автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка и исследование параметров изготовления ткани типа "кисея"

ИВАНОВСКИЙ ТЕКСТИЛЬНЫЙ ЙНСЖЕТГ им. М.В. ФР7НЗЕ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТКАН5Т ТИПА * КИСЕЯ "

Спошальшсть 05.19.03. - Технология твкогильяыг материалов

АВТОРЕФЕРАТ ииссэртатгн яа соискание ученой степени кандидата технических пауте

Па правах рукописи

Иваново - 1993

Райога выполнена в Ивановском текстильной институте им. М.В. Фруяза

Научный руководитель - доктор технических наук,профессор

Г.Ф. Еротан

Официальные ошюнчнты - доктор технических наук,профессор

И.И. Шгушов - .кандидат технических наук, цопент Н.К. Белкин

Ведущее предприятие -АО" КОХМАТЕШИЛЬ " Ивановской области

Зашита диссертации состоится " 1994Г

I! . часов на заседании яиссорташонного совета К.С53.33.01 » Ивановской текстильном института ни. М.В. Фрунзе по адресу: 153000, Иваново, пр.ф,Энгельса, 21

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке гикститута Автореферат разоолан" -Х-1л " ОЬищ- 1994г

Ученый оекретарь диссертационного совета,кандидат технических наук, дотоя*

Н.А. Кулида

ШШ. Д"ссертапчош<з? работа поев яде но разработке технолог"« щрэботкч ткани "Кисея" комбинированного переплетенир с переменно? плотностью по утку га бесчелночном тканном станке тип» <Т!1Р с кулачковым зевообразовательным механизмом.

Теоретические гсследовадаг позволили усовершенствовать гео-!етрическуга модель для определен".-» параметров строения' однослойной ■кани и разработать товарный регулятор, поаволятсщий получать ткань : переменно? плотностью по утку на станке.

В диссертации поедлокены аналити«еские зависимости по ипре-.елению высоты волны изгиба систем нитей ч поогдка <?«зн строения лг всего узора ткак* комбинированного переплетения.

Подробно изложена методика определения параметров строетг кэ»и типа "Кчсе.ч" ком?инчвоваиного переплетенчг с переменной дотноетью по утку. ¡Ьотмта строе«*? ткан* определили с учетом соверястгвозани« су'цестпувде'' геометрической кодел". И дчесерто-чи показано, например, проектирование ткэни т'*пэ "Кисея" и выря-отка ятой т«акч п производствен»»!»* условия* на ткацких станках Л Р-100-4 с кулачконь'м эевообраговательным механизмом, это под-тертдает актуальность выбранной теш диссертационной работы.

В работе приведены научные исследования процесса формирования кат типа "Кисе,"" комбинированного переплетения с переменной пот костью по утку с оптимальными параметрам заправет основы на гайке. В качестве параметра оптимизации выбрана обрывность основах нитей, которая является комплексным выходным параметром, за-?сгпг»м от таких входных параметров, как заправочное нзтрпенете • 1те'й основы, полотекче скала относительно уровня грудгаим и мо-;НТ саступ.':..

Автор :

1, Усонсрзеттвст'аккый геометрически* метод определен*:» паро-

гтрег строения однослойной ткак?.

2. Аналитические зависимости определения высот волн изгиба систем жтей и порядок фазы строения ткани при заданных уработ-к&х и плотностях по основе и утку,

3. Аналитические выражения определения параметров строения ткаш типа "Кисея".

4. Оптимальные технологические параметры изготовления ткани типа "Кисея" на станках АГЛР-100-4.

Оби£.я характеристика работы.

Актуальность работы заключается в разработке рекомендаций по эффективному использован® бесчелночных пневморапирных ткацких станков при рыработке хлопчатобумажных тканей с переменной пирткостью по основе и утку из хлопчатобумажной пряжи малых и средних линейных плотностей.

Научная работа предложена промышленностью и проводилась на Новогоркинской ткацкой фабрике Ивановской области.

