автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка средств контроля технологических параметров и стабилизации натяжения нитей основы на бесчелночных ткацких станках

На правах рукописи

Быкадоров Владимир Рудольфович

Разработка средств контроля технологических параметров и стабилизации натяжения нитей основы на бесчелночных ткацких станках

Специальность 05.19.02 -Техяология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2005

'У

\

1

На нравах рукописи

Быкадоров Владимир Рудольфович

Разработка средств контроля технологических параметров и стабилизации натяжении нитей основы на бесчелночных ткацких станках

Снсциалыкхл ь 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных магериалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой «пенеии кандидата технических наук

Иваном Д005

V». »к

¿мша*

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА)

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Степанов Гай Васильевич

профессор

кандидаг технических наук Гаврилов Анатолий Павлович

Маховер Валерий Львович Синицын Вадим Авенирович |

Ведущая организация - Костромской государственный технологический университет (К1ТУ)

Защита состоится "29" сентября 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.06101 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГТА.

Автореферат разослан "¿8 " а Иг у с т ¿*2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

РОС НАЦНвНАЛЬВАМ БИБЛИОТЕКА 1

Кулида II. А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Деятельность любого текстильного предприятия характеризуется множеством количественных и технико-экономических показателей. Среди них нет ни одного, который не зависел бы от качества сырья и степени его использования. Поэтому очевидно, что рациональное и эффективное использование сырья должно быть связано с его расходом, сокращением отходов, снижением обрывности при одновременном совершенствовании технологических процессов.

Применительно к процессу формирования ткани на ткацких станках 1и-па СТБ и АТГТР одним из доминирующих параметров, влияющих на расход основы, является ее уработка. Колебания урабопси влияют на поверхностную плотность ткани и, следовательно, на расход сырья. На ткацком станке расход основы, приходящийся на каждую уточину, определяется работой основного регулятора, то есть подачей или отпуском основы с ткацкого навоя.

Существующая конструкция основного регулятора ткацких станков не обеспечивает равномерности расхода основы за время срабатывания ткацкого навоя из-за погрешности работы подвижной системы скала как чувствительного элемента регулятора. Поэтому использование новых конструкций чувствительного элемента для стабилизации натяжения основной пряжи является актуальной задачей, решение которой вместе с разработкой среде I в контроля позволяет при срабатывании навоя сэкономить некоторую длину основы и получить дополнительное количество ткани.

Целмо диссертационной работы является разработка средств контроля натяжения основных нитей на бесчелночных ткацких станках и его стабилизация за счет повышения точности работы основного регулятора.

В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие основные научные и технические задачи:

1. Определено изменение длины основы по зонам ее заправки, позволяющее оценить общую деформацию нитей при отклонении скала за время срабатывания ткацкого навоя.

2. Разработаны переносные устройства для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в статических и динамических условиях.

3. Предложено устройство для непрерывного контроля коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка с использованием подвижной системы скала.

4. Выявлен характер отклонений в отпуске основы на ткацком станке, обусловленных погрешностью работы основного регулятора и состоянием поверхности намотки ткацкого навоя.

5. Установлены причины погрешности работы чувствительного и передаточного механизмов основного регулятора и их влияние на натяжение основы.

6. Предложены режимы настройки и подпаладки регулятора, при которых пределы варьирования натяжения основы не ухудшают процесс форми-

рования ткани.

7. Дана оценка влияния частных передаточных коэффициентов основного регулятора на натяжение основы и закономерностей их изменения по мерс срабатывания основы.

8. Предложены новые конструкции подвижной системы скала основного регулятора, способные стабилизировать натяжение основы как за цикл тканеобразования, так и за время срабатывания навоя.

9 Предложены новые тензодатчики для измерения отдельно взятой или группы основных нитей в заправке ткацкого станка.

10.Разработано устройство, с помощью которого можно определять величину отпуска основы с навоя, то есть ее расход за каждую уточную прокид-ку.

Решение указанных задач соответствует направлению научных исследований Ивановской государственной текстильной академии по совершенствованию техники и технологии ткацкого производства.

Методика исследований. Работа содержит теоретические и -экспериментальные исследования, которые проведены на промышленном и новом основных рс!уляторах станка АТПР с использованием разработанных автором измерительных устройств.

