автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка автоматизированных методов построения комбинированных репсовых переплетений

На правах рукописи ШАТАЛИНА ДАРЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ РЕПСОВЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ

Специальность 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 013

4856234

На правах рукописи

ШАТАЛИНА ДАРЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА ¿ЙЬ

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ РЕПСОВЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ

Специальность 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре технологии и проектирования Димитровград-ского института технологии управления и дизайна (филиала) Ульяновского государственного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Малецкая Светлана Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Юхин Сергей Семенович

кандидат технических наук Левакова Наталия Марковна

Ведущая организация: Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия»

Защита состоится « Н ог 2011 г. в /^асов на заседании дис-

сертационного совета Д212.139.02 при Московском государственном текстильном университете имени А.Н.Косыгина по адресу: 119071, ГСП-1, г.Москва, ул.Малая Калужская, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет им. А.Н.Косыгина».

Автореферат разослан ^^ 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета, У

доктор технических наук, профессор Ю.С.Шустов

АННОТАЦИЯ

Настоящая диссертационная работа представляет законченную научно-исследовательскую работу, где изложены теоретические основы, научно обоснованные технологические и технические решения задач, связанных с разработкой комплекса автоматизированных методов для построения рисунков репсовых переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани. Внедрение информационных технологий в ткацкое производство позволит сократить время на достаточно трудоемкий процесс построения рисунков переплетений и узоров тканей.

В работе изложены научные основы автоматизированного построения многоцветных диагональных узоров на базе смещенных и мелкоузорчатых репсов. Предложен метод математического описания параметров ткани для автоматизированного построения многоцветных узоров на базе репсовых переплетений. Разработан автоматизированный метод построения многоцветного диагонального узора однослойной ткани. Разработан метод автоматизированного построения смещенных репсов, обеспечивающих заданный узор на поверхности однослойной ткани. Разработан автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих формирование двух-, трех и четырехцветного диагонального узора в виде наклонных полос различного направления, ширины и цвета. Разработаны алгоритмы и программы, позволяющие автоматизировать основные этапы построения комбинированных репсовых переплетений для получения многоцветного диагонального узора ткани.

Автор защищает:

• результаты анализа узорообразующей способности смещенных и мелкоузорчатых репсовых переплетений;

• принципы формализации и систему математического описания параметров построения многоцветных узоров и репсовых переплетений, обеспечивающих их получение;

• автоматизированный метод построения многоцветного диагонального узора однослойной ткани;

• автоматизированный метод построения смещенных репсов;

• методику расчета раппортов переплетения смещенного репса, учитывающую вид базового переплетения, количество нитей в сдвигаемой группе, характер и величину используемого сдвига.

• автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов;

• методику расчета параметров мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих получение многоцветных диагональных узоров;

• алгоритмы и программы, позволяющие автоматизировать основные этапы построения комбинированных репсовых переплетений.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Геометрический орнамент, в том числе и в виде диагоналей, занимает особое место при художественном оформлении тканей, поскольку является классическим и поэтому всегда модным и актуальным.

Использование комбинированных репсовых переплетений позволяет получить на поверхности ткани узор, конфигурация которого может быть либо произвольной, либо соответствовать виду известных саржевых и диагоналевых переплетений. Кроме того, применение данной группы переплетений обеспечивает получение двух-, трех- и четырехцветного узора с различной шириной и направлением наклонных полос.

Выбор в качестве объекта исследования многоцветных диагональных узоров и переплетений, необходимых для их реализации, не случаен. Структура данных переплетений мало известна, поскольку является достаточно сложной в построении. Методика формирования многоцветного диагонального узора отличается от известных способов построения других видов узоров. Кроме того, работ по автоматизированному построению ни многоцветных диагональных узоров, ни переплетений для их реализации, вообще нет.

Поэтому разработка комплекса автоматизированных методов для построения рисунков комбинированных репсовых переплетений, позволяющих получать многоцветные диагональные узоры однослойной ткани, является своевременной и актуальной.

Цель и задачи исследования: Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка научно обоснованных технических и технологических решений, связанных с автоматизацией проектирования многоцветных диагональных узоров однослойной ткани и одновременным построением рисунков переплетений для их реализации.

Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Исследованы возможности получения многоцветного диагонального узора на базе репсовых переплетений.

2. Разработан метод автоматизированного построения узора на базе смещенных репсов.

3. Разработан метод автоматизированного построения переплетений смещенных репсов, обеспечивающих получение заданного узора.

4. Разработан метод автоматизированного построения узора на базе мелкоузорчатых репсов.

5. Разработан метод автоматизированного построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих получение заданного узора.

6. Определены пути использования многоцветных диагональных узоров в общей композиции узоров жаккардовых тканей.

При разработке каждого метода:

• Выявлялись закономерности получения диагонального узора на каждом виде переплетения, определялись общие подходы в проектировании узора для всех существующих способов его построения и особенности каждого из них.

• Разрабатывалась система математического описания, позволяющая представлять соответствующие параметры многоцветного диагонального узора ткани и параметры переплетения ткани в формализованном виде, используемом для ЭВМ.

• Разрабатывались алгоритмы и программы для ЭВМ.

Методы исследования. Поставленные задачи решались с использованием теоретических и экспериментальных методов.

Методологической и теоретической базой являлись работы отечественных и зарубежных ученых в области ткацкого производства и автоматизации его проектирования.

Методологической основой при разработке методов автоматизированного построения переплетений, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора однослойной ткани, явился системный подход к исследованию узорообразующей способности репсовых переплетений различной структуры.

При разработке теоретических основ автоматизированного построения переплетений, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора однослойной ткани, использовались теория строения и проектирования тканей, методы алгебры-логики, матричное исчисление.

Научная новизна работы заключается:

- в разработке методов математического описания, позволяющих формализовать параметры построения проектируемых узоров и переплетений, необходимых для их реализации;

- в разработке автоматизированного метода построения смещенных репсов;

- в разработке автоматизированного метода построения мелкоузорчатых репсов;

- в разработке автоматизированного метода построения многоцветного диагонального узора однослойной ткани на базе мелкоузорчатых репсов;

- в разработке методики расчета параметров мелкоузорчатых репсов для получения многоцветных диагональных узоров.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Разработанные методы автоматизированного построения комбинированных репсовых переплетений, служащих для получения многоцветных диагональных узоров однослойной ткани, доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2007614455,2008615849,2010613078,2010613079,2010615779].

Производственная апробация разработанных программных продуктов и результатов диссертационной работы показала, что их внедрение в ткацкое производство при построении комбинированных репсовых переплетений значительно расширяет ассортимент тканей, вырабатываемых данным классом переплетений, сокращает время и материальные затраты на его разработку.

Результаты работы были внедрены в учебный процесс кафедры технологии и проектирования Димитровградского института технологии, управления и дизайна (филиала) Ульяновского государственного технического университета:

1. При изучении дисциплин для студентов специальностей 260703 и 260704: «САПР тканей», «Строение и проектирование тканей», «Информационные технологии в ткацком производстве».