Основной цедью данной работы является ¡разработка оптимальных технологических параметров изготовлений ^хлопчатобумажной ткани типа "Кисея" на бесчелночных ткацких станках АТЛР,теоретическое обоснование возможности изготовления такой ткани и прогнозирование её параметров строения.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в:

- получеши зависимостей взаимосвязи отдельных геометрических параметров строения ткани различной плотности по основе и утку и

V

вида переплетения;

- усовершенствования геометрического метода проектирования однослойной ткаш;

- определении высот волн изгиба систем нитей в раппорте узора однослойной ткани;

- определении оптимальных технологических параметров выработки

ткани типа "Кисея" на станке ЛТ11Р с кулачковым зевообразовательным механизмом.

Теоретическая и э ксп ериме нт а ль на я база исследования

При выполнении диссертационной работы были использованы:

_ геометрический метод проектирования параметров строения ткани проф.Н.Г.Новикова и его последователей;

- методы решения дифференциальных уравнений;

- способ определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка.

Экспериментальные исследования проводились в ткацкой лабораторий Ивановского текстильного института,Ковогоркинекой прадильно-ткацкой фабрике и на АО "Кохматекстиль".Апробация способа формирования комбинированной ткани типа "Кисея" проводилась в ткацкой лаборатория Натовского текстильного института и в производственных условиях на ткацких станках АТПР с модернизированным товарным регулятором.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке оптимальных параметров изготовления ткани типа "Кисея" из хлопчатобумажной прпжи пневмо-механического способа

прядения;

- в разработке рекомендаций по эффективному использованию бесчелночных пневморапирных ткацких станков;

- в снижении обрывности основных нитей при выработке новой ткани типа "Кисея";

- в получении геометрических моделей для определения отдельных параметров строения проектируемой ткани.

Апробация работы.. Материалы диссертационной работы докладывались на заседаниях кафщры ткачества и научапР конференциях ЛвТИ

199? - 1993 гг и получили положительную оценку.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения,пяти глав,общих выводов по работе и приложения.Работа включает 70 литературных источников,II рисунков,16 таблиц.

Содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы,научная новизна,практическая ценность работы и приведены основные объекты исследования,которые защищаются автором.

В первой главе приведен общий анализ теоретических и экспериментальных работ,посвященных исследованиям строения и изготовления

I

однослойных тканей главных .производных и комбинированных перепле-тетй и изготовления ткани с переменной плотностью по утку и основе,

Подробный анализ литературных источников позволил сделать вывод о том,что некоторые вопрсы по теме диссертациоида» работы мало изучены,без'решения их невозможно выполнить поставленные цели. Так существующий геометрический метод определения параметров строения ткани имеет некоторые неточности по определен!® геометрической плотности и других параметров строения ткани,а также не проведена работа по оптимизации параметров заправки ткацкого станка при выработке ткани типа "Кисея" на пневморапирном ткацком оборудовании с кулачков™ зевообразовательным механизмом.В этой связи можно заключить,что подробный анализ литературных источников показал актуаль ность намеченнэго исследования, направленно го на разработку технологии изготовления и проектирования тканей с различной плотностью по основе и утку.

Таким образомданной диссертационной работе намечены следую-щв задачи:

- усовершенствовать существующий геометрический метод опреде-лежя параметров строеж* однослойна» тк&ж;

- спроектировать и выработать партию экспериментальной ткани )мбинированного переплетения типа "Кисея";

- определить оптимальные параметры заправки ткацкого станка ГПР-100-4 для выработки комбинированной ткани типа "Кисея" и пред-жить эти параметры ткацкому производству.

Во второй главе помещен материал по усовершенствованию сущес-зующего геометрического метода проектирования ткани.С некоторым эиближешем принимаем,'что поперечные сечения нитей основы и утка лепт форму круга.

В этом случае геометрическую плотность по основе и утну нож-э определять по известной в литературе форцуле

' = cWU-xh' ; iYz\/m- ьь* . dp\/ k - Kho1 '

це £0 n ?y - геометрическая плотность по основе и утку; dp - расчетный диаметр нити; fi с и h у - высота волны изгиба штей основы и утка; K^t'Khy" коэффициент .определяющий высоту волны изгиба

основной и уточной нити я зависимости от порядка фазы строения.

По данной формуле для девятого порядка фазы строевдя =0. *нако при девятом порядке фазы строения однослойной ткани величина у ^0,так как ткани с =0 не существует.

