автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка и исследование высокоэффективных технологических процессов производства тканых лент на бесчелночных станках

л П "ОВСКАЯ ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕКСТИЛЬНАЯ АКАДЕМИИ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ШСОКОЭШКГИВШХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ТКАНЫХ ЛЕНГ НА БЕСЧЕЛНОЧНЫХ СТАНКАХ

05.19.03 - Технология текстильных материалов

Автореферат

диссертации на соискание учоной степени доктора технических наук

ИМ.А .11. КОСЫГИНА

На правах рукописи УДК 577.024.33

Башмэтов Валерий Степанович

Москва, 1993 г.

Работа выполнена в Витебском технологическом институте легкой промышленности.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Николаев С.Д.

доктор технических наук, профессор Ерохин Ю.Ф.

доктор технических наук Малафеев P.M.

Ведущее предприятие: Могилевская лентоткацкая фабрика.

Защита состоится 1993 г. в/^' ^«iacoB

на заседании специализированного совета Д.053.25.01 в Московской ордена Трудового Красного Знамени государственной текстильной академии иы.А.Н,Косыгина, Москва, М.Калужская, I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Отзывы прооим присылать по адресу: II79I8, Москва,

М.Калужская, I.

Автореферат разослан '¿^"cjsU^JUJl 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор,' заслуженный деятель науки ,

в техники России Л.А.Кудрявин

ОБЩАЯ ХЛРЛКТШК,"П!КЛ РЛГОГн'.

ЛКТУМЫЮ'ЯЪ РАБОТ!!. Одним из ватта напрчшготМ П'асшюния рннна товар'и.ч! народного нотроблоняя без круцишс кяпптачмгах затрат является иошшошго ироязиодзтольаости тохпол-лчпяского ооорудовшшя. Это в полно;! маре относится и к лонтоткацко;.у производству. Но даяния вопрос в лонтоткачоство изучен недостаточно. Поэтому соэцшшо тиорртп'юс.чах оскоя повышен:!.! з^-октап-ности технологическая пропоссоп я разработка на их основе двухъярусной технологии производства тйч::;:д доят на беочолночнпх станках ТЛБ-М и ТЛВК - внт.иая научная я практическая проблеял, ренкчкт которой позволят розно »ютгзкть уропзиодигольиость лен-тотканкях станков.

Реалнзицйя этих задач а услоиктх позозпоя скоростник режимов лентоткацкого оборудованад навозг.'ог.яа без разработка методов прогиозяровяння наирл;:'.яяно-дп состояния нитей с учетам двнамякя процессов но!.а;енеля.'л я >; ор.чпроват;!! 'промок ткаких лент, а также ¿оз создавал козкх способов ц устройств для полунонал лонт.

Дассортацзокная работа вииоявена по програяао концерна "Еолдогпро.м".

ЦЕЛЬ ;; а;ддч:: ::сс;ИДЗВА1Ш. Главная цель работ:: - разработка я иссдедоваано зьхокоо.р^октпвних техпологячоскял процессов производства тканих лонт на бесчелночных стопках, ;:о> ''лонна пх производительное?:;, с:п:;;;ок:;е обркшгостя я улушшйо гачоства вирабатвасладх лея т.

Для до с т;:;,:о ная поста:--,",о!;ноя цели э работе решаются три группа ОС1ГОВШК задач:

1. Повмсняе о.ргоктдляоотл использования залрсвочаоД ;:;:;ршщ лоятохкаи,:-:;:?: стакяоэ цуг.т» у;;.\:::ч(?л;:я яалсчоства одновременно нираблт:;;:ае:л:х на п:гл х.Ш'Л с нот разработки двухкгрусио» тох~ пологая яд ярсазводства ¡:.-> ;; Т.ШЗК и создания повнх способов я устройств для ::с;:у :::•■:.: л;;;:.

2. Пседсдовалае я ссвсглснотлоя'д;.: голюлогя'векпх я технических ;;ара:.;:тров процесса с;'0р::::ров':лч:д тааннх лонт.

3. Газработ:-:а тоороглчое:-:л;: ?;с,я;л ::":"':.„снял эффективности процессов формирован;:,; лдо.одл ткгяягх до:г:, создание методов расчета дина::;::;;!. я:ч;ч::сз гро:.;:чддс игд а рлечггл ;:агягения уточной

них« в динамичосках условиях на манках с различными уточными компенсаторами.

МЕТОДИКА. ИССЛЕДОВАНИЙ. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования.

£ теоретически исследованиях использовались методы дифференциального исчисления, векториого анализа, аналитической механики, математической статистики, вычислительной математики.

Экспериментальные исследования проводились на деДствупцем оборудовании с применением методов математического планирования эксперимента, тензомотрическаго измерения натяжения нитей и его осцоялографпрования, скоростной киносъемки.

НАУЧНАЯ ШШША. На основе теоретических и экспериментальных исследований процессов производства тканых лент на бесчелночных станках во взаимосвязи технологических и технических решений автором впервые получены следуицне научные результаты;

- разработаны штодц прогнозирования напряженно-деформированного состояния нитей на лентоткацком станке и способ управления строением тканых лент для повышения производительности оборудования и улучшения качества изделий на основе исследования геометрии упругих заправок и положений'механики нити;

- разработана двухъярусная технология производства тканых лент на станках ТЯБ-М и ТЛБК с применением новой системы отвода лент, позволяющая резко увеличить производительность оборудования; на основа решения общего уравнения динамики получены зависимости дня определения оптимальных технологических условий изготовления лент и компенсации уточных нитей;

- разработаны методики выбора оптимальных условий отмеривания уточной нити, определения закона её потребления в цикле работы станка, расчета оптимальных параметров прокладывания утка, расчета натяжения уточной нити в динамических условиях на станках с различными уточными компенсаторами, определения технологических параметров двухъярусного лентоткачества;

- предложены технологические и технические решения, обеспечивающие формирование кромок тканых лент высокого качества, разработаны новые шгоды расчетов динамики язычков кромочных игл

на основе анализа напряженно-деформированного состояния нити;

- разработаны новые устройства для получения тканых лент, предложен новый двухфазный способ льнтоткачества на основе на-

учти положений, полученных в диссертации. Новизна разработок подтверждена 7 изобретениями.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Полученные в работе теоретические результаты доведан« до конкретных инженерных методик, проиллюстрированы многочисленными примерами и направлены на повышение эффективности технологических процессов производства тканых лент на бесчелночных станках. Они нашли применение я промышленности и в учебной процессе при подготовке инженеров-технологов д.яя ткацкого производства.