2. При проведении дипломного проектирования, начиная с 2007 года, выполнено четыре дипломные исследовательские работы по данной тематике.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили одобрение:

1. на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС - 2008), (г. Иваново: ИГТА, 2008 г.);

2. на международных научно-технических конференциях «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 2008, 2009), (г. Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина);

3. на международной научно-методической конференции «Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей», (г. Санкт-Петербург, 2009 г.);

4. на международной научной конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности», (Витебск: «ВГТУ», 2009г.);

5. на Всероссийской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века», (г. Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007,2009 г.);

6. на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной и полиграфической областях промышленности», (Санкт-Петербург: СПГУТД, 2008 г.);

7. на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (ТЕХТЕКСТИЛЬ-2010), (Димитровград: ДИТУД, 2010 г.);

8. на межвузовской научно-технической конференции студентов «Поиск решений актуальных проблем производства молодыми учеными и студентами», (Димитровград: ДИТУД, 2007,2009 г.);

9. на внутривузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава по результатам научно-исследовательской работы «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности», (Димитровград: ДИТУД, 2008,2009, 2010 г.).

10. на заседании кафедры технологии и проектирования Димитровградского института технологии, управления и дизайна (филиала) УлГТУ;

11. на заседании кафедры ткачества МГТУ им. А.Н. Косыгина.

Публикации. Основные результаты выполненной работы опубликованы в

25 печатных работах: 5 статей, 2 из которых опубликованы в журнале Известия Вузов «Технология текстильной промышленности», рекомендованном ВАК; 5 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ; 15 тезисов докладов на различных научно-технических конференциях.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников из 101 наименования и 3 приложений.

Общий объём диссертации 189 стр., в том числе 149 стр. основного текста, 94 рис., 3 табл.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность. Сформулированы цели и задачи исследования и представлены основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе проведен обзор литературы по теме диссертации. Все работы, связанные с темой настоящего исследования, рассматривались по двум направлениям: способы получения многоцветных узоров на поверхности однослойной ткани и разработка автоматизированных систем проектирования тканей.

Анализ литературных источников по теме диссертационной работы позволил обосновать цель работы, подтвердил её актуальность, практическую и научную значимость.

Разнообразие рассмотренных работ подтвердило, что использование информационных технологий позволяет в значительной степени сократить время на проектирование узора и построение переплетения, необходимого для его реализации, а, следовательно, и на разработку нового ассортимента тканей.

Существующая классификация репсовых переплетений дополнена группой комбинированных репсов, включающей смещенные и мелкоузорчатые репсы.

Во второй главе определены узорообразующие возможности комбинированных репсов, определяющие число узорообразующих систем нитей в структуре ткани, число цветов в проектируемом узоре ткани и конфигурацию получаемого узора.

Установлено, что использование смещенных репсов обеспечивает получение только двухцветного узора как в виде наклонных полос, так и различной конфигурации, а применение мелкоузорчатых репсов позволяет получить двух-, трех- и четырехцветный узор, но только в виде наклонных полос различной ширины и направления.

Определена взаимосвязь параметров построения многоцветного диагонального узора и репсового переплетения, необходимого для его реализации.

Третья глава посвящена разработке автоматизированного метода построения смещенных репсов.

Установлено, что формирование смещенного репса возможно двумя способами: с помощью сдвига узорообразующих настилов базового переплетения и по заданному узору.

При автоматизированном построении переплетений данной группы все параметры представляем в формализованном виде, ориентированном на ЭВМ, так систему нитей, участвующих в образовании узора, обозначаем переменной БЫ, принимающей значения: 1 - основа; 2 - уток.

Выбор закона смещения базового репса производим с помощью переменной БР, принимающей значения: 1 - постоянный сдвиг или 2 - переменный сдвиг. Если применяем постоянный сдвиг, то задаем его величину (8=1 или 8=2). Если используем переменный сдвиг, то указываем величины всех сдвигов, размещаемых в одномерном массиве сдвигов М((2), величина которого равна числу сдвигов р.

Для построения смещенного репса с помощью сдвига узорообразующих настилов базового переплетения, задаем это переплетение в виде одномерного

массива U$(G), размер которого определяется числом нитей в сдвигаемой группе (G=2, G=4 или G=6). Каждый член данного массива показывает одну нить базового репса. Это позволяет применять как обычные репсы с различной длиной настилов, так и репсы с закрепленными настилами.

Расчет раппортов переплетения ведем обезличенно, без привязки к какой либо определенной системе нитей. При этом рассчитывается только раппорт по узорообразующей системе нитей (R1), а второй раппорт (R) автоматически приравнивается соответствующему раппорту базового переплетения.

Методика определения расчетного раппорта зависит от характера сдвига узорообразующих настилов.

Если применяется постоянный сдвиг и раппорт базового репса (R) кратен двум, то расчетный раппорт смещенного репса определяем по формуле R1=(R*G)/S, иначе применяем формулу - R1=R*G.

При использовании переменного сдвига предварительно рассчитываем сумму величин всех сдвигов (SS). Если сумма сдвигов кратна раппорту базового репса, то расчетный раппорт определяем по формуле R1=(R*Q*G)/SS, в противном случае применяем формулу R1=R*Q*G.

Формирование матрицы переплетения P$(RU, RO) ведем в зависимости от принятой узорообразующей системы нитей либо по строкам, либо по столбцам, используя перекрытия базового репса, размещенного в массиве U$(G).

При автоматизированном построении смещенного репса по заданному узору, его представляем в виде матрицы SU$(RUU, RUO), размеры которой определяются раппортом узора по утку и раппортом узора по основе. Каждый элемент матрицы соответствует перекрытию на лицевой поверхности ткани в пределах раппорта узора и принимает значение "1"- если перекрытие принадлежит фигуре, либо значение "О" - если перекрытие принадлежит фону.

Конфигурация узора, строящегося автоматически, определяется способом его построения, обозначаемого переменной SP, принимающей значения: 1 -постоянный сдвиг; 2 - переменный сдвиг; 3 - заданный узор.

С помощью постоянного сдвига получаем узоры по типу усиленной или сложной саржи, а с помощью переменного сдвига - по типу ломаной или криволинейной саржи. Третий способ построения позволяет получать узоры произвольной конфигурации.

Автоматизированное построение узора ткани осуществляем по коду первой нити, при этом задаются следующие исходные данные: число нитей в сдвигаемой группе (G); число полос в раппорте узора (NS) и код первой нити раппорта (К$). Буква кода указывает узорообразующую систему нитей: если узор создается нитями основы, то код нити начитается с символа Y, если в качестве узорообразующей системы нитей используется уток - с символа X. Число полос в раппорте узора обуславливает количество символов в числовой части кода, каждая цифра которой показывает ширину соответствующей полосы.

В случае увеличенного числа нитей в смещаемой группе (G=4 или G=6), полученный узор ткани трансформируется путем повторения каждой нити узорообразующей системы необходимое число раз.

При автоматизированном построении смещенного репса, реализующего заданный узор ткани, расчет раппортов переплетения по основе (ЛО) и по утку (1Ш) зависит от узорообразующей системы нитей:

Если узор образуется нитями основы (8Н=1), то 110=1Ш0*2; 1Ш=1Ши, а если - нитями утка (8Ы=2), то ШЖ1ДР2; 110=11110.

Построение матрицы смещенного репса осуществляем в два этапа. На первом этапе столбцы или строки из матрицы узора, соответствующие междустро-чиям узорообразующей системы, переносятся в матрицу переплетения, занимая нечетные столбцы или четные строки. На втором этапе производится формирование оставшихся строк или столбцов матрицы путем инверсии элементов уже заполненных строк или столбцов.

