанием из ластика

5.4.6. Проектирование параметров ячейкового трикотажа.

5.5. Проектирование параметров трикотажных конструкций, имеющих форму пространственных тел.

5.5.1. Куб и параллелепипед.

5.5.2. Цилиндрическая труба.

5.5.3 .Пирамида.

I 5.5.4.Конус.

5.5.5 .Цилиндр.

Выводы по главе.

Глава 6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕТЛЕОБРАЗО -ВАНИЯ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ КВАЗИМНОГОС -ЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА.

6.1. Анализ процесса петлеобразования на плоскофанговой машине с целью выявления возможности вязания избыточных рядов неполной глади. 6.2. Процесс петлеобразования с дополнительным неполным заключением

6.3. Экспериментальная проверка возможности вязания квазимногослойного трикотажа с использованием процесса петлеобразования с дополнительным неполным заключением.

6.4. Петлеобразующая система с дополнительным неполным заключением сокращенной протяженности.

6.5. Проектирование петлеобразующей системы сокращённой протяженности.

6.6. Экспериментальное исследование натяжения старых петель в процессе петлеобразования с дополнительным неполным заключением

6.7. Экспериментальное исследование натяжения нити в процессе петлеобразования.

Выводы по главе.

Глава 7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНОГО И КВАЗИМНОГОСЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА.

7.1. Оборудование для экспериментальных исследований.

7.2.Методы определения показателей, характеризующих структуру и свойства многослойного и квазимногослойного трикотажа

7.3. Параметры многослойного трикотажа.

7.3.1.Трикотаж с диагональным расположением петельных столбиков.

Щ 7.3.2.Трикотаж с "V" — образным расположением петельных столбиков.

7.4. Параметры и свойства плоского квазимногослойного трикотажа

7.4.1. Трикотаж с соединительными элементами из кулирной глади.

7.4.2. Трикотаж с соединительными элементами из ластика . 303 Ф 7.4.3. Трикотаж с наклонными соединительными элементами

7.4.4. Трикотаж с прерывистым промежуточным слоем.

7.4.5 .Трикотаж с наклонными соеднительными элементами и прерывистым промежуточным слоем.

7.4.6. Трикотаж с наклонными соединительными элементами и сплошным промежуточным слоем.

7.4.7. Уточный трикотаж.

7.4.8. Трикотаж с разнодлинными соединительными элементами

7.4.9. Радиопоглощающий трикотаж. 7.4.9.1. Радиопоглощающий трикотаж с наклонными токопрово-• 4 дящими элементами.

7.4.9.2.Радиопоглощающий трикотаж с наклонными токопроводящими элементами разных размеров. t 7.4.9.3 .Радиопоглащающий трикотаж с токопроводящими ячейками

7.5. Параметры и свойства рельефного трикотажа.

7.5.1 .Трикотаж с рельефами на ластичном основании.

7.5.1.1 .Трикотаж с односторонними рельефами.

7.5.1.2.Трикотаж с двусторонними рельефами, расположенными напротив друг друга.

7.5.1.3.Трикотаж с двусторонними рельефами, расположенными в шахматном порядке. 7.5.2. Трикотаж с рельефами на основании из квазимногослойного трикотажа.

7.5.2.1 .Трикотаж с односторонними рельефами.

7.5.2.2.Трикотаж с двусторонними рельефами.

7.6. Параметры и свойства профильного квазимногослойного трикотажа

7.6.1.Трикотаж волнообразного профиля.

Л 7.6.2.Трикотаж "П" - образного профиля.

7.6.2.1.Трикотаж "П" - образного профиля с основанием из ква зимногослойного трикотажа.

7.6.2.2.Трикотаж "П" - образного профиля с основанием из ластика

7.6.2.3 .Трикотаж "1Г'-образного профиля с двумя основаниями из ластика.

7.6.3 .Трикотаж "Л" - образного профиля.

7.6.3.1.Трикотаж "Л" - образного профиля с основанием из ква

I ' зимногослойного трикотажа.

1 • • 7.6.3.2.Трикотаж "Л"-образного профиля с основанием из ластика

7.7. Параметры и свойства квазимногослойного ячейкового трикотажа

7.7.1.Ячейковый трикотаж с одним сплошным внешним слоем.

7.7.2.Ячейковый трикотаж с двумя сплошными внешними слоями

7.8. Параметры трикотажных конструкций, имеющих форму пространственных тел.:.

7.8.1.Куб и параллелепипед.

7.8.2.Цилиндрическая труба.

7.8.3.Пирамид а.

7.8.4. Конус.

7.9. Сравнение теоретических и экспериментальных параметров трикотажа.:.

Выводы по главе.