Н теоретических исследованиях предлагаемых устройств для контроля процесса Iкачества и расхода основы применены методы аналитической гсо-мсфии, теоретической механики и сопротивления материалов При анализе погрешности работы основного регулятора использовались вероятностпо-статистичсскис мел оды исследования. Экспериментальные исследования коэффициента жесткости системы заправки и расхода основы проводились с использованием тензомстрического метода измерений Основные теоретические положения, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке в лабораториях И1ТЛ и производственных условиях с применением современной измерительной аппаратуры Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась с использованием ПЭВМ. Автор защищает:

1) результаты анализа длины и деформации основы в зонах заправки ткацкого стшгка при отклонении скала и по мере срабатывания навоя;

?.) методику расчета и использования переносных и стационарного устройств для измерения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в статических и динамических условиях;

3) методики оценки погрешности работы основного регулятора, его настройки и подналадки на ткацком станке;

4) новые конструкции и расчет подвижной системы скала основного рс-1-улятора;

5) методику расчета случайных отклонений расхода основы на ткацком станке и устройство для его контроля.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые-

1) определена длина нити на отдельных участках системы заправки 1 кацкого п анка, отличающихся условиями работы при формировании элемента ткани;

2) выявлена закономерность вынужденного отклонения скала за время срабатывания ткацкого навоя, вызванного несовершенством конструкции чувствительного элемента основного регулятора;

3) разработаны и испытаны переносные устройства для замера коэффициента жесткости системы заправки в статических и динамических условиях, а также для непрерывного его контроля при работе ткацкого станка;

4) предложена методика оценки случайных ошибок подачи основы, вызванных погрешностью работы основного регулятора и состоянием поверхности намотки ткацкого навоя;

5) изучено влияние неравномерности отклонения скала и погрешности передаточного механизма основного регулятора на неравномерность натяжения основных нитей;

6) создана методика расчета настройки и подналадок основного регулятора, при которых происходит снижение неравномерности натяжения основы по мере срабатывания навоя;

7) дана количественная оценка неравномерности натяжения основных нитей на ткацком станке в зависимости от угла поворота ткацкого навоя;

8) разработаны и испытаны новые конструкции подвижной системы скала, выравнивающие натяжение как за цикл тканеформирования, пак и за время срабатывания навоя;

9) предложена методика расчета расхода основы на стайке за время нро-кидки одной уточины и разработано устройство для его котроля.

Принципиальная техническая новизна подтверждена патентом №2175036 от 20.10.2001 г. "Основной регулятор ткацкого станка", патентом 1Ш на полезную модель №44119 от 30.08.2004 г. "Устройство для определения угла поворота ткацкого навоя" и свидетельством РФ на полезную модель №16742 от 26.06.2000 г. "Устройство для измерения натяжения группы нитей".

Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные конструкции нового основною регулятора и устройств для контроля технологического процесса ткачества и расхода основы на ткацком станке позволили за время срабатывания навоя сэкономить определенную длину основы, из которой можно получить дополнительную ткань. Так, на ткацком станке АТПР-100-4 при выработке ткани саржа 1/3 было получено дополнительно около 6 м ткани с одного ткацкого навоя, снизилась обрывность нитей основы та 11,8%, увеличилась норма выработки ткача на 4,3%.

Результаты работы внедрены на ООО "Лежневский текстиль" с ожидаемым годовым экономическим эффектом 75,847 тыс. руб. на 100 ткацких етан-ков АТПР-100-4.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на следующих межвузовских конференциях и семинарах: международной научно-технической конференции "Студенты и молодые ученые К1ТУ - производству" (г. Кострома, 2003), республиканской научно-технической конференции "Перспективы развития хлопкоочистшельной, текстильной и легкой промышленности" (г. Ташкент, ТИТЛП, 2003), межвузовской научно-

технической конференции "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (ПОИСК - 2001...2005), ИГТА, научно-методическом семинаре кафедры ткачества ИГТА (2004 -2005), расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (2005).

Публикации. Основные результаты выполненных исследований представлены статьями в журналах "Изв. вузов. Технология текстильной промышленности", "Вестник научно-технического общества, в "Библиографическом указателе ВИНИТИ", тезисами докладов на научно-технических конференциях, патентом РФ от 20.10.2001 г. №2175036, свидетельством на полезную модель от 26.06.2000 г. N16742, патентом 1Ш на полезную модель от 30.08.2004 г. №44119.