Основные разработки имеют большое прикладное значение, использование их позволяет существенно повысить производительность оборудования и улучшить качество продукция. Двухъярусная технология лентоткачестпа позволяет вдвое увеличить число одновременно вырабатываемых на станке лент и, тем самим, повысить его производительность. Предложенные технологические и технические решения обеспечивают снижение динамических нагрузок на нитя и звенья основных механизмов лентоткацких станков, «уменьшение обрывности нитей, формирование кромок тканых лепт высокого качества. Разработанные новые способы и устройства для получения тканых лент направлены на повышение эффективности ленто- ■ ткацкого производства.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Двухъярусная технология производства тканых лент внедрена на Мог плеве кои лентоткацкой фабрика и производственном текстильно-галантерейном объединения "Север" (г.С.-Петербург). Материалы приняты Шуйским СКБ ткацкого оборудования н производственный объединением "Ижевский мотозавод" для использования при создании нового высокопроизводительного лентоткацкого оборудования. По двухъярусной технологии на МогнлевскоИ ДТФ выработано более 395 млн.метров _ лент 9 артикулов, при этом производительность станков увеличена в среднем в 1,75 раза.

На Могилевскол ЛК> и ПО "Север" внедрены предложенные условия подачи уточных нктоЛ, рекомендации по ширине берд, ведутся работы по изготовлений поп;:х кулачков, обеспечивающих оптимальные параметры движения рапир при прокладывании уточных нитей. ,

На йопкевской ЛТФ внедрена повив параметры прокладывания уточных ии'теЗ з зевы и вязания кремок тканых лент. Для обтяжки товарных патов лентоткацких станков "спсльзуо оя предло-

scutu-ai тканая леат.л, СЛц«а акоиоглачеоши o^ioux от виедрешш ро-аультатой padoro ни uui\t;igccKJ.i Al'l с с,-аги с. и в ценах 1000 года около 900 тис.руо.

Ь Бптоаокои ïoXiîv.'.'Ji'.iHo.îKaii шютатуто легкой ирошшлешюи-гк результаты «солпдооаи.!.! ио.ыи&увтсч и учео'нип ироциссв.

/iliPOiLUUbi РМО'Ш. Ониониио р^зультати дмсертациошюЛ pado-ти докл.адии шюь: на исддуиародно.ч нлучно-тбхнической конфарен-ц.ш (¡Umuî'UO , 19-32); на чьп<|.-ех iSoecoanux научно-технических Kou-|oputfit!«ix Шоскса IScà, l'aa'i; K;tau iùci6; ilnanouo 1990); на янух l'jcujMKUucunx ииуччо-чьхпичмиик кокОДвНцзях (Москва 1902, Г..«;к<гнт I0i>2); на об.засиэД шгучио-тояшческоИ кон,1оранцШ1 (ilikiUuit.., 19ЙЭ) ; на и.1>:с.ды!.и: к.!.;.одр ткачества и [111X13 Влтьбско-Га TUXUO-lOrtlHôCKOl'O |Ш(Л.;ту?н ЛОГГО.1 ПроШйДбИИООГИ (Витебск, iyJ^); ни технических сишгчи. ыопуюисшЛ JïTb Шопшь 1992) и iSyiiCKtyw CiLGTO (Шул 1992); а« гол!;;;чо(л;о:.! содолрмиа в И0 "Шюв-скпД иогозивод" («..'.¿¡.ijii I'jùî) ; на кафедре ткичестьа и проблемном ионспч« UP'D Московок..;! юоудирстиаииоЦ тьксшльиой академии (LK'fiKiici Ю'оЭ).

ПУШЛЗДйИ. По то; ¡а ;а:о;:«рт.и;;:п ¡имотсл 30 опуояиксшашщх isurt. .V, и той «меле 7 иаооритаикй,

0'1Р/;ЛУРА U 0DLE-.1 PiiïïKi. Работа состоит иа еиодеиид, шести разделим, ыдаодов я рскопзцдад.и:, списка дитературц « прилококий. В работа страниц мгаинсцлсиого текста, _£££. рисунков, Таблии, [oii ii.iiiwô(ioj«uiuil опаска литературы.

' СиДО'^Ш РАШТЛ.

i;.. дана о:лш хщшгщтотшы риОоти, обоснована

ой ai;rv;-L'ibiio(;ть, ojioi'tcr.'iiîpoijauu цель и задача исследоьаннЦ, по-калача каучкал «связка, иршамчоокая ценность, реализация ре-зулгтагод ц шцю&адш риЗогц.

й ), :1}п чч p"i3itf:jto раоонлтрльается сиьрошшюе состояние развития лонтоткацкого произьодстьа. Приьоднтся особенности технологического процесса формирования тканых лент па бесчелночных стайках, характеристика оточоотьенних ciuukou, ышускаешх в на-стол:.';ье и примэпдошх на лентоткацких предприятиях, ха-

рактеристики вновь создаваемого .высокоскоростного лентоткацкого оборудован.'.л, а гакжэ крагкоо оилйанао зарубэкиых лентоткацких

Дан краткий анализ оснолшх технологических параметров процесса заработки тканых лент на бесчелночных лентоткацких станках. •

Предстаачеи обзор лпторатурц но исследованию и совершенствованию технологии и техники лентоткацкого производства.