Введение 2003 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Строганов, Борис Борисович

Научно-технический прогресс приводит к неуклонному росту объема выпуска технического текстиля и расширению сферы его применения в индустриальном секторе мировой экономики. За последние десятилетия технический текстиль и в частности технический трикотаж нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Технический трикотаж используется в производстве гео- и агротекстиля, медицинских изделий, фильтрующих элементов термо- и виброизоляционных материалов, демпфирующих конструкций и т.д.

Широкое применение технический трикотаж нашел в производстве композиционных материалов. В последнее время во всем мире идет интенсивная работа по созданию высокопрочных и высокомодульных полимерных композиционных материалов. Композиты все чаще заменяют металлы во многих отраслях промышленности. Изготовленные на основе неорганических волокон и нитей: углеродных, борных, алюмоборосиликат-^ ных, кварцевых, кремнеземных и других, они обладают высокими показателями прочности, термоустойчивости, малой плотностью, устойчивостью к Ш агрессивным средам и рядом других ценных свойств. Поэтому композиты успешно соперничают с конструкционными сталями и другими сплавами в машиностроении, судостроении, автомобилестроении, электротехнике и в других отраслях промышленности. В специфических областях техники, таких как, например авиастроение и ракетостроение, композиты стали основным материалом для неметаллических конструкций, где главными являются такие свойства, как термоустойчивость, прочность, легкость, радиопро-1 зрачность и другие аналогичные свойства. Мировой объем производства •• этих материалов составляет более миллиона тонн в год.

В состав любого композиционного материала входят армирующий элемент, полимерные связующие и компонент, обеспечивающий совместимость армирующего волокна и связующего. Традиционно в качестве армирующего элемента в композитах используются технические ткани или ровница.

Использование трикотажа в качестве наполнителя для композитов является относительно новым и перспективным направлением [1]. В сравнении с традиционно используемыми текстильными материалами трикотаж имеет ряд преимуществ. Благодаря петельной структуре и высоким деформационным свойствам трикотаж имеет высокие формовочные свойства, что позволяет упростить изготовление изделий сложной формы. Технология трикотажа позволяет получить изделия сложной формы, например в форме конуса, трапеции, полусферы, исключив из технологической последовательности операции раскроя и пошива, что приводит к экономии сырья и снижению трудоемкости. Трикотаж имеет высокую пористость, что обеспечивает его хорошую и равномерную пропитку связующими. Структура трикотажных переплетений имеет большое разнообразие и позволяет значительно изменять параметры трикотажа, что влияет на его свойства и позволяет получать как малорастягивающийся трикотаж, деформация которого соизмерима с деформацией ткани, так и высокорастяжимый трикотаж, растяжимость которого составляет 150-250%. Немаловажное значение имеют преимущества трикотажного способа производства: высокая производительность трикотажного оборудования, сокращение числа технологических операций, универсальность трикотажных машин при переработке различных видов сырья, высокая автоматизация в производстве трикотажных изделий. Поэтому в ряде случаев трикотаж является незаменимым армирующим элементом для композиционных материалов, а его производство с экономической точки зрения - более эффективным.

Свойства получаемого композита в значительной степени определяются волокнистой структурой армирующего элемента. Практическая реализация высокой удельной прочности армированных пластиков натолкнулась на ряд трудностей. Несущая способность тонкостенных конструкций, работающих на устойчивость, из-за сравнительно низкой жесткости стеклопластиков часто исчерпывается задолго до достижения напряжениями предельных значений [2,3]. При переходе к толстостенным конструкциям, получаемым по традиционным схемам армирования, когда необходимая толщина изделия порядка 10-30 мм и более создается путем наслоения плоских армирующих элементов из трикотажа, для композита характерен особый вид разрушения - расслоение по плоскости низкой прочности и жесткости, то есть по слоям трикотажа, что является следствием слабого сопротивления материалов межслойному сдвигу и поперечному отрыву [4]. Переход на высокомодульные и высокопрочные волокна только усиливает указанные особенности композитов с традиционной схемой армирования.

Актуальность темы. Борьба с опасностью преждевременного разрушения композиционных материалов путем расслоения привела к идее создания пространственного каркаса из армирующих элементов. Одним из наиболее актуальных путей создания пространственного каркаса является проведение исследований по разработке структур и технологии изготовления многослойного трикотажа, имеющего толщину, соответствующую толщине композита (порядка 10-40 мм) и значительно превосходящую толщину обычного трикотажного полотна.

Кроме этого в настоящее время получили большое распространение различные виды «сотовых» композиционных материалов с различной формой ячеек, обладающих значительной толщиной (порядка 20-50 мм), достаточной жесткостью и низкой объемной массой.