В четвертой главе разработан автоматизированный метод построения двух-, трех и четырехцветного диагонального узора в виде наклонных полос различного направления, ширины и цвета, а также построения рисунка переплетения мелкоузорчатого репса, обеспечивающего формирование проектируемого узора.

Установлено, что структура многоцветных диагональных узоров постоянна: полоса, расположенная по главной диагонали раппорта узора, формируется первым уточным настилом; полоса, расположенная справа от неё - последним основным настилом; далее следует полоса, образованная вторым уточным настилом; затем - полоса, образованная предпоследним основным настилом, и так далее.

Предложена методика математического описания данных узоров, включающая следующие параметры: общее число полос в узоре - И; число полос, образованных нитями одной системы - N$=N/2, число цветов пряжи, используемой в основе и в утке (один или два); раппорт цвета по двухцветной системе основных и уточных нитей. Цвет полос, образованных нитями основы и утка, представляем с помощью двухмерного массива СР(2, N8); а их ширину - с помощью двухмерного массива Ц2, N8).

Ширина наклонной полосы обусловлена длиной узорообразующего настила, перекрывающего определенное число нитей противоположной системы (чётное или нечётное).

На базе анализа строения мелкоузорчатых репсов установлено, что четность данного числа определяется цветом соседних полос: если данная полоса окружена полосами одинакового цвета, то её ширина выражается нечетным числом перекрытий, а если полосами разного цвета - чётным числом перекрытий.

В узорах, получаемых на базе мелкоузорчатых репсов, раппорта по основе и по утку всегда совпадают. Для их расчета предлагаем следующую формулу, в которой суммируются длины всех узорообразующих настилов, формирующих данный узор.

2 N5 1=\ J=l

где Ь (1,1) - длина узорообразующего настила I- ой полосы, образованной нитями основы (1=1) или нитями утка (1=2).

При автоматизированном построении диагонального узора на базе мелкоузорчатого репса узорообразующим элементом является длинный настил, образованный нитями основы или утка, а не отдельное перекрытие, что требует изменения способа построения узора. Предлагаем методику автоматизированного построения таких узоров, основанную на применении для формирования матрицы узора вспомогательного массива N(11112), размер которого равен раппорту узора, и содержащего в кодированном виде информацию о расположении полос узора на первой уточной нити раппорта, их ширине и цвете.

Разработанный алгоритм формирования матрицы узора состоит из двух частей: в первой части производим формирование и печать вспомогательного массива, а во второй части осуществляется формирование матрицы узора и вывод узора ткани на экран традиционным канвовым способом.

Разработанный нами автоматизированный метод построения узоров на базе мелкоузорчатых репсов включает две процедуры: проектирование узора ткани, позволяющее изменять цвет полос и их ширину, и построение рисунка переплетения, обеспечивающего получение данного узора.

Общее число цветов, используемых в узоре, обозначаем с помощью вспомогательной переменной СУ, принимающей значения: 1- два цвета (один цвет основы и один цвет утка); 2- три цвета (два цвета основы и один цвет утка); 3- три цвета (два цвета утка и один цвет основы); 4- четыре цвета (два цвета основы и два цвета утка).

Основными параметрами при автоматизированном построении переплетения мелкоузорчатого репса, обеспечивающего получение проектируемого многоцветного узора, являются: количество цветных полос в узоре, формируемых нитями одной системы - N8; длина рабочих перекрытий, называемых узорооб-разующими настилами - Ь; расстояние между настилами, называемое величиной пропуска - ЬР.

На основании проведенных исследований установлена зависимость между длиной узорообразующих настилов по одной системе нитей и величиной пропусков по другой системе нитей, позволяющая производить расчет величин пропусков автоматически, после ввода длины узорообразующих настилов.

Разработанная нами методика определения величин пропусков позволяет рассчитывать их величину по длине узорообразующих настилов противоположной системы нитей. При этом величина первого пропуска определяется по величине последнего настила, величина второго пропуска - по величине предпоследнего настила и так далее.

Для определения величины пропуска предлагаем следующую расчетную формулу:

ЬР(1,1) = ЦМ,Ю-А,

где ЦМ, М) - длина узорообразующего настила (Л/=/ - для основы; М=2 - для утка; N=N3... 1).

ЬР(1,1) - величина пропуска (1=1-для основы; 1=2 - для утка; У=7...Л5').

А - корректирующий коэффициент, значения которого представлены в табл. 1.

___ Таблица 1.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЕЛИЧИНУ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО __КОЭФФИЦИЕНТА (А)_

Величина узоро-образующего настила содержит: Число ПОЛОС, образованных нитями одной системы, N3 Дополнительные условия Позиция рассчитываемого пропуска

1 1 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

Величина корректирующего коэффициента

четное число перекрытий N5=3 S четное 1 1 3

S нечетное 3

N8=4 S четное 1 3 1 3

S нечетное 1 3

N8=5 S четное 1 - 3 1 3

S нечетное - 1 3

SS четное 3 - -

SS нечетное 1 -

N8=6 S четное 1 - - 3 1 3

S нечетное - - 1 3

SS четное 3 I - -

SS нечетное 1 3 - -

N8=7 S четное 1 - - - 3 1 3

S нечетное - - - 1 3

SS четное 3 1 1 - -

SS нечетное 1 3 3 - -

N8=8 S четное 1 - - - - 3 1 3

S нечетное - - - - 1 3

SS четное 3 1 3 - - -

SS нечетное 1 3 1 - - -

S1 и SS1 четное - - - 1 - -

S1 или SS1 нечетное - - - 3 - -

нечетное число перекрытий Любое - 2

Информацию о величинах пропусков представляем в виде двухмерного массива ЬР(2, N8), имеющего такие же размеры и структуру, что и массив, содержащий данные о величине узорообразующих настилов.

Размеры матрицы мелкоузорчатого репса Р$(1Ш, ЯО) по основе и по утку определяются по формулам:

А/5 ЛВ

ко=+ЩЛ ки=+1Рг,Л

где Ь(1,1) и Ц2,1) - длина узорообразующих настилов, расположенных на нитях основы и утка, соответственно; ЬР(1,1) и ЬР(2,1) - длина пропусков между узорообразующими настилами, расположенными, соответственно, на нитях основы и утка.

Информацию для построения матрицы переплетения содержат символьные переменные У1$ и У2$, показывающие в виде единиц расположение основных перекрытий, принадлежащих узорообразующим настилам, соответственно на нечетных и четных нитях раппорта.

Ь(2,1) ЬР(2,1) Ь(2,2) ЬР(2.2) Ь(2^)ЬР(2,3) 1<2,4) Ь(2,4)

Для нитей утка: Для нитей основы:

У$1= «111110000000000000000111000000000000» У$1= «111100000000000000000000011111111000»

У$2= «000000000000111111110000000001111110» У$2= «000000000111111011110000000000000000»

Рис. 1.

Построение матрицы переплетения осуществляем в два этапа:

• Формируем столбцы матрицы, соответствующие основным нитям.

Нечетные столбцы матрицы заполняем символами переменной У1$, начиная с последней строки. Четные столбцы заполняем символами переменной У2$ при двухцветной основе; при одноцветной основе все элементы четных столбцов равны нулю. Заполнение каждого последующего столбца производим со сдвигом, равным двум.