Нами усовершенствована геометрическая модель »согласно которой эометрические плотности по утку и основе можно определить по формулам

50 - J-j/do" + ?doZd/dp + 16 d у d р -- cl у dp Wh» ' - do ) ;

L zdUtftf + tàydodp* IG d о d p - h d о dp Hyf~y '-d)) .. Zdc »

В свою очередь максимальные штотяоотя по основе в утку следует определять то уравнениям!

°maX~ 2cfêdp 4 4 clyd£ - dydp '

p . 50 W * grifcodp -»■ 4 dy) <

2d^dp' + 4dod?r- d0d|?

Анализ раочетов показах, что по усовершенствованной методике от третьего но седьмого порядки фазы отроения, геометрические плотности и максимальные плотности по основе в утку примерно раъны рао-четнчм дашым«полученным по оутеотвукигей методике.Однако,в крайних порядках tas эти параметры ткани по усовершенствованной методика в значительно?, степени отличаются от паяных оушествугаеи методика.по еугеотвутией методике в девятой порядке Г«зы отроения геодатричео-хая плотяооть по основе равна нулю, а максимальная шютнооть по основе равяа беоковечности.

Таким образом, га тесообразно параметры отроения ткани определять по усовершенствованной нами геометрической модели,так как вое раочетные параметры шгя всех порядков фаз строения принимают реальные вначения.

В дяооертавяи приведены уравнения для определения порядка va-811 строения тканей, юэф$итаепта наполнения ткани волокнистым материалом, а таксе оравнительяие данrie параметров отроения ткана по суя;еотвукгаей и усовершенствованной метотаиам.Ралчетные ценные проедены» а гМяхт дшооертатн.

В третьей главе прнввден нктершм ■оолепоьанва по Форщрова-яп тхаяи • Кисея "с переменной плотность» го основ» к yrig.

Для формирования данной тканн необходимо использовать ткал-ill отйнок о кареточным зевообразовательншл механизмом .В основной эяобныэ ткани вырабатываются на челночном станке о кареткой <2- 12. На этом станка для получении ярко выраженных поперечных )Лоо кареточинй механизм зевообразования кинематически овязывают товарным регулятором, т.е. в момент образования полоо товарный «•улятор ящключается, Кроме этого , для получения раппорта узора сани на челночном ткапком отанхе необхотскмо использовать »ах мя-(цум девять ремизок.

Таким образом, проектирование основал параметров данной жни можно ооушеотвить лишь по уореднеаным данным «что не ;рахает реальной действительности по определен®) оояовныж па-шетров отроения ткхяи для каздой полосы вдоль я поперек ткани, этой связи перед ваш вотала задача усовершенствовать методику \ определению ооновных параметров отроения ткани " Касея ".

В чаотнооти , решение задачи по определению в каждой полосе •jam таких параметров ее отроения, как геометрическая .плотнооть» иссималъная плотность, уработка нитей по оонове и утку,порядок 1эы отроения ткаьл, наполнение ткани волокниотым материалом ж утих параметров.

В работе приведении формулы для определения раппорта переплетая узора ткани,количества нитей по оонове и утку,а также фор» лы для определения параметров строения Ткани • Каоея Тео-тичеоким путем в раппорте узора была определены Такие парамвт-I, как геометрическая плотность,макохмальа&я плотнооть,высота ьол-i жзгнба.коэМипкенты напо.ткенжя тканн волохлмтнм материалом я

поргдок фазы строения ткани.Средняя уработка по основе,например для переплетения уточный полурепс.определена по уравнешю

ц0 ™ = а«'6*» пяу!81 ч- а0ш ;п'цудеи

0Ср " пйу^й! + пЯуШГ '

где С10"1&1 - уработка по основе переплетения полурепс в полосе I; а016ТТ - уработка по основе переплетения полурепс в участке II; - число нитей в раппорте утка для переплетения полурепс в полосе I;

ПЙуШГ- число нитей в раппорте утка переплетения полурепс в участке II.

Параметры строения ткани, полученные расчетным путем, показали хорошую сходимость с параметрами, определенными практическим путем. '

В| четвертой главе изложен материал исследований по техническому расчету ткани комбинированного переплетения типа "Кисея" с переменной плотностью по утку. Условия выработки данной ткани были предложены руководством Кохомского ХБКО Ивановской области. В условия входили: линейная плотность основных и уточных нитей, максимальная ширина суровой ткани, число нитей основы и утка на 10 см, средняя уработка жтей основы и утка в ткани, переплетение систем нитей в . полосах ткани, размеры узора ткани с переменной плотностью по основе и утку.