В технике подобный материал используют для тепло- и шумоизоляции и в качестве радиомаскировочных и демпфирующих материалов. Ячейки в этом материале получают за счет сшивания, склеивания или сваривания между собой полосок ткани или трикотажа, что крайне трудоемко и дорого.

Полученный многослойный трикотаж может быть использован как армирующий наполнитель не только для сплошных, но и для сотовых композиционных материалов, а также готовых деталей из них.

Структура многослойного трикотажа позволяет изготавливать непосредственно на машине различные формы ячеек, поэтому многослойный трикотаж может быть использован как армирующий наполнитель для ячейковых композиционных материалов, а также применяться самостоятельно, без пропитки, в качестве всех вышеуказанных материалов.

В настоящее время в технике используются различные изделия и детали из композиционных материалов, имеющие пространственные формы. При их изготовлении используют плоский текстильный материал, из которого вырезаются детали нужного профиля и накладываются друг на друга в несколько слоев. Затем эти кроеные детали прошиваются или проклеиваются друг с другом для образования нужной формы изделия, после чего они пропитываются связующим веществом. Эта технология очень трудоемкая и не позволяет получить детали с низкой объемной массой за счет применения ячейковых структур.

Многослойный трикотаж благодаря своей структуре и способу изготовления может позволить получать трикотажные конструкции пространственных тел различной формы.

Кроме этого многослойный трикотаж может быть использован для производства одежды, обладающей повышенными теплозащитными свойствами, а также для расширения рисунчатых эффектов на традиционных трикотажных изделиях за счет получения объемных рельефных рисунков, получение которых невозможно при применении известных до настоящего времени трикотажных структур.

Настоящая диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ РосЗИТЛП по теме: "Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа", а также в ходе хоздоговорных научно-исследовательских работ, проводимых, начиная с 1985 г., совместно с НПО "Салют", НПО "Энергия" и ВИАМ на кафедре "Технология тканей и трикотажа" Российского заочного института текстильной и легкой промышленности, и является результатом широкого и длительного научного поиска.

• разработка основ теории и практики вязания принципиально новых подклассов трикотажных переплетений: многослойного и квазимногослойного трикотажа, теоретически имеющих неограниченную толщину;

• разработка принципиально новых структур многослойного и квазимногослойного трикотажа и трикотажных конструкций в форме пространственных тел;

• создание новых методов проектирования параметров многослойного и квазимногослойного трикотажа;

Методика исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, при проведении которых были использованы современные методы и средства исследований. Методической основой теоретических исследований явились современные научные достижения ученых по технологии трикотажного производства, текстильного материаловедения, основ математического анализа, математической статистики и информатики. Достоверность теоретических положений, разработанных в диссертационной работе по созданию новых технологий изготовления многослойного и квазимногослойного трикотажа, подтверждена экспериментальной проверкой в лабораторных и производственных условиях в процессе изготовления полотен на плоско вязальных машинах с электронным управлением и отбором игл. Экспериментальные исследования выполнялись на отечественной и зарубежной стандартизованной измерительной аппаратуре, а также применялись оригинальные методы испытаний. Обработка результатов эксперимента проводилась на ПЭВМ по пакетам прикладных программ и разработанным программным средствам, с использованием современных методов статистики, анализа и планирования эксперимента.

Научная новизна состоит в разработке научно обоснованных технологи* ческих решений, внедрение которых позволило развить теорию вязания и дополнить ее новыми подклассами трикотажных переплетений: многослойным и квазимногослойным.

Впервые получены следующие результаты:

- теоретически разработаны новые структуры и способы вязания основных групп многослойного и квазимногослойного трикотажа: - плоского, сотового, уточного, специального, рельефного, профильного, ячейкового и трикотажных конструкций в форме пространственных тел; созданы новые методы проектирования основных параметров для всех s разработанных структур многослойного и квазимногослойного трикотажа. Адекватность аналитических моделей, полученых по разработанной методике, натуральным параметрам потверждена экспериментально; проведен анализ операций процесса петлеобразования и выявлена возможность вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа на имеющемся вязальном оборудовании. Для устранения перемещения старых петель во время операции заключения применен процесс петлеобразования с дополнительным неполным заключением и разработана и спроектирована новая петлеобразующая система сокращенной длины с применением этого процесса; определены динамические показателя натяжения старых петель при вязании обычным способом и с применением дополнительного неполного заключения и показано, что в последнем случае их величины меньше на 25%, что подчеркивает преимущество этого процесса; проведено исследование натяжения нити в процессе работы плоско-фанговой машины. Установлено, что при недостаточном начальном натяжении пружины компенсатор в момент реверса каретки не успевает срабатывать и натяжение равно нулю. Теоретически получена формула непровисания нити для рычажного компенсатора; разработаны технологии изготовления и экспериментально выработаны двадцать шесть различных видов многослойного и квазимногослойного трикотажа толщиной 10 — 106 мм и четыре трикотажные конструкции пространственных тел различной формы; изучены многомерные связи между структурой и свойствами двадцати шести различных видов многослойного и квазимногослойного трикотажа. Получены математические модели, характеризующие зависимость «структура-свойства» для этих переплетений;

Практическая значимость.

Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в условиях ЗАО "Вариант" г. Москвы.

Практическая значимость проведенной работы подтверждается тем, что исследования проводились в рамках хоздоговорных НИР: Разработка трикотажного армирующего наполнителя для композитов, № ГР 01830058451, Инв.№02850015586; Исследование возможности создания технического трикотажа повышенной толщины (порядка 10-40 мм), № ГР 01850036210, Инв. №02860039272; Создание многослойного технического трикотажа повышенной толщины, № ГР 01860038371, Инв. № 02870062196; Исследование возможности создания облегченного технического трикотажа повышенной толщины (1040 мм), № ГР 01860067423, Инв. № 02870074359; Создание многослойного трикотажного материала со специальными свойствами, № ГР 01880054498, Инв. № 02890011938.

Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс подготовки инженеров-технологов трикотажного производства: включены в курс лекций «Современные тенденции развития трикотажного производства», а также в дипломное проектирование по специальности 2803.06.

На основании полученных результатов диссертационной работы и развития теоретических положений решена важная народно-хозяйственная проблема — созданы различные виды нового высококачественного технического трикотажа толщиной 20-106 мм, в десятки раз превосходящей толщину двухслойного трикотажа.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на:

1. Российской республиканской научной конференции "Теория и практика ресурсосберегающей технологии трикотажного производства" М., МГТУ им. А.К Косыгина, 1993г.;

2. Всероссийских научно-технических конференциях "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности" (Текстиль — 95, 96,97,98,99,2001) М., МГТУ им. А.Н. Косыгина;

4. Межвузовских научно-технических конференциях "Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности " (Поиск - 2002,2003) Иваново, ИГТА;

5. Заседаниях кафедры "Технология тканей и трикотажа " РосЗИТЛП, М, 1998,2001,2003 гг.

6. Заседании кафедры «Технология трикотажного производства» МГТУ им. А.Н. Косыгина, М, 2003 г.

7. Проблемном совете механико - технологического факультета Mi l У им.

А.Н. Косыгина, М, 2003 г.

Заключение диссертация на тему "Основы теории и практики вязания многослойного и квазимногослойного трикотажа"

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Впервые получены различные структуры многослойного и квазимногослойного трикотажа повышенной толщины, в десятки раз превосходящей толщину обычного трикотажа, в частности получен трикотаж с соединительными элементами из кулирной глади толщиной 99,6 мм и трикотаж с прерывистым промежуточным слоем толщиной 106,3 мм.

2. Разработаны и внедрены новые технологии изготовления этих структур многослойного и квазимногослойного трикотажа при выработке опытных партий трикотажа на ЗАО "Вариант".

3. Изучены связи между структурой многослойного и квазимногослойного трикотажа и его параметрами и свойствами. Разработаны математические модели, описывающие эти связи.

4. Впервые разработаны технологии вязания и получены трикотажные конструкции, имеющие форму пространственных тел и определены их параметры.

5. Сравнение теоретических и экспериментальных значений параметров трикотажа показало, что отклонения в результатах вызваны использованием в расчетах теоретических значений параметров трикотажа главных и производных переплетений. При использовании в расчетах экспериментальных значений параметров этих переплетений отклонения между теоретическими и эксепериментальными значениями параметров многослойного и квазимногослойного трикотажа не превышали 6%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам диссертационной работы сформулированы следующие основные выводы:

1. Теоретически разработаны новые структуры и способы вязания основных групп многослойного и квазимногослойного трикотажа - плоского, сотового, специального, уточного, рельефного, профильного, ячейкового и трикотажных конструкций в форме пространственных тел, оригинальность которых подтверждена семнадцатью авторскими свидетельствами на изобретение.

2. Созданы новые методы проектирования основных параметров для всех разработанных структур многослойного и квазимногослойного трикотажа. Адекватность аналитических моделей, полученных по разработанной методике, натурным параметрам подтверждена экспериментально.

6. Разработаны и внедрены в производство новые технологии выработки многослойного и квазимногослойного трикотажа, на основе которых получено двадцать шесть новых видов технического трикотажа: плоского, сотового, специального, уточного, рельефного, профильного, ячейкового толщиной 10 - 100 мм и четыре трикотажные конструкции в форме пространственных тел: параллелепипеда, цилиндрической трубы, пирамиды и конуса.

Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в условиях ЗАО «Вариант» г. Москвы, на предприятиях авиационной и космической промышленности. Применение разработанных материалов дало значительный технический, экологический и экономический эффект, а также способствовало поиску прогрессивных технологических решений в различных отраслях промышленности.

Библиография Строганов, Борис Борисович, диссертация по теме Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

1. Зиновьева В.А. Производство трикотажа технического назначения.- М., МТИ, 1980.

2. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1977.- 144с.

3. Тетере Г.А. Сложное нагружение и устойчивость оболочек из полимерных материалов. — Рига: Зинатне, 1969.- 336с.

4. Жигун И.Г., Поляков В.А. Свойства пространственноармированных пластиков. — Рига: Знание, 1978.- С.26 — 35

5. Жигун И.Г. Экспериментальная оценка влияния предварительного натяжения волокон в двух направлениях на некоторые упругие характеристики тканевых стеклопластиков // Механика полимеров. — М., 1968.- №5. С.859 — 863.

6. Пластики конструкционного назначения; под ред. Е.Б.Тростянской. М., Химия, 1974.-304с.

7. Розе А.В., Жигун И.Г., Душин М.И. Трехмерноармированные тканые материалы // Механика полимеров.- М., 1970.- №3.- С.471 476.

8. Barton R.S. A three-dimensionally reinforced material. — "SPE J.", 1968, vol. 24.- N5.- pp. 31-36.

9. Beaumont S.S. AVCO document AVSSD 0070 - 67, March 15, 1967.

10. Mc Allister L.E., Taverna A.R. Development and evaluation of Mod 3 carbon/carbon composite. — 17th Nat. SAMPE Symp., 1972, pp. Ill — A -Thee 7.

11. Mc Allister L.E., Taverna A.R. A study of composition-construction variations in 3 D carbon/carbon composite. — Proc. ICCM-75, vol. 1. 1976, pp. 307-327.

12. Busche M.G. Boost composite shear strength with 3-D reinforcement. — "Mater. End.", 1969, vol. 67, N4, pp. 63-64.

13. Ross A.L. Designing with three directional composites. — "Mech. End." April 1975, pp. 32-37.

14. Шелепова В.П. Современные структуры и способы получения трикотажа повышенной толщины //Техника и технология трикотажного производства: сб. статей. Минск, 1980.- С.84-88.

15. А.с. 440462 СССР. Двойной основовязаный трикотаж / В.А. Зиновьева, А.С. Далидович, Г.С. Руденко и др.; Опубл. в Б.И, 1974.-№31.

16. А.с.573365 СССР. Двойной основовязаный трикотаж / В.А. Зиновьева; Опубл. в Б.И, 1977, №40.

17. А.с.609803 СССР. Двойной основовязаный трикотаж / В.А. Зиновьева; Опубл. в Б.И, 1978, №21.

18. А.с.659803 СССР. Двойной основовязаный трикотаж / В.А. Зиновьева; Опубл. в Б.И, 1979, №16.

19. Руденко И.В., Смирнова C.JI. Трехслойный трикотаж //Текстильная промышленность. 1977.- №2.- С.53-54.

20. Grebowaki J., Zelenski P. Nome dzianiny trojwwarstwowe na nosniki do Produkcji sztucznych skor.-Przeglad Wlokienniczy, 1986, rok 40, N 5, str. 170-172.

21. Bauteil auf Gewirkebasis und Verfahren zu seiner Herstellung: Заявка 3813741 ФРГ, МКИ4 D 04 В 1/14/Bottger Wolfgang, Neupert Alfred; Vorwerk und Co. Interholding Gmbh. N 3813741,0; Заявл. 23.04.88; Опубл. 02.11.89.

22. Bauteil auf Velours-Gewebebasis und Verfahren zu seiner Herstellung: Заявка 3723681 ФРГ, МКИ4 D 06 M 17/00, В 32 В 5/26/Bottger Wolfgang, Pensel Werner Bieddermann Kurt; Vorwerk und Co. Interholding Gmbh. -N 3723681,4; Заявл. 17.07.87; 0публ.26.01.89.

23. Knitted fabric, method of knitting same and machine for the same. Hiromoto Takenori, Hiromoto Yoshito, Hiromoto Takuji. Пат. 4587811, США. Заявл. 20.09.85, N 778527, опубл. 13.05.86 МКИ D 04 В 7/04.

24. А.с. 477201 СССР Многослойный кулирный / Ройтенберг З.М., При-сяжнюк П.А., Макаренко И.Г. Опубл. 05.11.75.