' Следует отметить, что значительный вклад в развитие теории и практики бесчелночного лонтогкачества внесли ¡московская государственная текотвлшш акадеикм, ШО Токстпльгалаптороя", Ивановский текстильпыл ппегпгуг, ЕуПсдоэ СКВ ткацкого оборудования.

Бодъзоо число работ поса^оно исследованию и оптимизации технологических параметров лрсцзсса вгсраЗстка тка;г.пс лепт. Это работы .»евеииерадзе А.П., Дохаиовол ¡.¡.Г., Глотксс^.; Г.ы., :> ¡;о-торих особое внимание уделено анализу ¡хроцассоя отмеривания и иат.-ихокзя уточнил нител на различи;:;; типах лентоткацких станков. Однако »о всех этих работах по рассматриваются вопросы динамики процессов, что нельзя считать олравдйЕПп::Г, так как лентоткацкие станки п настоящее дрогл saenz вазокае скоростные ре:::нмн.

Приведен анализ дноссртациоплих работ Дехановои 1Л.Г., Чука-ревой Л.Г., .Маркова Б.А. ко технолог,::; лзнтоткачостна и работ ко исследованию и сокоркеистзстлг.» конструкция кохцакзмоз лентоткацких станков авторов Летролол Т.В., Хмелева З.Л.

Растущие требования к качеству ткан;.;;: лент и стредоопие к лошэежга производительности лоаготхадк;« с~лглов- треоуят разработки принципиально новкх направлении в лептоткачестве.

Анализ современного состояния развития лентоткацкого производства позволил определить научную проблему и сформулировать основные задачи исследовании.

Во стопе.'.! раздел:;. представлены результаты исследовании технологических процессов производства ткапкх лент на бесчелночных станках и направления их совершенствования.

Анализ процесса подачи уточной нити показал, что изменение ее свойств в процессе ткачества завис;:? от натяменпя перед отмеривающим механизмом и от усатая прпилила ролика к конусу механизма. Установлено, что натднеппе утка перед отмзризапдп;.! механизмом и усилие пр:п::::"ч ролика необходимо устанавливать минпмзльнц-ми, но достаточн;:.:.:;; для отсутствия соответственно провисания ни-

тей и их проскальзывания в отюривавдем механизме.

При выработке тканых лент на бесчелночных лентоткацких станках существует рабочий диапазон длины отмеривания уточных нитей, в пределах которого возможен технологический процесс ткачества л внутри которого находится оптимальная длина отмеривания, позволяющая улучшить качество тканых лент и предотвратить перерасход утка в ткачестве.

От длины отмеривания утка, а также от степени затяжки пружин уточного компенсатора (от величины крутящих моментов, действующих на прутках компенсатора) зависит натяжение уточной нити при формировании тканой ленты и, следовательно, ее структура и свойства.

Проведенные исследования с математическим планированием эксперимента при использовании матрицы Бокса позволили определить оптимальные значения параметров прЬцвсса выработки веретенных тканых лент арт.2?4: величину крутящих моментов на прутках уточного компенсатора, длину отмеривания уточных нитей за цикл работы станка и величину заправочного натяжения основных нитей.

Таким образом установлено, что наряду с натяжением основных нитей, важными технологическими параметрами процесса формирования тканых лент на бесчелночных стан ках является также длина отмеривания уточных нитей и, особенно, степень затяжки пружин уточного компенсатора, которые определяет величину я характер изменения нагяжоаия утка и которые необходимо учитывать при оптимизации технологического процесса лентоткачества.■

Ширина берд на бесчелночных лентоткацких станках во-мно-гом определяет свойства тканых лент и условия их формирования. При движении рапиры с уточной нитью в зев в определенный момент времени нить коснется движущегося берда. С этого момента начинается взаимодействие уточной нити о бердом, в процессе которого нить, имеющая определенное натякгние, подвергается истира'эдему воздействию, что снижает её прочность и повышает обрывность. Такое взаимодействие продолжается до момента отрыва уточной нити от берда при выходе рапиры из зева. Общая продолжительность и интенсивность взаимодействия нити с бердом в кавдом цикле работы станка прямопропорциональны ширине берда.

В работе теоретически определено влияние ширины берда на

угол ого охвата нитью и продолжительность их взаимодействия и экспериментально - ira свойства тканых лент (а также утка, вынутого из лент) трех артикулов и на обрывность утка в процессе ткачества. Показано, что с увеличением ширины берда уменьшается разрывная нагрузка уточных нитей, вынутых из лент, и увеличивается обрывность уточных нитей в процессе ткачества. Поэтому на бесчелночных лентоткацких станках необходимо устанавливать берда шнкгмашго возможной ширина в зависимости от ширины вырабатываемых лент.

Во второй части данного раздела проводится анализ цикловых диаграмм и параметров прокладывания уточных нитей и вязания кромки тканой ленты на бесчелночных станках Г1Б-40 и ТЛБ-40М.

Кромочная вязальная игла в начальный период цикла работы станка имеет довольно значительный выстой (до 150° угла поворота главного вала), вследствие чего при ее дальнейшем движении возникают большие ускорения. Это является причиной повышенных динамических нагрузок как в нитях при формировании кромки,ленты, так и в звеньях механизма.