Личное участие автора в разработке материалов диссертации. Постановка задач, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору. Концепция экономии основной пряжи путем повышения точности работы основного регулятора принадлежит автору с участием научных руководителей Во внедрении нового основного регулятора для повышения эф- 1 фективности процесса ткачества принимали участие сотрудники ООО "Леж-невский текстиль".

Структура и объем диссертационной работы. /Диссертация состоит из введения, 1 раздела, посвященного анализу современного состояния вопроса неравномерности процесса образования ткани на станке и экономии полуфабрикатов, 2-5 разделов, отражающих результаты исследований, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 143 наименований, а также приложений. Диссертации содержит 187 страниц машинописного текста, 58 рисунков, 18 таблиц, список литературы и приложения на 22 страницах.

Содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи работы, обозначены границы исследований, показаны научная новизна, практическая значимость и реализация полученных результатов.

В первом разделе проведен анализ научной и технической литературы, посвященной исследованию изменения длины основы в заправке ткацкого станка при отклонении скала и за время срабатывания ткацкого навоя, контролю коэффициента жесткости системы заправки станка, погрешности чувствительного и передаточного механизмов основного регулятора, влиянию точности технологического процесса ткачества на условия формирования ткани

Вопросам работы упругой системы заправки станка, стабилизации натяжения основных нитей на станке и расходу полуфабрикатов, анализу погрешностей основных регуляторов уделяется большое внимание исследователей как в нашей стране, так и за рубежом Достаточно назвать такие имена, как В. А Гордеев, П Д Пфремов, Ю Ф Нрохин, С Д Николаев, Г В. Степанов, О. Талавашек и др. Однако влияние работы основного регулятора на расход основной пряжи теоретически и экспериментально исследовано недостаточно

Аналитические выражения для расчета подачи основы на станке не всегда учигываюг стохастичносп, процесса ткачества Отсутствуют простые в эксплуатации устройства для определения коэффициента жесткости системы

заправки и средства для его непрерывного контроля. Существующие промышленные конструкции основных регуляторов имеют определенные погрешности чувствительного и передаточного механизмов, что отражается на точности их работы. Недостаточно освещен вопрос расхода основной пряжи на ткацком станке, связанного с отклонениями подачи основы, отсутствуют разработки по экономии пряжи в процессе тканеобразования.

Анализ литературы в области нормализации и оптимизации изготовления тканей позволил сформулировать указанные выше цель и задачи исследования.

Во втором разделе рассмотрены геометрические характеристики системы заправки нитей основы. При этом выделены участки, которые отличаются между собой условиями работы. Для каждого участка у разработана методика определения длины Л/ основы. Согласно рис.1 были получены уравнения, отражающие изменение суммарной длины I., при отклонении скала по мере срабатывания основы на навое:

¿,=/.|+Лс+/.2+/.л2+Л3'-Л„+/-4(+/.5„ (1)

где ¿1=[Л81'п(^„ -ф) + Ь„-(р„ ~гс)бт&]/соя&;

¿2=[Ясоа(ро-<р)-{гс~т}.5И1/92 -/2СО!»А +(/-, -/2)]/со

К = [(¡2 - ('-\)8р)- Г8ШД]/со$Д; ¿5,=1+(/ - 1 )5р.

Здесь /'- порядковый номер ремизки.

Как показали расчеты, во время срабатывания навоя от р =250 мм до от /^=50 мм скало отклонилось на угол (р =0,056 рад от первоначального положения, а длина Ья уменьшилась на 5 Д см.

Рис. 1. Схема заправки нитей основы на участке "навой-глазки галев ремизок"

Изменение приращения угла отклонения скала для любого артикула ткани при срабатывании навоя

___(рщ* - А»П 1

(2)

max f' mm у

где Ру - чсхнологичсская плотность ткани по утку, нити/дм;

а„ - уработка ткани но основе, %;

/- передаточный коэффициент основного регулятора;

Ашп, Рт- минимальный и максимальный радиусы намотки на навое, мм

Расчеты по формуле (2) показывают, что, например, для ткани с Ру-190 нит./10см и в„~5,5% необходимый угол ф отклонения скала достигает 0,051 рад.