• Продолжаем формирование матрицы переплетения по строкам, начиная с последней строки, которая соответствует первой уточной нити. Символы переменной У1$ переносим в четные строки матрицы, начиная с первого столбца. Нечетные строки заполняем символами переменной У2$ при двухцветном утке или символами «0» при одноцветном утке. Заполнение каждой последующей строки производим со сдвигом, равным двум.

Получение различного направления полос в узоре достигается изменением направления сдвига узорообразующих настилов и изменением направления построения столбцов и строк матрицы при различных начальных значениях соот-

ветствующего счетчика. Параметры построения переплетений представлены в табл. 2.

_ __Таблица 2.

СИСТЕМА НИТЕЙ ПАРАМЕТРЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЕ НАКЛОННОЙ ПОЛОСЫ

/ \ \ /

ОСНОВА Сдвиг узорообразующих настилов 2 -2 -2 2

Направление построения столбцов матрицы Т 4- Т

Начальное значение счетчика Нечетные столбцы Яи+2 Ки-2 Ки-2 Яи+2

Четные столбцы 1Ш+2 №-2 ки яи

УТОК Сдвиг узорообразующих настилов 2 -2 -2 2

Направление построения строк матрицы -» Н> <-

Начальное значение счетчика Нечетные строки -1 3 3 -1

Четные строки -1 ЯО+1 3 1

Пятая глава посвящена разработке композиции жаккардовой ткани с геометрическим узором на базе мелкоузорчатых репсов. Предложены пути расширения ассортимента тканей, вырабатываемых репсовыми переплетениями, за счет использования в раппорте узора многоцветных диагональных мотивов различающихся числом, шириной и направлением наклонных полос.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Настоящая диссертационная работа представляет законченную научно-исследовательскую работу, где изложены теоретические основы, научно обоснованные технологические и технические решения задач, связанных с разработкой комплекса автоматизированных методов для построения рисунков переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани.

2. Существующая классификация репсовых переплетений дополнена группой комбинированных репсов, включающей смещенные и мелкоузорчатые репсы.

3. Определены узорообразующие способности комбинированных репсов, учитывающие следующие факторы:

- число узорообразующих систем нитей;

- число цветов в проектируемом узоре ткани;

- конфигурацию получаемого узора ткани.

4. Установлено, что использование смещенных репсов обеспечивает получение только двухцветного узора как в виде наклонных полос, так и

различной конфигурации, а применение мелкоузорчатых репсов позволяет получить двух-, трех- и четырехцветный узор, но только в виде наклонных полос различной ширины и направления.

5. Предложен метод математического описания параметров ткани для автоматизированного построения многоцветных узоров на базе смещенных и мелкоузорчатых репсов.

6. Разработан метод автоматизированного построения смещенных репсов всеми известными способами, обеспечивающих заданный узор на поверхности однослойной ткани.

7. Предложены расчетные формулы для определения величины раппортов переплетения смещенного репса, учитывающие следующие факторы:

- узорообразующую систему нитей;

- число нитей в смещаемой группе;

- характер и величину используемых сдвигов.

8. Разработанные методы автоматизированного построения смещенных репсов доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2007614455,2010613078,2010615779].

9. Разработан автоматизированный метод построения многоцветных диагональных узоров однослойной ткани на базе мелкоузорчатых репсов.

10. Предложена расчетная формула для определения величины раппортов узора ткани, вырабатываемой переплетением мелкоузорчатый репс.

11. Разработан автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих формирование двух-, трех и четырехцветного диагонального узора в виде наклонных полос различного направления, ширины и цвета.

12. Разработаны методика расчета и расчетные формулы для определения параметров построения мелкоузорчатого репса, обеспечивающего получение заданного многоцветного узора.

13. Разработанные методы автоматизированного построения мелкоузорчатых репсов для получения многоцветных диагональных узоров доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2008615849, 2010613079].

14. Предложены пути расширения ассортимента жаккардовой ткани, вырабатываемой репсовыми переплетениями, за счет использования в общей композиции узора многоцветных диагональных мотивов.

15. Производственная апробация разработанных программных продуктов показала, что их внедрение в ткацкое производство позволяет расширить ассортимент тканей, вырабатываемых данным классом переплетений, а также сократить время на достаточно трудоемкий процесс построения рисунков переплетений и узоров тканей.

16. Материалы работы внедрены в учебный процесс Димитровградского института технологии, управления и дизайна (филиала) Ульяновского государственного технического университета.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Автоматизированное построение многоцветного узора ткани на базе мелкоузорчатых репсов. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности». 2009. №1(313). с.59-60.

2. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Методика определения параметров узора для тканей репсового переплетения. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности». 2010. №2(323). с.58-59.

3. Шаталина Д.А. Исследование возможности получения многоцветного узора в виде наклонных полос. // Сборник материалов межвузовской научно-технической конференции студентов / «Поиск решений актуальных проблем производства молодыми учеными и студентами» - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2007. с. 199.

4. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Автоматизированное построение диагоналевых репсов. // Сборник материалов Шестой Всероссийской научной студенческой конференции / «Текстиль XXI века» - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. с.44-45.

5. Шаталина Д.А. Формирование многоцветного диагонального узора на поверхности однослойной ткани. // Сборник материалов научно - технической конференции / «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности». - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2008. с.16.

6. Шаталина Д.А. Формализация параметров ткани для автоматизированного построения смещенных репсов. // Сборник материалов международной научно-технической конференции / «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности » (ПРОГРЕСС-2008) - Иваново.: ИГТА, 2008. с. 84-85.

7. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Расчет раппортов при автоматизированном построении смещенных репсов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов / «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» - С. Пб.:СПГУТД, 2008. с.50-51.

8. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Расчет параметров переплетения для получения многоцветного диагонального узора нитями основы и утка одновременно. // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции / «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2008) - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2008. с.49-50.

9. Шаталина Д.А. Формализация параметров построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих создание многоцветного диагонального узора. // Сборник материалов научно -технической конференции / «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности». - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. с.26.

10. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Автоматизированное построение мелкоузорчатых репсов. // Вестник ДИТУД №1(39), 2009 - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. с. 9-12.

11. Шаталина Д.А., Женгурова Е.А. Разработка узора жаккардовой ткани на базе мелкоузорчатых репсов. // Сборник материалов межвузовской научно-технической конференции студентов / «Поиск решений актуальных проблем производства молодыми учеными и студентами» - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. с.202-203.

12. Шаталина Д.А., Женгурова Е.А. Использование мелкоузорчатых репсов для орнаментации жаккардовых тканей. // Сборник материалов Шестой Всероссийской научной студенческой конференции / «Текстиль XXI века» - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2009. с.53-54.

13. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Разработка узоров жаккардовой ткани с элементом

наклонной полосы. // Сборник материалов международной научно-методической конференции / «Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей» - С. Пб.:СПГУТД, 2009. с.1222-123.

14. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Использование смещенных репсов для получения диагонального узора различной конфигурации. // Вестник ДИТУД №2(40), 2009 - Димитров-град.: ДИТУД УлГТУ, 2009. с. 11-14.

15. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Пути расширения ассортимента тканей, вырабатываемых на базе мелкоузорчатых репсов. // Вестник ДИТУД №3(41), 2009 - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. с. 15-18.

16. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Параметры построения мелкоузорчатого репса при изменении направления диагональной полосы узора. // Сборник материалов международной научной конференции. // «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности»-Витебск.: УО «ВГТУ», 2009. с. 145-147.

17. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Разработка алгоритма автоматизированного построения мелкоузорчатых репсов. // Тезисы докладов Международной научно - технической конференции / «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Тек-стиль-2009) - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2009. с.65.

18. Шаталина Д.А. Автоматизированное построение смещенных репсов обеспечивающих формирование узора свободной конфигурации. // Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием / «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Техтекстиль - 2010) - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2010. с. 56-57.

19. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Алгоритм формирования смещенных репсов по заданной схеме узора. // Сборник материалов научно - технической конференции / «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности». - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2010. с.14-15.

20. Шаталина Д.А., Ерукова Д.А. Анализ строения многоцветного диагонального узора. // Сборник материалов научно - технической конференции / «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности». - Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2010. с.23-24.

21. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ N»2007614455 Российская Федерация / Программа автоматизированного построения репсов, обеспечивающих диагоналевый узор ткани / Малецкая C.B., Шаталина Д,А. Российская Федерация. - Заявка № 2007613489. Зарегистр. 23.10.2007.

22. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2008615849 Российская Федерация/ Программа автоматизированного построения мелкоузорчатых репсовых переплетений для получения на ткани многоцветных диагональных узоров / Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Российская Федерация. - Заявка № 2008614749. Зарегистр. 08.12.2008.

23. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2010613078 Российская Федерация/ Программа автоматизированного построения смещенных репсов, обеспечивающих получение двухцветных узоров. / Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Российская Федерация. -Заявка №2010611286. Зарегистр. 11.05.2010.

24. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ Х°2010613079 Российская Федерация/ Программа автоматизированного построения заправочных рисунков мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора. / Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Российская Федерация. - Заявка № 2010611287. Зарегистр. 11.05.2010.

25. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2010615779 Российская Федерация/ Программа автоматизированного построения заправочных рисунков для тканей репсовых переплетений с двухцветным узором. / Малецкая C.B., Шаталина Д.А., Аскеров Л.К. Российская Федерация. - Заявка № 2010614217. Зарегистр. 06.09.2010.

Подписано в печать 13.01.11 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1 Заказ 4 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ работ, посвященных способам получения многоцветного узора на поверхности однослойной ткани.

1.2* Анализ работ, посвященных разработке автоматизированных методов проектирования тканей.

1.3. Обоснование цели и постановка задач исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ МНОГОЦВЕТНОГО ДИАГОНАЛЬНОГО УЗОРА НА ПОВЕРХНОСТИ ОДНОСЛОЙНОЙ ТКАНИ.

2.1. Формирование диагонального узора нитями одной системы.

2.2. Формирование многоцветного диагонального узора одновременно нитями основы и утка.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ СМЕЩЕННЫХ РЕПСОВ.

3.1. Автоматизированное построение смещенного репса с помощью сдвига узорообразующих настилов базового переплетения.

3.2. Автоматизированное построение смещенного репса по заданному узору ткани.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ МЕЛКОУЗОРЧАТЫХ РЕПСОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НА ТКАНИ МНОГОЦВЕТНЫХ ДИАГОНАЛЬНЫХ УЗОРОВ.

4.1. Разработка автоматизированного метода построения многоцветных диагональных узоров на базе мелкоузорчатых репсов.

4.2. Разработка автоматизированного метода построения рисунков переплетений мелкоузорчатых репсов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИИ ЖАККАРДОВОЙ ТКАНИ С ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ УЗОРОМ НА БАЗЕ МЕЛКОУЗОРЧАТЫХ

РЕПСОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Активное использование информационных технологий при проектировании многоцветных узоров однослойных тканей позволяет не только снизить трудоемкость данного процесса, но и дать возможность получения за короткое время множества различных вариантов узоров ткани с одновременным построением переплетений, необходимых для их реализации. Автоматизированное проектирование узоров тканей репсовых переплетений позволило не только обновить и сделать вновь популярным классический ассортимент тканей данной группы, но и придало им новый статус, позволив использовать репсовые переплетения для выработки тканей различного назначения.

Внедрение информационных технологий в ткацкое производство не возможно без соответствующего программного обеспечения, необходимого для решения технологических задач, связанных с автоматизированным построением многоцветных узоров однослойных тканей и переплетений для их реализации, что требует разработки автоматизированных методов, являющихся основой для создания программных продуктов.

Автор защищает:

• результаты анализа узорообразующей способности смещенных и мелкоузорчатых репсовых переплетений;

• принципы формализации и систему математического описания параметров построения многоцветных узоров и репсовых переплетений, обеспечивающих их получение;

• автоматизированный метод построения многоцветного диагонального узора однослойной ткани;

• автоматизированный метод построения смещенных репсов;

• методику расчета раппортов переплетения смещенного репса, учитывающую вид базового переплетения, количество нитей в сдвигаемой группе, характер и величину используемого сдвига.

• автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов;

• методику расчета параметров мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих построение многоцветных диагональных узоров;

• алгоритмы и программы, позволяющие автоматизировать основные этапы построения комбинированных репсовых переплетений.

Актуальность работы.

Создание на поверхности однослойной ткани разнообразных узоров является одной из перспективной задач текстильной промышленности. Особое место при художественном оформлении тканей занимает геометрический орнамент, в том числе и в виде наклонных линий. Он является классическим и поэтому всегда модным и актуальным.

Известным способом получения на поверхности ткани характерного диагонального узора является использование саржевых переплетений, которые образуют на гладкой поверхности ткани двухцветный узор в виде узких полос.

В последнее время в Европе и в России все больше производителей отдают предпочтение тканей со сложным структурным эффектом, которые пользуются большим спросом на рынке. Фактурные текстильные полосы призваны обогатить наши тактильные и визуальные ощущения.

Актуальную в настоящее время рельефную фактуру ткани можно получить, используя репсовые переплетения. Их преимуществом по сравнению с саржевыми переплетениями является то, что они позволяют получить на поверхности однослойной не только наклонные полосы достаточно большой ширины, за счет возможности закрепления настилов, но и узор в виде двух-, трех- или четырехцветных полос. Кроме того, репсовая ткань, столь популярная и относящаяся к традиционному ассортименту, отвечает повышенным требованиям по прочностным характеристикам.

Однако структура переплетений, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора, мало известна, поскольку является достаточно сложной в построении. Кроме того, работ по автоматизированному построению ни многоцветных диагональных узоров, ни переплетений, необходимых для их реализации, вообще нет.

Поэтому разработка комплекса автоматизированных методов для построения рисунков переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани, является своевременной и актуальной.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка научно обоснованных технических и технологических решений, связанных с автоматизацией проектирования многоцветных диагональных узоров однослойной ткани и одновременным построением переплетений для их реализации.

Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать возможности получения многоцветного диагонального узора на базе репсовых переплетений.

2. Разработать метод автоматизированного построения узора на базе смещенных репсов.

3. Разработать метод автоматизированного построения переплетений смещенных репсов, обеспечивающих получение заданного узора.

4. Разработать метод автоматизированного построения узора на базе мелкоузорчатых репсов.