Предложена циклограмма движения кромочной иглы баз выстоя с косинусоид,алышм эако.чои изменения радиуса профиля кулачка и методика расчета параметров её движения. Сравнение расчетных параметров движения иглы показало снижение максимальных ускорений в 3,7 раза. При модернизации станков в условиях лентоткацких фабрик может бить использован более простой (в плане изготовления) профиль кулачка, выполненный в виде эксцентрика. Приведенная методика расчета параметров движения иглы при таком профиле кулачка позволила определить снижение максимальных ускорений иглы по сравнению с базовыми в 3,2 раза. •

Проведен анализ циклограммы и параметров прокладывания уточных нитей. Показано, что. реализация движения рапиры без выстоя возможна лишь при согласовании с движением берда. Разработана методика определения условий беспрепятственного входа рапиры в зев и выхода из зева. Предложена зависимость угла поворота рапиры от угла поворота главного вала в виде oCp = <Zx (f-ce>sf)//rft~fcosy>) , обеспечивающая снижение максимальных угловых ускорений рапиры на 20,5%. ,

Новые параметры движения рапир и кромочных игл, внедренные в производство па Могилевской лентоткацкой фабрике при выработке

тканых лент ырт.274, позволили уменьшить динамические нагрузки на пяти, снизить их обрывность, уменьшить число отказов кромочных игл, улучшить качество тканых лент и погасить надежность механизмов станка.

Разработана методика оптимизации параметров прокладывания уточных нитей. Основными условиями отыскания зависимости угла поворота рапиры </р от угла поворота главного вала У являются минимальное значение второй производной и непрерывность третье!: производной.

При замене переменных СС- ' у А/а-1 за-

кону движения рапиры будет соответствовать функ-

ция ¿/ = /АУ при наличии связ и^/^/- ^¿///¿УрГ-^*■/]/£ , где ¿¿>¿1 - максимальный угол поворота рапиры.

Зависимость у ~ //д:^ получена в виде многочлена 8 степени

Л^У^АУ^ЛАУ-/ (I)

где ^ /V = (¿г +^^

Р3{Ф {а, * {,2+с, Д/гУ-у^ ^

Реализация данного закона движения рапиры позволяет уменьшить максимальные угловые ускорения рапиры в 2,2 раза.

Т.ротп!1 раздел по священ разработке и исследование процессов компенсации уточных нитей па бесчелночных лентоткацких станках.

Процесс компенсации обусловлен тем, что отмеривание утка производится с постоянной скоростью, а его потребление в цикла работы станка происходит периодически о переменной скоростью. При атом от закона потребления утка зависят условия работы уточного компенсатора и, как следствие, величина и характер изменения цщ'-жоная уточной пита.

диспаш разработана методика определения закона потребления уму.ь-'Д ¡г.'лм и цикле работы лентоткацкого станка, которая осно-

naiil ил определении зависимостей. длины нити d отдельные периоды цикла работы станка. Выявлена условия каждого периода, определяемые взаяшнм положением рабочих органов станка. Установлено, что закон потребления уточной нити в цикле работа бесчелночных лептоткагосих станков зависит от ширины вырабатываемых лент, ширины берда н закономерностей его движения, параметров движения рапиры и кромочной иглы.

Двухъярусная технология производства тканых лент на станках типа ТЛБ-М и ТЛБК потребовала разработки процесса компенсации уточных inireii с применением компенсаторов измененной конструкции, обеспочиващих подачу двух уточных нитей на наддув рабочую головку станка. Предложена методика расчета, позволяющая на базе решения общего уравнения динамики определить величину п характер изменения натяяепия уточной нити на различных участках ое заправки. Натяжение нити, поступающей из компенсатора в рапиру, определяется ' t.

У* Г / с{Гст +¥) ~jr —______._'____ (2)

гдо У*, - момент инерции компенсатора;

%г- началышЯ угол закручивания компенсатора до его

вертикального положения; ^ - угол поворота компенсатора от его вертикального

полокония;

С - коэфрицпент жесткости пруяины компенсатора; UN'jff- вариация изменения длины котя в компенсаторе;

<ГУ - вариация утла поворота компенсатора; / - коэффициент трения нити о питенроводники; <¿; - угол охвата нитью ¿ -го нитопроводника; п. - число нитепроводников.

Натянение нити в компенсаторе на J- -м участке перед ¿-•л шгелроводником

В (2) я (3) нияние знаки соответствуют совпадению на-иртленкя движения нити в с-и нитепроводнике с направлением

ее отмеривания, а верхние - обратному двикешт.

Расчеты показали, что натяжения уточной нити по величине неодинаковы на различных участках ее заправки и за цикл работы станка изменяются в широких пределах.

Разработаны методики расчета натяжений уточной нити в динамических условиях в процессе компенсации на лентоткацких станках типов ТДБ-М и АПГБ, где кавдый компенсатор состоит из двух подвижных подпружиненных прутков (имеет две степени свободы), с учетом жесткости нити на растяжение. Определены величина и характер изменения натяженяй нити на различных участках ее заправки за цикл работы станков, закономерности движения прутков компенсатора в динамических условиях, а также их зависимости от технологических, конструктивных и наладочных параметров. Показано, что натяжение зависит от закона потребления уточной нити в цикле работы станка, коэфрциентов кесткости прукин компенсатора, коэффициентов трения нити о нитэпроводники, степени затя-щи пружин компенсатора, которую можно регулировать в процессе наладки станков.

Приведены результаты экспериментальных исследований проце- , оса компенсации уточных нитей.

С помощью скоростной киносъемки определены закономерности движения пруткор компенсатора и изменения длины уточной нити на трех участках ее заправки в компенсатор, которые хорошо согласуются с расчетными:

Измерения натяжений уточной нити, поступающей из компенсатора в рапиру, производились с помощью тензометрической установки в производственных условиях. При этом варьировались параметры прокладывания утка и вязания кромок ленты, ширина тканых лент, степень затяжки прушш уточных компенсаторов. Обработка и анализ полученных осциллограмм показали, что характер изменения натяжения уточной нити за цикл работы лентоткацких станков соответствует расчетному и полностью согласуется с законом потребления уточной нити. Расхождения расчетных и экспериментальных данных Не превышали 14$. :

Результаты экспериментальных исследований процесса компенсации уточных нитей на лентоткацких станках подтвердили правомерность разработанных методик.