Отклонения р и <р изменяют коэффициент жесткости С системы заправки ткацкого станка.

В третьем разделе рассмотрены известные методы определения коэффициента жесткости С и предложены новые переносные устройства для измерения его величины непосредственно на ткацком станке. В основу устройств

(рис. 2) положено взаимодействие системы заправки с упругим элементом в виде цилиндрической пружины с известным значением Сц ее коэффициента жесткости. В этом случае коэффициент жесткости системы заправки

с_ ЛПСП д//2 + (/»~ я)2 (3)

Рис. 2. Схема силового взаимодействия системы заправки с пружиной

Как видно из (3), величина С зависит лишь от одного переменног о параметра Ли — деформации пружины. Измеряя Яд, можно рассчитать величину С.

Автором предложено устройство для замера Яп в статических условиях, состоящее из скобы с кривизной радиуса Л=/ и микрометра часового типа с ценой деления шкалы 0,01 мм, измеряющего деформацию пружины. Для заводки нитей основы применены вращающиеся ролики , так как их отсутствие искажает расчет натяжения более чем на 12%.

В этом случае

с-—9лАи— (4)

где а =агссо8

У]2Г(И - 2г)2 + (Я2 - 4г2)[(Н - 2гУ + Я2] - 2г{И - 2г)

(А-гг^ + я2

(5)

г - радиус направляющих роликов. Здесь

Да„ = {4/-а„ + 2^ + 2г(ста„ - \)}[ 1%та„}--{4га + 2[(АПМХ -Я„)+ 2г(соьа - 1)]/зта.

(6)

Расчеты по формулам (4) — (6) при одном изменяющемся параметре Л - Лтах - Л показали, что с помощью предлагаемого устройства можно фиксировать величину С до 1,011/мм.

Измерения с помощью предложенного устройства показали существование линейных зависимостей:

|де 15-ь Яя< 25 мм;

Л/С, ДЛ,-приращения натяжения и деформации нитей основы соответственно.

11риравнивая попарно друг к другу уравнения (7) можно выразшь один параметр через другой, например

Согласно (8) для разработанного автором устройства можно рассчитать коэффициент жесткости нитей основы, измеряя величину АЛ"„ непосредственно на работающем станке. С этой целью применялось аналогичное устройство, на упругий элемент которого наклеивались тензодатчики, включенные в тен-зометрическую установку. В этом случае нет необходимости в замере величины А„.

На рис 3 представлены осциллограммы изменения динамического коэффициента жесткости С системы заправки ткацкого станка при выработке ткани полотняного переплетения с Ру-210 н/дм и Ру~\55 н/дм

В работе исследовалось изменение величины С в зависимости от технологических параметров плотности ткани по утку Ру, линейной плотности по угку Ту, радиуса намотки на навое Я„ и относительной влажности окружающей среды В. 11олучсны соответствующие зависимости:

Хп = 49,65 - 0,877а = 2,69ДКа + 7,06 = 0,9 Ш0 - 5,00 = =149,25С-5,00 ,

(7)

С=0,018 АКа + 0,081.

(8)

Сд = 0,0008/^ - 0,004 = 0,0367^ - 0,064 - 0,198 - 0,0003р„ -=0,297-0,00175.

о о

Рис. 3. Изменение коэффициента жесткости С сист емы заправки станка АТПР

Из (9) видно, что на величину Са оказывают влияние многие факторы, поэтому непрерывное наблюдение за ее изменениями в процессе срабатывания навоя позволит контролировать и технологию образования ткани.

Автором предложено устройство для непрерывного контроля величины Са непосредственно на ткацком станке Для разметки шкалы со значениями Сл использовались рассчитываемые величины К0 и Ла в зоне "навой-ламели" зависят от одного параметра <р- ут ла отклонения скала, при этом стрелка, скользящая по шкале, жестко закреплена на нодскальном рычаге.

В этом случае

Колебания величины Си связаны с изменениями пагяжения основы, которое создается основным регулятором.

Четвертый раздел посвящен анализу погрешности работы основного регулятора, обусловленной прежде всего несовершенством чувствительного и передаточного механизмов регулятора. При отрицательных ошибках работы регулятора будет расходоваться недостаточная длина основы, что вызовет вытяжку и ухудшение физико-механических свойств При положительных ошибках расходуется излишняя длина основы, что удорожает стоимост ь ткани Вероятность появления брака ткани, связанного с отклонениями расхода основы, будет

Саг К0((р)1Л0(<р).