5. Разработать метод автоматизированного построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих получение заданного узора.

6. Определить пути использования многоцветных диагональных узоров в общей композиции узоров жаккардовых тканей.

При разработке каждого метода необходимо:

• Выявить закономерности получения диагонального узора на каждом виде переплетения, определить общие подходы в проектировании узора для всех существующих способов его построения и особенности каждого из них.

• Разработать систему математического описания, позволяющую представить соответствующие параметры многоцветного диагонального узора ткани и параметры переплетения ткани в формализованном виде, используемом для ЭВМ.

• Разработать алгоритмы и программы для ЭВМ.

Методика исследования.

Поставленные задачи решались с использованием теоретических и экспериментальных методов.

Методологической и теоретической базой являлись работы отечественных и зарубежных ученых в области ткацкого производства и автоматизации его проектирования.

Методологической основой при разработке методов автоматизированного построения переплетений, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора однослойной ткани, явился системный подход к исследованию узорообразующей способности репсовых переплетений различной структуры.

При разработке теоретических основ автоматизированного построения переплетений, обеспечивающих получение многоцветного диагонального узора однослойной ткани, использованы теория строения и проектирования тканей, методы алгебры-логики, матричное исчисление.

Научная новизна работы заключается:

- в разработке методов математического описания, позволяющих формализовать параметры построения проектируемых узоров и переплетений, необходимых для их реализации;

- в разработке автоматизированного метода построения смещенных репсов;

- в разработке автоматизированного метода построения мелкоузорчатых репсов;

- в разработке автоматизированного метода построения многоцветных диагональных узоров однослойной ткани на базе мелкоузорчатых репсов;

- в разработке методики расчета параметров мелкоузорчатых репсов для получения многоцветных диагональных узоров.

Впервые получены следующие результаты:

• Дополнена существующая классификация репсовых переплетений группой комбинированных репсов, включающей смещенные и мелкоузорчатые репсы, позволяющих образовывать на поверхности однослойной ткани многоцветный диагональный узор. •

• Разработана система формализации параметров построения переплетений, обеспечивающих формирование многоцветного диагонального узора.

• Разработан метод автоматизированного построения смещенных репсов всеми известными способами, позволяющий получать на поверхности однослойной ткани двухцветный узор как в виде наклонных полос различной конфигурации и ритма, так и произвольного вида.

• Разработана методика расчета раппортов переплетения смещенного репса, учитывающая вид базового переплетения, количество нитей в сдвигаемой группе, характер и величину используемого сдвига.

• Разработан автоматизированный метод построения многоцветного диагонального узора однослойной ткани, при использовании в качестве узо-рообразующего элемента рабочего настила.

• Разработан автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих получения двух-, трех- и четырехцветного узора в виде наклонных линий, различной ширины и цвета.

• Разработана методика расчета параметров построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих многоцветный диагональный узор ткани.

• Определены возможности использования мелкоузорчатых репсов в общей композиции однослойной ткани.

• Предложены пути расширения ассортиментных возможностей тканей на базе комплекса автоматизированных методов построения переплетений.

• Разработаны композиции жаккардовой ткани при использовании в качестве мотива многоцветного диагонального узора.

• Разработаны алгоритмы и программы.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработанные методы автоматизированного построения переплетений, обеспечивающих формирование многоцветного диагонального узора однослойной ткани, доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2007614455, 2008615849, 2010613078, 2010613079, 2010615779].

- Производственная апробация разработанных программных продуктов и результатов диссертационной работы проведена на предприятиях ЗАО «Казанский текстиль» (г. Казань), ООО «Камвольное объединение "Октябрь"» и ЗАО «МАТЭКО» (Ульяновская область). Она показала, что внедрение в ткацкое производство комплекса автоматизированных методов для построения переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани значительно расширяет ассортимент тканей, вырабатываемых данным классом переплетения, сокращает время и материальные затраты на его разработку.

Результаты работы были внедрены в учебный процесс кафедры технологии и проектирования Димитровградского института технологии, управления и дизайна (филиала) Ульяновского государственного технического университета:

1. При изучении дисциплин для студентов специальностей 260703 и 260704: «САПР тканей», «Строение и проектирование тканей», «Информационные технологии в ткацком производстве».

2. При проведении дипломного проектирования: начиная с 2007 года, выполнено четыре дипломные исследовательские работы по данной тематике.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и получили одобрение:

1. на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС - 2008), (г. Иваново: ИГТА, 2008 г.);

2. на международных научно-технических конференциях «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 2008, 2009), (г. Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина);

3. на международной научно-методической конференции «Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей», (г. Санкт-Петербург, 2009 г.);

4. на международной научной конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности», (Витебск: «ВГТУ», 2009г.);

5. на Всероссийской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века», (г. Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007, 2009 г.);

6. на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной и полиграфической областях промышленности», (Санкт-Петербург: СПГУТД, 2008 г.);

7. на Всероссийской научно-технической» конференции с международным участием «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (ТЕХТЕКСТИЛЬ-2010), (Димитровград: ДИТУД, 2010 г.);

8. на межвузовской научно-технической конференции студентов «Поиск решений актуальных проблем производства молодыми учеными и студентами», (Димитровград: ДИТУД, 2007, 2009 г.);

9. на внутривузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава по результатам научно-исследовательской работы «Разработка современных технологий текстильной и легкой промышленности и исследование их экономической, экологической и социальной эффективности», (Димитровград: ДИТУД, 2008, 2009, 2010 г.).

Публикации.

Основные результаты выполненной работы опубликованы в 25 печатных работах: 5 статей, 2 из которых опубликованы в в журнале Известия Вузов «Технология текстильной промышленности», рекомендованном ВАК; 5 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ; 15 тезисов докладов на различных научно-технических конференций. ,

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации.

Постановка цели и задач диссертационной работы, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы по работе выполнены лично автором. Разработка автоматизированных способов построения переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани, выполнена автором при участии научного руководителя. Доля соискателя в опубликованных с соавторами работах по теме диссертации составляет от 50 до 75%.

Структура и объем диссертационной работы.

Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы из 101 наименования и 3 приложений.

Общий объём диссертации 186 стр., в том числе 149 стр. основного текста, 94 рис., 3 табл.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Настоящая диссертационная работа представляет законченную научно-исследовательскую работу, где изложены теоретические основы, научно обоснованные технологические и технические решения задач, связанных с разработкой комплекса автоматизированных методов для построения рисунков переплетений, обеспечивающих многоцветный диагональный узор однослойной ткани.

2. Существующая классификация репсовых переплетений дополнена группой комбинированных репсов, включающей смещенные и мелкоузорчатые репсы.

3. Определены узорообразующие способности комбинированных репсов, учитывающие следующие факторы:

- число узорообразующих систем нитей;

- число цветов в проектируемом узоре ткани;

- конфигурацию получаемого узора ткани.

4. Установлено, что использование смещенных репсов обеспечивает получение только двухцветного узора как в виде наклонных линий, так и различной конфигурации, а применение мелкоузорчатых репсов позволяет получить двух-, трех- и четырехцветный узор, но только в виде наклонных полос различной ширины и направления.

5. Предложен метод математического описания параметров ткани для автоматизированного построения многоцветных узоров на базе смещенных и мелкоузорчатых репсов.