Эффект продольных полос получен за счет разных переплетений, проборки нитей в галева ремиз и зубья берда. Эффект поперечных полос в ткани был достигнут за счет установки на станке АГПР-100-4 нового товарного регулятора.

" ""Й'собтвётстВии^с таслом'ниттёй 'утка, в уплотненной и разреженной полосах была' в^бра^а сменная шестерня 2"ом = 30.

Шраметры строения в узоре ткани типа "Кисея" определялись

теоретическим путем по выведенным нами формулам, которые представлены в диссертации. Так, в каждом элементе полосы раппорта узора ткани были определены геометрические плотности по основе и утку, высоты волны изгиба, максимальные плотности, коэффициенты наполнения ткани волокнистым материалом, порядок фазы строения ткани и уработки по основе и утку. На основе элементов раппорта узора ткани были определены средние значения указанных параметров строения ткани. Средние уработки и плотности по основе и утку сравнивались с данными этих параметров, полученных практическим путем. При этом теоретические расчеты хорошо согласуются со значениями параметров данной ткани, полученных практическим путем.

Теоретические и практические исследования показали, что параметры строения ткани в полосе раппорта узора Не являются постоянными величинами. Порядок фазы строения в полоске ткани неправильный сатин больше, чем в полоске ткани переплетения полурепс и полотняное.

Разработанная наш ткань типа "Кисея", была принята к выработке в условиях Кохомского ХБШ. Параметры строешя данной ткани были определены экспериментально и теоретически.

В пятой глав? представлен материал исследований по оптимизации технологических параметров изготовления экспериментальной ткада типа "Кисея". Формирование ткани типа "Кисея" на пневмора- -пирных станках потребовало решения многофакторной задачи по определению оптимальных параметров заправки основы на станке.

При планировании эксперимента в качестве факторов входных параметров нами били выбраны следующие технологические параметры заправки ткацкого станка: величина заправочного натяжения основных нитей ( Х^), положение екало относительно уровня грудюцы ( Х«>) и величина заступа ( Х3). В качестве основного параметра оптишзащи

принята обрывность основных нитей, так как. этот параметр зависит от основных параметров заправки ткацкого станка.

При совместном решении систем уравнений с тремя неизвестными определили значения оптимальных параметров заправки ткацкого станка в кодированном виде. Затем были найдены соответствующие им реальные значения

Хх 0,38 ( 40 сМ);

X2 >= 0,13 ( 46 ми) ; х3 - - 0,2(319".)

Определенные таким образом параметры заправки бесчелночного ткацкого станка АГПР позволили обеспечить выработку суровой гкаж типа "Кисея" с мижмальной обрывностью, которая составила 0.Д78 обрыва нитей основы на погонный метр ткани.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

I. /совершенствована методика для определения геометрической плотности, максимальной плотности и коэффициента наполнения ткаш волокнистым материалом.

«?. Предложена формула для определения геометрической плотности по осюве и утку для однослойных тканей

■Оу

3. Получена формула для определения максимальной плотности по основ« и утку

Р • -5Q[\/do + 1dLa<iydi>+ibdbdt-h<iicQti& -f dp) . OHAy" 2d£clp + k dyclp ~ cl ycip KyJ-p

P -I" flfldodp cÜ)

Ym*~ Zc^dp ±Цс\о0}~ с*0с1рК*ф

4. Приведены сравнительные расчеты параметров строения тка-

t по существующей и усовершенствованной геометрическим методикам, .к, для девятого порядка фазы строения ткана геометрическая отдасть íy по существующей методике равно нутз, а по усовершен-вованной равна диаметру основы.

5. По существующей методике максимальная плотность по утку вна бесконечности. Бесконечности также равна максимальная гстот-сть по основе в девятом порядке фазы строошя ткани. Ш усовер-нствованной методике максимальная плотность при этих порядках

зы строения принимает'определенные зшчегия.