(10)

1

где Ф— интеграл вероятностей; 8- величина допуска на расход основы; АиВ-коэффициенггм пропорциональности, отражающие неравномерность подачи основы и состояние поверхности намотки пряжи на навое; а~ показатель точности расхода основы.

Компенсация натяжения Ки основы в системе заправки осуществляется подвижным скалом при его отклонении на угол (р. При функциональной связи между К0 и <р, когда обе величины могут быть фиксированы, уравнение связи легко решается. При стохастической связи необходимо определить коэффициент корреляции: г = Л0сг(<р)/ (г(Ко), где А0 — постоянное число, показывающее степень влияния на К0\ <т(<р) и <т[К0) - показатели неравномерности отклонений <р и К0. Общее уравнение связи при этом

а2{К0)=Ъ5,\а(<р)г+2,0, (12)

из которого видно, что с уменьшением неравномерности отклонения скала уменьшается неравномерность натяжения основных нитей.

Наличие в основном регуляторе разрыва кинематической цепи между чувствительным и передаточным механизмами ведет к потере его чувствительности при изменении натяжения основы за каждую уточную ирокидку.

Колебания скала можно характеризовать как случайные и систематические, которые действуют одновременно и налагаются друг на друга. Погрешность натяжения оценивается полем рассеивания колебаний скала:

Нс=Н+6а(Н) + &Н, (13)

где Я - расстояние между регулировочными болтами; а(Н) - среднеквадратичное отклонение размера Н, вызванного погрешностью при установке нового навоя; АН « пределы изменения центра группирования погрешностей при возникновении корректировочного импульса.

Для повышения точности работы основного регулятора необходимо в первую очередь уменьшить все значения в (13).

Как показала практика эксплуатации основного регулятора станка АТПР, зона отклонений натяжения Кр, создаваемого регулятором, может превышать поле допуска ан. При этом возможны два варианта настройки регулятора: среднее значение отклонений натяжения Кр основы совпадает с серединой поля 8К12 допуска и среднее значение смещено относительно середины К„ поля допуска 8р, при этом правые границы полей допуска 8К и 8р совпадают между собой.

Во втором случае плотность распределения отклонений Кр которого равна

/

0,4986 + Ф[Ц28, + 8р)18р]) 8р^2п

ехр{~9[(2к-8, ^к)!8р}},{\4)

\

где -8р12<к<,8р12. При этом наблюдаете» снижение отклонения а(Кр)

натяжения Кр на 22,5%.

Статическое натяжение основы при срабатывании навоя характеризуется двумя показателями: уровнем настройки, то есть величиной Ка, на которую настроен основной регулятор, и точностью - степенью совпадения натяжения К во время срабатывания навоя с величиной настройки Ка. Точность нагяжения, создаваемого регулятором, зависит от величины Ка и дисперсии В{К). Влияние ЩК) существенно зависит от подналадки регулятора, которую необходимо осуществлять по мере срабатывания навоя для достижения постоянства натяжения.

В работе рассмотрены два случая, когда корректировка натяжения, то есть подналадки, производится через равные промежутки изменения радиуса намотки, и когда подналадки осуществляются при достижении определенного значения /^сопэ^ соответствующего оптимальным условиям получения ткани. Сравнения полученных результатов показывают, что дисперсия ДА") при условии постоянства натяжения при подналадках имеет наименьшую величину:

В первом случае ДК)=7,08(сН/нить)7 Второй вариант обеспечивает лучшую компенсацию погрешности предварительной настройки К,,

При рассмотрении влияния неравномерности Да„) угла аи поворота навоя за одну уточную прокидку, задающего длину сматываемых нитей, на неравномерность 0(К„) основы анализировали стохастическую связь

где у( - случайная величина, вызванная погрешностью работы основного регулятора; р- случайная величина, отражающая процесс формирования -элемента ткани на станке, не зависящая от ан.

Анализ (16) показал, что с увеличением точности отпуска основы (уменьшением 0(ан)) снижается неравномерность О(К0) нагяжения основных нитей. Эффективность влияния 0(а„) па ДХЛ зависш от величины коэффициента г корреляции между точностью отпуска основы и неравномерностью ее натяжения при сматывании с навоя.