25. А.с.666924 СССР. Трикотаж /И.В. Рагоза, В.П. Шелепова; Приоритет от 11.10.1977.

26. А.с.743334 СССР. Трикотаж /И.В. Рагоза, В.П. Шелепова; Приоритет от 20.11.1978.

27. Фомина О.П., Кудрявин JI.A. Многослойное основовязаное трикотажное полотно. ЦНИИТЭИ легпром, Р.С. "Трикотажная и текстильно-галантерейная промышленность".- 1987.- №4.- С.1-5.

28. А.с.659662 СССР. Многослойный кулирный трикотаж, способ изготовления многослойного кулирного трикотажа, вязальный механизм кулирной машины для осуществления способа /JI.A. Кудрявин, О.П. Фомина; Опубл. в Б.И, 1979, №16.

29. А.С.609802 СССР. Основовязаный трикотаж и плосковязальная машина для его выработки / Фомина О.П., Кудрявин JI.A.; Опубл. в Б.И, 1978, №21.

30. А.С.705023 СССР. Тамбурный трикотаж, способ его изготовления и вязальный механизм тамбурно-вязальной машины / Кудрявин JI.A., Фомина О.П.; Опубл. в Б.И, 1979, №47.

31. А.с.,745993 СССР. Основовязаный трикотаж и способ его изготовления / Кудрявин Л.А., Фомина О.П.; Опубл. в Б.И, 1980, №25.

32. А.С.747916 СССР. Основовязаный трикотаж и способ получения ос-нововязаного трикотажа / Кудрявин Л.А., Фомина О.П.; Опубл. в Б.И., 1980, №26.

33. А.с.317731 СССР. Двухлицевой кулирный трикотаж /Поспелов Е.П.; Опубл. вБ.И., 1971, №31.

34. А.с.316791 СССР. Способ вязания двухлицевого трикотажа на плосковязальной машине с несколькими игольницами / Е.П. Поспелов; Опубл. в Б.И., 1971, №30.

35. А.С.1216266 СССР. Способ изготовления многослойного кулирного трикотажа / Поспелов Е.П., Харти Мохаммед Исса, Щербакова Н.В. Опубл. в Б.И, 1986, №9.

36. А.С.497369 СССР. Многослойный трикотажный материал / Пинхасо-вич А.В., Цитович И.Г., Степанова Н.С. и др.; Опубл. в Б.И., 1975, №43.

37. А.С.345840 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный неполный кулир-ный трикотаж/Строганов Б.Б.; Опубл. 18.04.72

38. А.с.345841 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 18.04.72

39. А.С.346964 СССР, Кл. Д 04 в 1/00, 7/06. Способ вязания многослойного неполного кулирного трикотажа на оборотной машине/Строганов Б.Б.; 0публ.27.04.72.

40. А.С.393950 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Трехслойный неполный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 14.05.73.

41. А.с.374338 СССР, Кл. Д 04 в 1/00, 7/06. Способ вязания неполного кулирного трикотажа на оборотной машине/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 28.12.72.

42. А.с.,1100342 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ изготовления многослойного кулирного трикотажа/ Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.84. Бюл. №24.

43. А.с.1164335 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.84. Бюл. №24.

44. А.С.1413161 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.07.88. Бюл. №28.

45. Строганов Б.Б. Многослойный кулирный трикотаж с прессовыми соединительными набросками // Тезисы докладов. Межвузовская на-учн.конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 1.-М. РосЗИТЛП, 1986.

46. А.с. 1214798 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 10.07.84.

47. А.с. 1254072 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.08.86. Бюл. №32.

48. А.с. 1557214 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 15.04.90. Бюл. №14.

49. Строганов Б.Б. Повышение устойчивости многослойного трикотажа к поперечному сдвигу // Тез. докл. Всеросс. науч^ — техн. конф. — "Текстиль 96", 26-27 нояб. 1996. - М„ МГТА, 1996. - С. 102.

50. А.с.1406240 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.06.88. Бюл. №24.

51. Строганов Б.Б. Многослойный трикотаж повышенной жесткости // Тез. докл. Всеросс. науч. Техн. конф. — "Текстиль - 95", 28-29 нояб. 1995.-М., МГТА, 1995.-С.59.

52. Шатникова Н.В., Строганов Б.Б. Квазимногослойный уточный трикотаж // Тезисы докладов. Межвузовская науч. — техн. конф. — "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 3. М., РосЗИТЛП, 2000. - С. - 23.

53. Шатникова Н.В., Строганов Б.Б. Квазимногослойный трикотаж с различными по длине внутренними слоями. // Тезисы докладов. Межвузовская науч. техн. конф. аспир. и студ."Поиск — 2002".- Иваново, ИГТА, 2002.-С. 71-72.