D четвертом раздало разработан» теоретические основы взаимодействия петли нити с язычком кромочной иглы при его открытии и закрытии, а также пути повышения эффективности процессов формирования вязаных кромок тканых ленг на бесчелночных лентоткацких станках.

При вязании кромки тканой ленты нити испытывают со стороны язычков динамические нагрузки, которые могут достигать большой величины, повышая при этом обрывность нитей, ухудшая качество (внешний вид) кромки, а так;ке сникая долговечность вязальных игл.

Вопросам динамики язычков вязальных игл трикотажных машин nocrmreim работы Гавриленко В.Л., Лазаренко В.М., Буреева С.К. и др. Однако в них рассмотрены только процессы прессования и при выполнении расчетов использовались экспериментальные данные. Но учитывались конструктивные параметры дал и жесткость нитей при растяжении.

Лигороа разработаны методики расчета динамики язычиоЬ кромочных игл при прессовании и при заключении.

Разработана методика расчета дополнительных динамических нагрузок на нити и параметров движения язычков кромочных игл при заключении п прессовании с учетом конструктивных параметров игл. Усилие F в петле нити, вызванное силоН давления /^язычка, определяется из решения динамических уравнений его движения

f^/l/stn^ г J (4)

7с tlfpco^c asfy+jJ+tnfacy 7 с^*' Sin*)/ О1'* 'fysinj. +(st -J*es;cosJ.

где - угол поворота язычка;

JS - угол наклона профиля стержня иглы;

J - угол наклона профиля язычка;

6> - утол наклона петли нити относительно иглы;

% - момент инерции язычка относительно центральной оси;

£ - угловое ускорение язычка;

расстояние от оси вращения язцчка до его центра шсс;

Р - оила тяжести язычка тссой № ;

У - угол наклона плоскости иглы к вертикали;

угол наклона траектории движения иглы к горизонтали; проекции ускорения центра масс язычка на оси координат; уч - коэффициент греши нити но игле; - ордината профиля язычка.

Разработана методика расчета динамических нагрузок на нити при формировании кромок, которая более точно отражает динамику язычков, так как дополнительно учитывает жесткость нитей при растяжении. Движение язычка описывается уравнением

[ус + /VI,-ж ¿А , (6)

где £ - расстояние от оси вращения язычка до его центра масс;

раостояние от оси вращения язычка до точки его контакта с нитью; У - скорость движения иглы; £ - ускорение силы тяжести; ^ - угол наклона плоскооти иглы к вертикали; Уг - угол наклона линии иглы к горизонтали. Для определения усилия Р в нигя .и проекции М давления язычка на нить получены выражения

• (7)

/V------—; (8)

........ — » ^

л/_ -сохьб

(10)

где К^ и К2 - коэффициенты трения нити об иглу и язычок К^ - коэффициент жесткости нити при растяжении; ¿¿ч-Мо - длина нити в натянутом и свободном состояниях; и - координаты точки контакта Вз нити с язычком в

системе координат Х'Оу' , вращающейся вместе с язнчком;

производные функций профиля сгерщш иглы и профиля язычка по их абсциссам;

Эс^нуЛ - координаты центра сечения нити плоскостью иглы в неподвияной системе координат .

Установлено, что на величину и характер изменения динамических усилий в нити при формировании кромок тканых лент кроме известных факторов существенное влияние оказывает жесткость нити при растяжении, а также начальное угловое положение язычка относительно иглы в момент касания его нитью.

Применение кромочных игл поз. 0-510 обеспечивает меньшие на 10-17$ динамические усилия в нити по сравнению с иглами поз. 0-700.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований параметров движения язычков кромочных игл двух позиций при заключении и прессовании в процессе формирования кроток тканых лент. Анализ результатов показал, что экспериментальные данные углов поворота яэычков хорошо согласуются о расчетными.

Разработана новая кромочная игла для лентоткацких станков (а.о.1633038) о оптимальными конструктивными параметрами, применение которой по сравнению о известными иглами позволяет умень^-шить динамические нагрузки в нити при заключении, что особенно важно при повышении скоростных режимов лентоткацких станков.

Пятый раздел посвящен созданию и исследованию технологии производства тканых лант двухъярусным способом на станках типа ТЛБ-М и ТЛЕК.

Дяя реализации двухъярусного ленготкачества разработаны схема заправки уточных нитей с применением компенсатора изменен-

ной конструкции, схема отвода тканых лент с устройством их разделения по ширине заправки станка (а.с. I6I2008) и два варианта наматывания лент с расположением катушек в один и в два ряда.

Исследованы различные способы заправки основных нитей в ро-миэки для получения двух расположенных друг над другом зевов при двухъярусном лентогкачестве:

1) заправка в глазок галева двух основных нитей (по одно,! из верхней и нижней лент) или заправка дополнительных нитей в глазки дополнительных галев, расположенных на тех же ремизках, что и основные галева;

2) заправка дополнительных основных нитей в глазки дополнительных галев, расположенных на дополнительных ремизках;

3) заправка основных нитей в галева с двумя глазками. Разработаны методики расчетов параметров зовов и деформаций

основных нитей при зевообразованпи на двухъярусных станках.

Получены зависимости для определения высоты верхнего Н и нияенего Нд зевов в зоне прокладывания уточных нитей при первом способе заправки основных нитей

¿Л(м

где М «-К- расстояние от опушек верхней и нижней лент до горизонтали, проведенной через начало зевов в ламельнои приборе;

длина передней части зевов из нитей первой и последней ремизок;

h^uft*,- отклонения нитей первой ремизки вверх и вниз от горизонтали;

h/ц.то ке нитей последней ремизки;

- расстояние от опушек лонт до зоны т.р'.'кллдыгопчя утка.