В пятом разделе рассмотрен вопрос совершенствования основного регулятора с целью стабилизации натяжения основы. Одной из основных характеристик регулятора является его передаточный коэффициент /, равный огноше-

ЩКУГЦК^Ъ+ХК^ - /12 = 3,75(сН 1„ить)г. (15)

Кг=Г„<*„ + Р,

(16)

шло приращения уела Лас отклонения скала к приращению угла А<рп поворота навоя:

/=

100_( ртах-р

Л

(17)

Подставляя в (17) значения ас, соответствующие определешюму радиусу р намотки навоя, можно получить коэффициент /, при котором будет обеспечено постоянство статического натяжения основы. В этом случае необходимо изменять частные коэффициенты, например коэффициент передачи кулисы к скалу.

В предлагаемой конструкции нового основного регулятора (рис. 4) чувствительный механизм - скало - компенсирует натяжение основы за время срабатывания ткацкого навоя. Скало 1 при этом крепится на серьгах 2, шар-нирно закрепленных на подскальных рычагах 3. В результате срабатывания навоя 4 изменяется направление ветвей основы, огибающих скало, и результирующее натяжение, которое всегда направлено вдоль серег. Перемещение серег передается на исполнительный механизм для выравнивания натяжения.

Согласно рис. 4 статическое натяжение

В работе рассчитывались величина и закономерность перемещения скала на промышленном и новом регуляторах. Установлено, что характер перемещения скала модернизированного основного регулятора имеет различие по сравнению с существующим: у первого регулятора наблюдается наибольшее отклонение скала в горизонтальном направлении, у второго - в вертикальном. Компенсация длины основы при отклонении скала в двух вариантах различается незначительно (на 3,85%).

Для компенсации натяжения нитей автором предложена конструкция подвижной системы скала, в которой длина пружин регулятора остается постоянной. В результате этого статическое натяжение компенсируется за один оборот главного вала ставка и остается постоянным за время срабатывания навоя. Компенсация натяжения в процессе зевообразования составляет при этом

1Скр( 1 - 1пр Ипрд)1д 81ПРа - (¿Ясону -О^сту/ 2ЯС05(3С/2)5111

(18)

38,3%.

Y

Рис. 4 Схема нового основного регулятора (патент РФ №2175036) и профиль

нажимного рычага 5

Для контроля натяжения как одиночной нити, так и группы нитей автором предложены новые устройства При измерении натяжения любой одиночной нити основы на станке тегаодатчик находится на легкой платформе, опирающейся на нити основы (погрешность в измерении не превышает 1%) При замере натяжения группы нитей упругий элемент датчика выполнен в виде полуокружности с постоянным радиусом кривизны (свидетельство на полезную модель №16742) Такой тепзодатчик по сравнению с классическим значительно чувствительнее, обладает пониженной частотой собственных колебаний.

Для контроля расхода основной пряжи на станке разработано устройство (рис 5) для замера угла поворота ткацкого навоя, обладающее повышенной точностью измерения

Рис. 5. Устройство для замера угла поворота ткацкого навоя (патент 1Ш на полезную модель №44119)

Уработка основы в этом случае равна

ао=[1-100/(^ЛЛ)]100, (19)

где *>„=/,/Ы; (20>

/' - передаточное отношение между ткацким навоем и устройством.

С учетом принятых значений параметров

a^J^^^Jl^l (21)

200-103,5-/л ) [ 1л )

Как покачал эксперимент, новый регулятор создает более благоприятные условия для выравнивания натяжения основных нитей и уменьшения уработки аа и, следовательно, ведет к экономии основной пряжи во время срабатывания ткацкого навоя. Так, при плотности ткани по утку Ру=200 нитей/дм в метре ткани будет да=200-10=2000 уточин. Экономия основной пряжи на 1 м ткани составит - 1„\п =(0,534-0,532)-2000=4 мм. При длине /,„ основы на навое 1500 м экономия основы будет L„-LM 1,„ =б м. Из длины LM можно получить дополнительную ткань длиной L\~ £« (1-я</100)=5,74 м, что укладывается в диапазон peí улирования уработки нитей основы за время срабатывания навоя (рис. 6) при существующем основном регуляторе.