6. Разработан метод автоматизированного построения смещенных репсов всеми известными способами, обеспечивающих заданный узор на поверхности однослойной ткани.

7. Предложены расчетные формулы для определения величины раппортов переплетения смещенного репса, учитывающие следующие факторы:

- узорообразующую систему нитей;

- число нитей в смещаемой группе;

- характер и величину используемых сдвигов.

8. Разработанные методы автоматизированного построения смещенных репсов доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2007614455, 2010613078, 2010615779].

9. Разработан автоматизированный метод построения многоцветных диагональных узоров однослойной ткани на базе мелкоузорчатых репсов.

10. Предложена расчетная формула для определения величины раппортов узора ткани, вырабатываемой переплетением мелкоузорчатый репс.

11. Разработан автоматизированный метод построения мелкоузорчатых репсов, обеспечивающих формирование двух-, трех и четырехцветного диагонального узора в виде наклонных полос различного направления, ширины и цвета.

12. Разработаны методика расчета и расчетные формулы для определения параметров построения мелкоузорчатого репса, обеспечивающего получение заданного многоцветного узора.

13. Разработанные методы автоматизированного построения мелкоузорчатых репсов для получения многоцветных диагональных узоров доведены до практической реализации в виде программ для ЭВМ, официально зарегистрированных в государственном Реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам [Свидетельства №№ 2008615849, 2010613079].

14. Предложены пути расширения ассортимента жаккардовой ткани, вырабатываемой репсовыми переплетениями, за счет использования в общей композиции узора многоцветных диагональных мотивов.

15. Производственная апробация разработанных программных продуктов показала, что их внедрение в ткацкое производство позволяет расширить ассортимент тканей, вырабатываемых данным классом переплетений, а также сократить время на достаточно трудоемкий процесс построения рисунков переплетений и узоров тканей.

16. Материалы работы внедрены в учебный процесс кафедры технологии и проектирования Димитровградского института технологии, управления и дизайна (филиала) Ульяновского государственного технического университета. N

1. Андреева Н.В. и др. Автоматизированный метод проектирования тканей. //Изв. вузов «Текстильная промышленность», 1990. №11. с. 54-55.

2. Бавструк Н.Ф. Курс ткацких переплетений: учебник. — М.: Искусство, 1951.-343 с.

3. Борзунов Г.И. Основные принципы разработки и реализации языка программирования , задач ткацкого рисования. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 1984. №1. с. 71-74.

4. Борзунов Г.И. Применение ЭВМ при подготовке к производству тканей ! мелкоузорчатых переплетений на станках СТБ.: Автореферат дис. . к.т.н. :1. М., 1982.-24 с.

5. Борзунов Г.И. Синтез ткацкого переплетения по заданному цветному рисунку // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 1981. №5 с. 42-45.

6. Борзунов Г.И., Фирсов A.B. Необходимое и достаточное условие существования однослойного ткацкого переплетения. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 2007. №3, с. 123-126.

7. Бугаева H.A. Разработка гобеленовых мебельных тканей оптимального строения с использованием современных информационных технологий.: Автореферат дис. . к.т.н : Витебск: Витеб. гос. технол. ун-т, 2002. - 21 с.

8. Василенко A.B., Грачев A.B. Методы автоматизированного расчета заправочного рисунка ткани в среде MathCAD. // Материалы III Всероссийской научно-студенческой конференции / «Текстиль 21 века».: -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2004. с.41.

9. Войнов А.Е. Автоматизация подготовки точечных рисунков для их воспроизведения с использованием технологии ремизного ткачества.: Автореферат дис. . к.т.н : М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. - 16 с.

10. Дамянов Г.Б., Бачев Ц.З., Сурнина Н.Ф.; под редакцией Сурниной Н.Ф. Строение ткани и современные методы ее проектирования.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 240 с.

11. Дружинская О.И. Разработка автоматизированных методов построения заправочных рисунков тканей комбинированных переплетений.: Автореферат дис. . к.т.н : -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. 16 с.

12. Житин В.В., Ребарбер Я.М., Морозов Г.К. Комплекс для автоматического изготовления жаккардовых карт. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 1979. №3.-с. 39-42.

13. Жук О.С., Прохорова И.А., Михайлойц В.П. Современные технологии в художественном оформлении тканей. II Изв. вузов «Технология текстильнойпромышленности», 2007. № 1, с. 47.

14. Жулева В.В. Разработка принципов художественного проектирования тканей на основе баз данных вербального и цифрового описания рисунков.: Дис. . к.т.н : -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2000. 192 с.

15. Иванюк Е.В:, Блинов И.П., Козлов И.Г. К вопросу проектирования трехмерных тканей с различными эффектами на поверхности. // Вестник Спб. гос. ун-та технол. и дизайна. 2007, № 13, с. 48-50.

16. Кальченко А.И., Воронин A.B. Система автоматизированного проектирования хлопчатобумажных суровых тканей'на персональной ЭВМ. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 1990. №5(197). — с.101-102.

17. Кальченко А.И., Муратова Г.И., Плетюхин A.B. О проектировании тканей с помощью САПР. // Изв. вузов «Технология текстильнойпромышленности», 1996. №4(232) c.l 13-114.

18. Карева Т.Ю. Оптимизация параметров заправки и выработки тканей с поперечными и продольными полосами на бесчелночных ткацких станках.: Автореферат дис. . к.т.н : -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 1992. 15 с.

19. Карева Т.Ю. Разработка способа, технологии изготовления тканей новых структур и исследование их строения.: Автореферат дис. . д.т.н. М.: 2005. - 14 с.

20. Керимов С.Г., Попов JLH. Производство технических тканей. М: Легпромбытиздат, 1994. - 240 с.

21. Корнев A.B., и др. Новые Российские гобелены. // Изв. вузов

22. Технология текстильной промышленности», 1994. №4, с. 30-31.t

23. Коробцова A.B. Разработка метода проектирования жаккардовых мебельно-декоративных тканей.; Автореферат дис. . к.т.н. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. - 14 с.

24. Крылов Г.А. Автоматизация проектирования рисунков переплетений крепового типа при помощи ЭВМ.: Автореферат дис. . к.т.н: М.: МТИ, 1983.- 19 с.

25. Крылов Г.А. Проектирование рисунков с помощью системы «Автодессинатор». // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 1981. № 1. с.47.

26. Кузьмичева E.H., Юхин С.С. Методика расчета объема сквозных пор в раппорте переплетения нитей в ткани. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности» 2008. №1,- с.35-39.

27. Кулабушева И.В. Разработка метода проектирования параметров проектирования и технологии изготовления тканей: Дис. . .к.т.н. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2003. - 165 с.

28. Кутепов О.С. Строение и проектирование тканей. Mi: Легпромбытиздат, 1988. - 224 с.

29. Лунд-Иверсен Б. Ткацкие переплетения. Пер. с норв.:- М.: Легпромбытиздат, 1987.

30. Малахова С.А., Журавлева Т.А., Козлов В.Н. и др. Художественное оформление текстильных изделий.: — М.: Легпромбытиздат, 1988. 304 с.

31. Малецкая C.B. Автоматизированные методы построения рисунков переплетений однослойных тканей (Монография):. — Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2008.-204 с.