Расстояние ыезду верхней и п.пней р:ш:;ра ¡и

Получены выражения для определения деформации основных нитей верхнего зева при верхнем (нижнем) положениях /-Я ремизки

f^----- —'--/<«>

и аналогичных деформаций нитей нижнего зева

" /____А /_ 7 (15)

где и ^ ~ откло11е!111Я основных нитей ¿-Я ремиз-

ки при ез верхнем (нижнем) положениях от средних линий соответственно верхнего и нижнего зевов; * ¿3 - углы наклона средних линий верхнего и нижнего зевов к горизонтали; ¿fi " ~ дайны передней и задней частей зевов из нитей /-й ремизки. При этом верхние знаки соответствуют верхне- положении ре' мизки, а нижние - нижнему.

Данная методика расчета может быть использована при втором способе заправки основных нитей.

Для третьего способа заправки разработана аналогичная методика расчета. Высота верхнего и нижнего зевов в зоне прокладывания уточных нитей определяется

с Н 0 ttt

где Sef и SH1 - отклонения первой ремизки вверх и вниз от горизонтали, проходящей через начало зевов в ламель-ном приборе; н Sh/v - то же последней ремизки.

Расстояние между верхней и нижней рапирами Н^ = № + .

Для определения деформаций основных нитей при зевообразо-ванаи получены зависимости, аналогичные (14) и (15).

Предложенные методики расчетов позволяют также определить , граничные пределы, в которых можно регулировать величину заступа в зависимости от конструкции применяемых на станке рапир и ассортимента вырабатываемых лент.

Дана методика определения технологических нагрузок со стороны основных нитей на ремизки зевообразовательного механизма при двухъярусном Лентоткачестве. Технологические нагрузки на с'-ю ремизку при ее верхнем (нижнем) положениях

(17)

и ~ натяжения основных нитей ¿' -й ремизки

при ее верхнем (нижнем) положениях для , ' верхнего и нижнего зевов соответственно;

^Мс и ^/^с ~ Углы наклона верхней (нижней) ветвей передней части соответственно верхнего и , г/ нижнего зевоз к их средним линиям;

- то же дая задней части зевов.

Показано, что третий способ заправки основных нигеи в гаяе-ва с двумя глазками по сравнению с первым и вторым способами имеет преимущества, так как уменьшает абсолютную величину деформации нитей при зевообразовании, разницу в деформациях, степень разнонатянутости нитей при верхнем и нижнем положениях ремизки и обеспечивает ее постоянство для всех ремизок, а также снижает технологические нагрузки на зевообразовательньгй механизм.

Приведена характеристика тканых лент, выпускаемых по двухъярусной технологии на Могилевской лентоткацкой фабрике, где на 80 станках ТЛБ-401А и ТЛБК-25 вырабатывается 9 артикулов тканых лент, отличающихся сырьевым составом, линейной илотностьп нитей, числом основных нитей в ленте, шириной лент, плотностью по утку, переплетением.

В результате исследований по определению свойсг- трех наиболее характерных артикулов тканых лент, выработанных по двухъ-

ярусной технологии, установлено, что все показатели лент соответствуют требованиям стандартов. Представлены такие результаты анаяиза изменения свойств основных и уточных нитей в процессе двухъярусного лентоткачества.

Шестой раздел посвящен разработке новых пысокоэффактишшх способов и устройств для производства тканых лент.

Предложен способ размещения тканых лент на лентоткацком станке, позволяющий за счет создания наклонных или ступенчатых зевов увеличить количество лент на станке и повысить его производительность, Разработаны устройства (а.с.1234475, 1283265, 1270183), в которых рапиры при выхода из зевоп располагается над соседними лентами. Даны методики расчетов параметров наклонного и ступенчатого зевов, образуемых ремизным прибором, а также наиболее совершенного наклонного зева, образуемого на счет поворота опушек тканых лент.

Создана двухслойная тканая лента на основе ропса 2/2 для обтяжки товарных валов ткацких станков вмосто применяющегося для этих целей сукна. Применение данной ленты позволяет вдвое уменьшить затраты, связанные с обтяжкой товарных валов лентоткацких станков.

С целью расширения ассортимента разработан способ плучения тканых лент с чередующимися участками, имеющим:! раагсичнуя плотность по утку в отдельных группах основных нитей. При этом общая плотность ленты по утку (средняя по всем участкам) остается постоянной. Периодическое изменение плотности ленты по утку в отдельных группах основных нитей достигается за счет периодического изменения деформации нитей этих групп при формировании ленты на станке. Предложена методика расчета дополнительной доформщии основных нитей с помощью разработанного устройства.

Разработан высокопроизводительный двухфазный способ формирования тканых лент (заявка 4893309, реш. о выдаче патента от 03.01.1992), при котором за один цикл работы станка прокладываются в зевы и прибиваются к опуико ленты две уточные нити. Особенность данного способа состоит в том, что из основных нитей двух систем образуют зевы со смещением их цикловых диаграмм.

В диссертационной работе имеется II Приложений, где содержатся програш.га и результаты расчетов на ЭВМ,акты внедрения ре-

зультатов работы, заправочная карта новой тканой ленты, фотография разработанного устройства, ксерокопии тканых лент.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В результате проведенных исследований обобщены направления развития лентогкачесгва и решена актуальная научная задача создания теоретических основ разработки высокоэффективных технологических процессов производства тканых лент на бесчелночных станках с целью повышения их производительности, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

2. Определены оптимальные технологические параметры процесса выработки тканых лент. Показано, что дайна отмеривания уточных нитей за цикл работы станка и степень затяжки пружин уточ- ' ного компенсатора являются важнейшими технологическими параметрами процесса формирования тканых лент, определяющими натяконие уточных нитей.