16

ао.%

8.0 7,5 7,0

6,5

6.0

5,5

0

50

100

150

200

250 Ки, ММ

Рис. 6. Изменение уработки нитей основы на ткацком станке с существующим регулятором

Общие выводы и рекомендации

Длина нитей основы в заправке ткацкого станка состоит из нескольких участков, отличающихся условиями работы Наибольшее влияние на изменение длины нитей оказывают радиус намотки основы на навое и угол отклонения скала за время срабатывания навоя. Так, в конце срабатывания навоя длина нитей увеличиваегся на 71,0 мм, а при отклонении скала на 3° она уменьшается на 5,1 мм

Выявлена закономерность принудительного отклонения скала по мерс срабатывания навоя, которое обусловлено несовершенством конструкции основного регулятора и зависит ог типа регуляторов, параметров строения ткани и размера намотки основы на навое Для станка ЛТПР, исходя из ассортиментных возможностей, максимальное отклонение скала может достигать 7°.

Разработаны переносные устройства для определения коэффициента жесткости заправки станка для статических и динамических условий работы, принцип действия которых основан на взаимодействии заправки с упругим элементом — пружиной с известным коэффициеш-ом ее жесткости Устройства могут контролировать коэффициент жесткости в диапазоне до 1,0 Н/мм, что охватывает весь ассортимент тканей, вырабатываемых на бесчелночных ткацких станках.

Предложено стационарное устройство для непрерывного контроля коэффициента жесткости системы заправки на работающем станке с учетом плотности ткани по утку, линейной плотности утка, радиуса намотки на навое, влажности окружающей среды.

Рассмотрена неравномерность в подаче основы на ткацких станках ЛТПР, возникающие вследствие погрешности работы основного регулятора из-за разрыва кинематической цепи между чувствительным и передаточным механизмами Выявлены систематические и случайные отклонения при кор-

рсктировке натяжения основы, описаны распределения импульса и интервала, в котором происходит передача сигнала об изменении натяжения.

6. Определены варианты настройки и подналадки основного регулятора, при которых выполняются условия постоянства натяжения и снижения его дисперсии, в результате чего обеспечивается компенсация погрешности стохастической связи между углом поворота навоя и отклонениями процесса тканеобразования.

7. Предложена конструкция основного регулятора, в которой скало использовано в качестве корректирующего механизма для выравнивания натяжения основы за время срабатывания навоя. Подвижная система скала данного механизма способна компенсировать натяжение в процессе зевообразова-ния на 38,8%.

8. Установлено, что длина основных нитей за время прокидки одной уточины имеет случайные отклонения, обусловленные целым рядом технологических причин и конструктивных особенностей основного регулятора. Учет суммы неслучайных слагаемых длины сматываемых с навоя нитей за время его срабатывания позволяет снизить расход основы при формировании ткани.

9. В ходе анализа расхода основной пряжи на станке применено устройство для определения угла поворота навоя, позволяющее с большой точностью определять отпуск основы при прокладке каждой уточины. Уменьшение отклонений величины уработка основы на станке путем применения соответствующих механизмов, стабилизирующих натяжение, ведет к экономии пряжи и дополнительной выработке ткани с ткацкого навоя.

10. Производственная проверка основного регулятора, проведенная в условиях ООО "Лежневский текстиль", показала его эффективность, заключающуюся в дополнительной выработке ткани, снижении обрывности основы, повышении нормы обслуживания ткача Ожидаемый годовой экономический эффект составит 75,847 тыс. руб. на 100 ткацких станков АТПР-100-4.

Публикации, отражающие основное содержание диссертации

1. Пат 2175036 Российская Федерация МКИ С2 7D03D 49/06. Основный регулятор ткацкого станка/ Воронин С.Ю., Жуков А.А., Быкадоров В.Р - Опубл. 20.10.2001, Бюл. N29.-4с.: ил.

2 Свидетельство на полезную модель 16742 Устройство для измерения натяжения группы нитей / С.Ю. Воронин, А А Жуков, В Р. Быкадоров - Опубл 10.02.2001, Бюл N 5 Зс.: ил.

3. Перова, Н Р. Неравномерность натяжения основных нитей и ее компьютерная оценка / ИР Перова, BP Быкадоров //Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2000): сб. докл. международной науч.-техн. конф / Иванов гос. текст, академия. - Иваново, 2001 - С 83-85

4 Маклашии, С К О корректировке натяжения основы основным ре1улятором / С К. Мак-лашин, H M Сокерин, BP Бьпсалоров / Иванов roc текст академия Иваново, 2001. 6с.- Деп в ООО "Легпроминформ" 23 04 2001, N 4001-Лп.