54. А.с. 15623 66 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В., Боро-дулин Н.П., Иваненко А.В.; Опубл. 07.05.90. Бюл. №17.

55. А.с.1420087 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления /Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.08.88. Бюл. №32.

56. А.С.1476015 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный основовязаный трикотаж и способ его изготовления/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04.89. Бюл. №16.

57. Строганов Б.Б. Многослойный основовязаный трикотаж // Тезисы докл. Всероссийской науч. — техн. конф. "Текстиль 97".- М., МГТА, 1997. - С.101 - 102.

58. А.с. 1392160 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж/Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04.88. Бюл. №16.

59. Строганов Б.Б. Исследование возможности выработки профильного квазимногослойного трикотажа // Сб.научн.тр. / Рос.заочн.ин-т тек. И легк. пр-ти. М., 1999. - С.87-98. - Библиогр.: с.98 (1 назв.).

60. А.с.,1476011 СССР, Кл. Д 04 в 1/00. Многослойный кулирный трикотаж и способ его изготовления /Строганов Б.Б., Строганова Г.В.; Опубл. 30.04.89. Бюл. №16.

61. Строганов Б.Б. Многослойный ячейковый трикотаж // Тезисы докл. Межвузовской науч. — техн. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 1.- М., РосЗИТЛП, 1998.- С. 130.

62. Строганов Б.Б., Думанов А.Н. Квазимногослойный трикотаж объемных форм // Тезисы докл. Межвузовской науч. — техн. конф. "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности", часть 3.- М., РосЗИТЛП, 2000.

63. Шалов И.И., Далидович А.С., Кудрявин JI.A. Технология трикотажного производства. М.; Легк. и пищев. индустр., 1984. - С.98-112.

64. Далидович А.С. Основы теории вязания.- М.; Легк. индустр., 1970. -С.151-157, 32-90.

65. Строганов Б.Б. Многослойный неполный кулирный трикотаж с диагональным и "V" — образным расположением петельных столбиков // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1999. -№5.-С. 79-83.

66. Шалов И.И., Кудрявин Л.А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР. — М.: Легпромбытиздат, 1989.-С.35-37.

67. Шалов И.И., Кудрявин Л.А. Основы технологии трикотажного производства. — М.: Легпромбытиздат, 1991. С.96-99, 101-104.

68. Кудрявин Л.А. Автоматизированное проектирование основных параметров трикотажа. — М.: Легпромбытиздат, 1992. С. 16-21.

69. Строганов Б.Б. Проектирование основных параметров квазимногослойного трикотажа // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2000. №2. - С. 82-84.

70. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике.- М.: Из-дат. технико — теоретической лит-ры, 1955. С. 176.

71. Мильченко И.С. Основы проектирования трикотажных машин. — М.: Ростехиздат, 1962.

72. Гарбарук В.П. Расчет и конструирование трикотажных машин. М.: Машиностроение, 1966. - С. 92-123.

73. Шерман П.П. Исследование процесса оттяжки полотна без участия платин и его влияние на равномерность петельной структуры: Дис. . канд. техн. наук. Л., ЛИТЛП , 1968. - С. 102 -158.

74. Симин С.Х. Теоретические основы процесса петлеобразования на двухфонтурных кругловязальных машинах: Дис. . д-ра техн. наук: — Л., ЛИТЛП , 1971.- С. 112-189.

75. Строганов Б.Б., Далидович А.С. Способ изготовления протеза для радикальной коррекции врожденных пороков выводного тракта правого желудочка и легочной артерии / ЦНИИТЭИлегпром. PC, "Трикотажная промышленность", 1974. №10

76. Щербаков В.П. Исследование факторов, определяющих длину нити в петле в процессе петлеобразования. — М., МТИ, 1970.

77. А.с.951857 СССР, Кл. Д 04 в 1/00, 7/06 / Шорин В.И., Скирдов А.Н.; Опубл. 30.12.1963.

78. Далидович А.С. Отчет о стажировке во ВНИИ 111. МТИ, 1973.

79. Каталог-справочник на игольно-пластиновые изделия для трикотажной промышленности / ЦНИИТЭИлегпром. — М., 1961.

80. Пинхасович А.В. Причины нарушения процесса петлеобразования на вязальных машинах // Изв. ВУЗов. Технология легкой промышленности, 1973. №5, №6.

81. Wrey G.R., Burns N.D. Dinamic Forces in forming process // J. Text. Inst. 1976. №5. P. 162-165.

82. Цитович И.Т. Технологическое обеспечение качества и эффективности процессов вязания поперечно-вязаного трикотажа. — М.: Легпром-бытиздат, 1992.