32. Малецкая C.B. Использование персональных компьютеров при выполнении технологических расчетов ткацкого производства: учеб. пособие с грифом УМО. Ульяновск: УлГТУ, 1998. - 218 с. ISBN 5-89146-048-3.

33. Малецкая C.B. Разработка автоматизированных методов проектирования узоров многоцветных тканей: Дис. . д.т.н.: М.: 2003. - 363 с.

34. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Автоматизированное построение многоцветного узора ткани на базе мелкоузорчатых репсов. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 2009. №1(313). с.59-60.

35. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Автоматизированное построение узора ткани на базе мелкоузорчатых репсов. // Изв. вузов «Технология текстильнойпромышленности», 2009. №1 (313). с.59 - с.60

36. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Использование смещенных репсов для получения диагонального узора различной конфигурации. // Вестник ДИТУД №2(40), 2009 Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. - с. 11-14.

37. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Методика определения параметров узора для тканей репсового переплетения. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 2010. №2(323). с.58-59.

38. Малецкая C.B., Шаталина Д.А. Пути расширения ассортимента тканей, вырабатываемых на базе мелкоузорчатых репсов. // Вестник ДИТУД №3(41), 2009 Димитровград.: ДИТУД УлГТУ, 2009. - с. 15-18.

39. Мартынова A.A., Слостина Г.Л., Власова H.A.; под редакцией Цветковой А.И. Строение и проектирование тканей: учебник. М.: МГТУ им. Косыгина, 1999 - 434 с. ISBN 5-8196-0008-8.

40. Музалевская A.A. Разработка методов автоматизированного исследования параметров структуры однослойных пестротканей.: Автореферат дис. . к.т.н.: Кострома: Науч. Костромской гос. технол. ун-т, 2008.- 16 с.

41. Назарова М.В. Автоматизация патронирования жаккардовых тканей. // Сборник научных трудов по ткачеству, посвященный 100-летию со дня рождения Федора Маркиановича Розанова.: М.: МГТА. 2006. - с. 200-202.

42. Назарова М.В. Разработка метода автоматизированного патронирования жаккардовых тканей. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 2002. №№ 4-5. с.

43. Никитин М.Н. Художественное оформление тканей.: М.: изд-во «Легкая индустрия», 1971 г. - 280 с.

44. Никишин В.Б. Разработка автоматизированного метода расчета параметров строения тканей: Дис. . к.т.н.: М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина. 2002.-251 с.

45. Николаев С.Д., Малецкая C.B. Пестроткани. Особенности строения и технологии выработки. // Учебное пособие для ВУЗов.: М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005. - 248 с.

46. Николаев С.Д., Раченкова О.М. Компьютерное моделирование геометрических моделей строения тканей различного переплетения. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 1998. №4(244).- с. 42-45.

47. Плюханова Т.Ю. Разработка и проектирование ткани новой структуры: Автореф. дис.к.т.н. Иваново: Иван. гос. текстил. академия, 2000: - 19 с.

48. Розанов Ф.М., Кутепов О.С., Жупикова Д.М. и др. Строение и проектирование тканей,- М.: Гизлегпром, 1953. 253 с.

49. Руденко Л.Г. Разработка автоматизированного метода расчета технологических параметров изготовления тканей: Дис. .к.т.н.:- М.: МГТУим. А.Н. Косыгина, 2002. 144 с.

50. Рыбаулина И.В. Разработка автоматизированного метода проектирования фильтровальных тканей по заданным свойствам.: Автореферат дис. . к.т.н : М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. - 16 с.

51. Скоков П.И., Казарновская Г.В. Применение ЭВМ для проектирования цветных рисунков. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 1989. № 6. с.97-98.

52. Соколова Г.Г., Землякова И.В. Процессные модели автоматизированной системы проектирования ткани. // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та.: -(КГТУ) 2009. №21 с. 33-36.

53. Соколова Г.Г., Землякова И.В., Трубецкой М.Ю. Компьютерная поддержка инженерных расчетов при проектировании ткани по прототипу. // Математические методы в технике и технологиях /Сборник трудов 21 Международной конференции.: Саратов: СГТУ. 2008. - с.112

54. Страшнов А.Ю. Разработка автоматизированной системы принятия решения для проектирования тканей вырабатываемых на станках с ЭУП. Дис. . к.т.н.: -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006. 110 с.

55. Сумарукова Р.И., Николаев С.Д., Мартынова A.A., Слостина Г.Л. Технология ткацкого рисунка, теории переплетений, патронирование. М: МТИ, 1984.-371 с.

56. Сумарукова Р.И., Николаев С.Д., Мартынова A.A., Слостина Г.Л. Технология ткацкого рисунка, теории переплетений, патронирование: учебное пособие. -М.: МТИ, 1984. 371 с.

57. Суркова В.М., Булгакова В.Ф., Суркова A.B. Построение заправочного рисунка ремизной ткани с помощью электронных таблиц EXCEL. // Изв. вузов. «Технология текстильной промышленности», 2001. №3. с.41-43.

58. Толубеева Г.И. Разработка нового метода количественной оценки переплетений однослойных тканей. // Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 2007. № 1, с. с. 55-60.

59. Трусюк С.Ю. Разработка метода проектирования жаккардовой ткани по заданному ткацкому рисунку.: Автореферат дис. . к.т.н.: М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2001. - 16 с.

60. Фирсов A.B. Разработка метода проектирования рисунков мелкоузорчатых переплетений и его реализация на ПЭВМ: Дис. . к.т.н.: -М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 1995. 117 с.

61. Фирсов A.B. Теоретические и прикладные аспекты разработки автоматизированных систем управления проектированием тканых полотен.: Автореф. дис. . к.т.н.:-М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2007. 32 с.

62. Фирсов A.B. Типовая структура автоматизированной системы управления проектирования тканых полотен. Изв. вузов «Технология текстильной промышленности», 2007. №ЗС. с. 127-129.t

63. Шаталина Д.А., Женгурова Е.А. Использование мелкоузорчатых репсов для орнаментации жаккардовых тканей. // Сборник материалов Шестой Всероссийской научной студенческой конференции / «Текстиль XXI века» -М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2009. с. 53-54.

64. Autorenkollektiv. Gewebetechnik. Leipzig: VEB Fachbuchverlag, 1968.

65. Cheng Hongmei, Yan Gang-feng (Zhejiang University, Hangzhou, China). Mao fang keji= Wool text. J. 2006 №4. c.46-49.

66. Donat F. Bindungs-Lexikon fur Schaftweberei. Wien. Pest. Leipzig: A. Hartlebens Verlag, 1903.

67. Donat F. Methodik der Bindungslehre, Dekomposition u. Kalkulation für Schaftweberei. Wien und Leipzig: A. Hartlebens Verlag, 1908.

68. Donat Franz. Die farbige Gewebemusterung. Ein Lehrgarn, Gewebe durch 26 farbige Anordnung der Ketten-und Schußfäden zu figuren Wien und Leipzig: A. Hartlebens Verlag,ь - 1907. (нем.)

69. International interest in UK weave simulator. «Text. Mon.», 1985, Jan., 8 (анг.)

70. Toulotte J.M., Tittelein G. Creation aid in textile and automation in weaving design. Comput/ Aided Des. Contr. Syst. Proc. IF AC Symp., Zürich, 1979. Oxford e.a., 1980, 529-533 (англ.).