3. Использование разработанной методики анализа и определения влияния ширины берд бесчелночных лентоткацких станков на условия выработки тканых лент, их свойства и обрывность уточных нитей в ткачестве показало целесообразность уменьшения ширины берд до минимально возможной в соответствии с шириной вырабатываемых лент. 1

4. Разработаны новые параметры прокладывания утка и вязания кромок для бесчелночных лентоткацких станков типа ТЛБ, позволяющие уменьшить максимальные угловые ускорения рапир и максимальные ускорения кромочных игл.

5. Разработана методика определения закона потребления уточной нити в цикле работы бесчелночных лентоткацких станкав, который зависит от ширины вырабатываемых лент, ширины берда, параметров движения рапиры, берда и кромочной игли.

6. Предложен процесс компенсации уточных.нитей на двухъярусных лентоткацких станках ТЛБ-М и ТЛБК с применением компенсатора измененной конструкции и разработана методика, позволяпцая определить натяяенке уточной нити на различных участках ее за-

правки за цикл работы станка. Натяжение нити зависит от многих факторов, основными из которых являются: параметры прокладывания утка рапирой; степень затяжка пружины уточного компенсатора и величина коэффициента трения уточной нити о нитепроводники.

7. Разработанная методика расчета уточных компенсаторов станков ТЛБ-М и АТЛБ позволяет в динамике определить величину

и характер изменения натяжения уточной нити с учетом ее жесткости при растяжении, что подтверждается экспериментальными исследованиями компенсации уточных нитей, выполненными с помощью тензометрии и скоростной киносъемки.

8. Разработаны теоретические основы повышения эффективности процессов (формирования кромок тканых лент. Предлокены методики анализа динамики язычков вязальных игл, позволяющие определить параметры движения язычков и возникающие динамические нагрузки на нити с учетом конструктивных параметров игл и жесткости нитей при растякении. С увеличением жесткости нити динамические нагрузки увеличиваются. Они зависят также от начального углового положения язычка относительно иглы в момент касания его нитью. Методики расчета подтверждены результатами экспериментальных исследований, выполненных с помощью скоростной киносъемки. Разработана новая кромочная игла с оптимальными конструктивными параметрами, применяв которой в лентоткачестве позволяет уменьшить динамические нагрузки на нити при формировании кромок тканых. лент.

9. Разработана и внедрена в производство двухъярусная технология выработки тканых лент на бесчелночных станках ТЛБ-40М и ТЛБК-25, позволившая повысить их производительность в среднем в 1,75 раза. Для двухъярусных отанков разработана новая схема отвода я наматывания тканых лент.

10. Проведен комплексный сравнительный анализ различных способов заправки основных нитей в ремизки при двухъярусном лентоткачестве:

- заправка в глазок галева двух основных нитей (по одной с верхней и нижней лент) или заправка дополнительных нитей в глазки дополнительных галав, расположенных на тех же ремизках, что и основные галева (первый способ заправки);

- заправка дополнительных основных нитей в глазки дополнительных галев, расположенных на дополнительных ремизках (второй

способ);

- заправка основных нитей в галева с двумя глазками (третий способ).

11. Разработаны методики расчета параметров двухъярусного , лентоткачества, которые позволили:

- определить параметры зовов, продели регулировки величины застуца, деформация основных нитей п степень их разяонатянугос-ти при зевообразованли с различными способами заправки основы

в ремизки;

- установить, что при верхнем и никнем положениях ремизки имеет ызсто различная величина деформации основных нитей, причем с увеличением порядкового номера ремизки деформация уменьшается, а степень разнокатянутости нитей при первом и втором способах заправки увеличивается, а при третьем способе - остается неизменной;

. - определить технологические нагрузки со стороны основных ивтс-Л на зэвеобразоватзлькый механизм при разных способах заправки основы в ремизки;

- показать цело сообразность применения в двухъярусном лен-тоткачестве третьего способа заправки основы.

12. Предложены нов:;о способы и устройства для получения тканых лент:

- способы рационального размещения тканых лент на лентоткацких станках, позволявшие уменьшить расстояние между лентами по ширине заправки, увеличить .их количиство на отанко и повысить его производительность;

-г способ получения тканьж лент, нмсж:х по сирине чередующиеся участки с переменной плотностью по утку;

- двухфазннй высокопроизводительный способ производства тканых лент на бесчелночных станках.

Основное содержание работы отражено в публикациях:

1. Башметов B.C. Технология и оборудование лентоткацкого производства. Учебное пособие для студентов спец. 28.04-Пн.:НТИ, IS9I. - 62с.

2. Бапметов З.С., Коган Л.Г., Ыордаиов А.Л. Исслвдованав процесса формирования ?кап:к лент на бесчелночном лентоткацком станке //Теория и практика бесчелночного ткачества, Г.епзуз.сб. н.тр.-М: 1.Ю1, I9S6.-C.33-33.

3. Башмотов Б.С., Садишшков Е.Г. Влияние шарииц борд лы»-титкацкого станка на условия выработки и свойств тканпх лент //Соваршенстшлзаншэ технологических процессов н организация 1!риа!»иод1!?йа в легкой прошшенностн, - Минск: Вншэйдая школа, юиа.-с.ы-54.

4. БашмотовВ.С. , Петров С.А. Выработка тканых лент в два конца друг над другом па лентоткацких станках //Изв.вузов.Технология текстнлыюЯ промышленности. - I989.J'G.-C.36-97.

5. Банкетов B.C., Савопок Е.Л.'-О динамике язычков кромочных игл лентоткацкого станка //Изв.вузов. Технология легкой проыиш-ленности. - Î988.JÎI.-C.II7-I2U.