83. Моисеенко Ф.А. Нормализация процесса вязания на основовязальных машинах. — М.: Легкая индустрия, 1976.

84. Knapton J.J.F. and Munden D.L. A Study of the Mechanism of Loop Formaton on Weft Knitted Machinery // Text. Res. J. 1966. Part I. №12. P. 1072-1081.

85. Цитович И.Г., Большакова Н.И., Строганов Б.Б. Зависимость натяжения нити в старых петлях полотна от усилия оттяжки и функциональных свойств нити. // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1975.-№5.-С. 112-115.

86. Котова Т.М., Лазаренко В.М. Натяжение петель из эластичных нитей в период нанесения // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1972. №3, №4.

87. Лазаренко В.М. Исследование процесса петлеобразования на одно-фонтурных вязальных машинах // Дис. . д-ра техн. наук: Л., ЛИТЛП, 1970. - С. 121-193.

88. Мююрсепп Р.А., Лазаренко В.М. Натяжение петель в период заключения на вязальных машинах // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1973. №1, - С. 109-112.

89. Большакова Н.И., Цитович И.Г. К исследованию процесса оттяжки петель на плоско-фанговых машинах // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1972. №5.

90. Большакова Н.И., Цитович И.Г. Натяжение старых петель в процессе вязания на плоско-фанговой машине // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1974. №1.

91. Бенцман JI.M. Исследование работы нитеподающих устройств круг-ловязальных машин: Дис. . канд. техн. наук — JL, ЛИТЛП, 1969.

92. Вакс Е.Э. Основы теории измерения натяжения быстродвижущихся нитей. — М., 1967.

93. Оке Б.С. Исследование подачи нити на 2-х фонтурной круглотрико-тажной машине: Дис. . канд. техн. наук. — Л., ЛИТЛП, 1965.

94. Рогоза И.В. Исследование возможности ликвидации колебания длины петель на чулочных автоматах: Дис. . канд. техн. наук.- Л., ЛИТЛП, 1967.

95. Строганов Б.Б., Далидович А.С., Ливанов К.К. Исследование процесса компенсации нити при вязании на плоскофанговой машине // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1977. №2. - С. 120-124.

96. Разработка трикотажного армирующего наполнителя для композитов: Отчет о х/д НИР/Всесоюз.заоч.ин-т текст, и лег. пр-ти (ВЗИТЛП); руководитель Б.Б.Строганов №ГР 01830058451; Инв.№02850015586 -М., 1985.- 30 е.; Соисполн.: п/я Р-6209.

97. Создание многослойного технического трикотажа повышенной толщины: Отчет о х/д НИР/ Всесоюз.заоч.ин-т текст, и лег. пр-ти (ВЗИТЛП); Руководитель Б.Б.Строганов № ГР 01860038371; Инв. № 02870062196 М., 1987-56 е.; соисполн. п/я Р6229.

98. Создание многослойного трикотажного материала со специальными свойствами: Отчет о х/д НИР/ Всесоюз.заоч.ин-т текст, и лег. пр-ти (ВЗИТЛП); Руководитель Б.Б.Строганов № ГР 01880054498; Инв. № 02890011938 -М., 1989-64 е.; соисполн. п/я Р6601.

99. Акулова А.Э., Давыдов А.Ф., Строганов Б.Б. Исследование свойств многослойного трикотажа из разных видов нитей // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2002. № 4 - 5. - С.25-27.

100. Строганов Б.Б., Тихонов А.В. Выработка многослойного изнаночного трикотажа на плоскофанговой машине "Универсал" // Тезисы докл. Всероссийской науч. — техн. конф. "Текстиль 98" .— М., МГТА, 1998.-С. 108-109.

101. Строганов Б.Б. Квазимногослойный кулирный трикотаж // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2000. №1. — С. 7981.

102. Строганов Б.Б. Многослойный кулирный трикотаж / ЦНИИТЭИлег-пром. М., Сборник №2198 - лп (с.63-64). - Деп. в ВИНИТИ, 1987. №2 (196). — С.128.

103. Строганов Б.Б., Орбеладзе Е.Ю. Рельефный квазимногослойный трикотаж с односторонним и двусторонним расположением рельефов// Тезисы докл. Всероссийской науч. — техн. конф. "Текстиль -2001". М., МГТУ, 2001. - С. 73.

104. Ш.Строганов Б.Б., Шатникова Н.В., Исакова Ю.В. Профильный квазимногослойный трикотаж // Тезисы докл. Всероссийской науч. — техн. конф. "Текстиль 99". - М., МГТУ, 1999. - С. 40-41.

Похожие работы

Технология материалов и изделия текстильной и легкой промышленности
05.19.00