6. Коэффициент наполнения ткани волокнтстш материалом по ку для первого порядка'фазы строения ткаш по существующей недике равен нулю. lio усовершенствованной методике этот коэф$иця-г принимает определенные значения. Коэффициент юлолнешя ткаш локнистим материалом по основе при девятом порядке фазы строе-я ровен нулю. В свою очередь, по усовершенствованной методике эт коэффициент принимает определенное значение.

7. Проведена проверка достоверности формулы по определении ^метрической плотности по основе и утку для тканей ко;г5:ш;рсЕзь'~ га переплетения и определены высоты волны изгиба для шлдого эеплетения в пределах раппорта переплетения угора ткаш.

Ь. Определены максимальные плотности по основе я утку для

ия,Х ЬОр-ЛШс'ГОШи В рЫШОрГС узор* TB8W, a T«K<iC !v.ï >:!фИЦ!!й11ГЫ

наполнения ткаш волокнистым- материалом.

У. Выведена формула для определен^ средних значений параметров строения ткани и определены- расчетные значения стих параметров.

10. Предложен раппорт узора переплете ни г ткани ш ос ново и утку и определены его параметры применительно к тканям комбинированного переплетения ( для ткаш типа "Кисея"). По раппорту узора по основе и утку разработано комбинированное переплетение для ткани типя "»¿тсся' .

11. i/o данным теоретических исследований заправки ткацкого станка ATilP для выработки ткаш типа "Кисея" в качестве переплетения по основе в раппорте узора ткани приняты: неправильный сатин

с раппортом, рал;®!,! 4, уточный полурепс с ряппортом Г . полотняное переплетете. В качестве переплетеьлг по утку чпяияты: неправильный сатин с раппортом, равдом 4, полурего*. с рпилор-toîî, равным 4 , и полотняное переплетение. i¡;л* этом переплетei-rrc тати основы и утка в уплотненных и раорежеинмх полосах -уткл принято одидаковш.

12. Определены теоретическим путем параметр« строедаг ?к»«т к раппорте узора. При.этом теоретические выводы хорошо согласуется со значештрги параметров данной ткани полученных практическим путек.

13. Теоретические и практические исследования показали, «то параметры строения ткани в полосе раппорта, узора ткани не являются ¿¿остоянньш величинами. ПоргдЛ фазы строения з полоске ткаш неправильный сатин больше, чем в полоске ткани переплетет« пояу-рспс к полет няютс.

1/j. Разработала ткань типа "йлсеп", когор&г Окл» пункте к выработке в условиях Кохокского игягоеденн napaKWjaî строектп

ткани типа " Кисея ".полученной практически« путей.

15. Л.та исследования параметров заправки основы на тканном станке был использован центральный композиционный рототабельннй метод плакирования второго порядка.

18. В качестве параметра оптишзаотй была выбрана обрывность нитей основы при ткачестве, которая является комплексным выходным параметром, зависящим от таких выходных параметров как заправочное стяжение,положение скала относительно уровня груянипы но горазоя-гали в момент заступа.

17. Определены оптимальные технологические параметры заправ-си основы на станке АТПР-ЮО-4 cipa выработке ткана типа " Кзсоя соторые позво галл осушестшть выработку этой ткаяя а мзксаиальной 1роизводит0льност1ю ткацкого станка.

чУБтакАпм по тее шссерташонной работы

1. Карева Т.'П.,ВрохЕН Г.Ф.,Санишк В.А.Лезо I. К вопрооу 'преде *еггая кекоторцх параметров строения ткани //Технология 'екстильной промышленности - 1992.- 15 6,- С.57...59

2. Карева Т.Р.,Спнипын В.А.,Лезо X. К вопросу о расширении ссортиментша возшжкостеЗ пневмортгаряых ткаккиг станков //Про-леш развития текстильной п легкой промышлепноста в современных слошях:Гезнсы докладов. Меяпунврояная научно-техническая конвенция 15 - 17 апреля 1992г.- Иваново,1992.С. 120-121

ЗЛезо X. Некоторые особенности проекигрсвшгая и выработка каня типа " кясся "// Современные тоняептая развитая тохкодопгз veiimm текстильного проазводетвагТвз.яохл.Нзкаунаролпая аучно-твхшпоская. кааЪвреншш 18-20 вогабря 1993.-iiEajrCEO.1993. . 59-60