6. йашдато» B.C., Тихонова д.И., Савенок Е.Л. Анапиз нагрузок и параметров двпхения язнчков кропочннх игл на лентоткацкой станке //'Совершенствование технологических процессов « организация производства легкой нротдлеиности. -Uijhck:J3uboüi»w ккола, 1990.-С.49-51.

7. Бакчлотов B.C., Петров O.A. О некоторых параметрах двухъярусного лептоткачества //Пзв.вузон. Технология текстильной про-шашлпюсти. -1991.JS3.-С.49-52.

в. Рак,метоп B.C. Расчет иаг/шгная уточной нити га двухъярусном лентоткацком станке //Изв.вузов. Технология текстильно/! промышленности. - 1992.!.'6.-0.46-50.

9. Païu.motob B.C., Савенок Е.А., №;рдышои A.A. О параметрах движения кромочной иглн лентоткацкого станка. -F.I.; JUllüIfol! -легпроы, а 1710 ЛП-86 Дегк

10. Башмотов B.C., Коган А.Г., Садовников К.Г., Мордашов A.A. Определение закона потребления уточной нити на лентоткацким стайке. -'ЫЦИШТбЦлегпром, п 2152 ЛП-87 Деп.

11. Еатнлко Т.П., Еашкетов B.C., Супроненко О.П. Анализ технологического процесса лептоткачества. -Н:ЦШЛГГ ЗИлогприм, й 33BS JU1-9I Деп.-Ос.

12. Шюметов B.C. Определенно параметров наклонного и ступенчатого зеьов. -М:ЩШПТЭ!1легпром, Л 1463 ЛП-85 Деп-27с.

13. Шшнзтов B.C., Баталко Т.П. О параметрах наклонного ы>-ва па лонтоткацкоп станке. :ЦН111 Т'ГЭ11ле 1-пром, Ä 2153 ЛЯ-87 Деп,-- 8с.

14. Баиметов B.C., Петров С.А. Выработка тканнх лент в два конца друг над другом на лентоткацких станках //ПнформчциоккпЛ

листок Jf 062-89.-Витебск: ЩГТИ, 1989.

15. Башметов B.C., Лобацкая О.В. Сравнительный анализ физико-механических овойст тканых лент //Надежность, экономичность и качество текстильных материалов. Тезисы докладов Всесозной н/т конференции. -Киев: КТШШ, I988.-T2.-C.72.

16; Лавренович Е.П., Башметов B.C., Тихонова К.Е. Совершенствование процесса формирования тканых лент на бесчелночных станках //Новое в технике и технологии текстильного производства. Тезисы докладов Всесоюзной н/т конференции. -Иваново:Ив.ТИ,1990. -С.117.

17. Башметов B.C., Петров С.А. Совершенствование технологического процесса производства тканых лент технического назначения //Тезисы докладов Всесоюзной н/т конференции "Текстильные материалы технического назначения .и опыт их применения в народном хозяйстве. -М. :ЩШТЭИлогпром, I99I.-C.46.

18. Башметов B.C. Совершенствование процессов питания утком бесчелночных лентоткацких станков //Проблемы развития текстильной и легкой промышленности в современных условиях. Тезисы докладов Международной н/т конференции. -Иваново:Ив.ТИ, 1992. -С.124-125.

19. Бадмотов B.C., Тихонова Е.Е. Разработка структуры тканой ленты для технических целей //Тезисы докладов Всесоюзной н/т конференции "Текстильные материалы технического назначения и опыт их применения в народном хозяйстве. "П.:ЦШШТЭИлегпром, I99I.-C.24-46.

20. Башметов B.C., Невских В.В. ДвухзевннЛ способ выработки тканых лент //Механическая технология гоястяльных материалов. Тезисы докладов Республиканской н/т конференции.-Ташкент:ТИТЛП, 1992т- С.49.

21. Башметов B.C., Баталко Т.П. Влияние длины отмеривания уточных нитей на свойства я качество тканых лент //Надежность, экономичность и качество текстильных материалов. Тезисы докладов Всесоюзной н/т конференции. -Киев: КП-ШП, 1988.-Т2.-С.73.

22.- Баи:,ютов B.C. Разработка и исследование двухъярусного способа выработки тканых лент на бссчолночнпх станках //Тезисы докладов н/т конференции "Теория к практика бесчелночного ткачества". ¡,1.: 1.1ГТЛ, 1992.

23. Еашнетов B.C., Петров O.A. Совершенствование процесса выработки тканых лент в два конца друг над другом на лентоткацких станках //Тезисы докладов и/т конференции. -Иваново: Ив.Ти, 1989. -С.91.

24. A.c. Л 1633038 СССР. Язычковая игла /В.С.Башметов, Г.П.Баталко, - Опубл'. 1991. Балл. .'5 9.

25. A.c. J2 I6I2008 СССР. Лентоткацкий станок /В.С.Башметов, С.А.Петров. - Опубл. 1990. Бшл. $ 45.

26. A.c. ß 1234476 СССР. Механизм подачи уточной нити машины для выработки ткано-вязаного материала /В.С.Башметов,

Ю.В.Медведев. - Опубл. 1986. Бшл. Л 20.

2?. A.c. № 1283265 СССР. Машина для выработки тканых лент /В.С.Башметов, Ю.В.Медведев, Л.А.Мордашов. -Опубл. 1987.БиллJ52.

28. A.c. » I208I06 СССР. Ремизная рама лентоткацкого станка /В.С.Башметов и др. -Опубл. 1986. Бшш. И 4.

29. A.c. Л I27ÜI83 СССР. Лентоткацкий станок /В.С.Башметов и др. - Опубл. 1986. Билл. J5 42.

30. Заявка JJ 4893309/12. Способ получения тканых лент /B.C. Башметов. -Положительное решение о выдаче патента от 3.01.1992.