5. Маклашин, С.К. Компенсация натяжения основных нитей на ткацком станке / С.К. Маклашии, Н.М. Сокерин, В.Р. Быкадоров / Иванов, гос. текст, академия. Иваново, 2001. 6с - Деп в ООО "Легпроминформ" 23.04 2001, N 4001-Лп

6. Семеновых, И.А. Новый основной регулятор станка АТПР / И А. Семеновых, В.Р Быкадоров, Н.В. Шеманаев К Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2001): тез. докл. межвузовской 1иуч.-техн. конф. / Иванов, гос. текст академия. - Иваново, 2001. - С. 85-S6.

7. Воронин, С.Ю. О возможности контроля параметров системы заправки ткацкого станка /СЮ. Воронин, В Р Быкадоров // Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2001) тез. докл. межвузовской науч.-техн конф. / Иванов, roc текст академия.-Иваново,2001.-С.99-100.

8. Быкадоров, В.Р. У работка ткани по утку на ткацком станке/ В Р. Быкадоров, А. А Кос-тсрин, АН. Молчанов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2001): тез. докл. межвузовской науч-техн конф / Иванов roc текст академия - Иваново, 2001. - С 100-101.

9 Воронин, С Ю Корректировка натяжения основы на ткацком станке /СЮ Воронин, BP Быкадоров// Изв вузов. Технология текстильной промышленности 2001 N1. С. 34-39.

10 Воронин, С Ю Основный регулятор ткацког о сгаика /СЮ Воронин, Л Л Жуков, BP Быкадоров//Изв вузов Технология текст ильной промышленности 2001 N2 -С. 62-66.

11. Быкадоров, BP Уработка ткани по основе на ткацком станке / BP Быкадоров, H В Шеманаев // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2002)' тез докл межвузовской науч -техн. конф / Иванов гос. текст академия. -Иваново,2002 - С 114-115.

12 Быкадоров, BP. Исследование системы заправки пневморапирного ткацкого станка АТПР-100/ В Р Быкадоров, В А Синицы" //Вестник научно-промышленного общества - М.: "Алев-Р". 2002 С. 49-53

13. Быкадоров, В.Р Передаточный коэффициент основного раупятора псацких станков АТПР и СТБ / В.Р. Быкадоров, В.А Синицын // Перспектива развития хлопкоочистительной, текстильной и легкой промышленности тез докл республиканской научно-практической конф / ТИТЛП Ташкент, 2003,- С 69-70

14. Быкадоров, В Р. О точности работы основного регулятора ткацкого станка / H Р Быкадоров, В А. Синицын // Студенты и молодые ученые КГТУ - производству: материалы 55-й межвузовской науч -техн конф./ КГТУ - Кострома, 2003 - С 234-235

15. Шлыков, А С. Подвижная система скала ткацкого станка / А С. Шлыков, В Р Быкадоров, В А Синицын // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2003)- тез докл межвузовской науч -техн конф аспирантов и студентов / Иванов гос. текст академия. - Иваново, 2003 - С. 79-80

16 Быкадоров, BP. Скало ткацкого сгаика / BP Быкадоров, В.А Синицын // Молодые ученые - развитию гекстилыюй и легкой промышленности (Поиск -2003) тез докл

межвузовской науч.-техн коиф. аспирантов и студенток / Иванов, roc текст академия

- Иваново, 2003. С. 83-84.

17. Быкадоров, BP Компенсация натяжения основы при зевообразовании/В.Р. Быкадоров, А.С. Шлыков, В. А. Синицмн // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2003): тез. докл. межвузовской науч.-техн. конф. аспирантов и студентов. / Иванов, гос. текст, академия - Иваново, 2003 - С. 85-86.

18 Быкадоров, В Р. Настройка основного регулятора ткацкого станка // Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2004): тез. докл межвузовской научно-техн конф. / Иванов, roc текст академия. - Иваново, 2004 - С. 80-81.

19. Быкадоров, В.Р. Контроль коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2004): тез. доел, межвузовской научно-техн конф. / Иванов, гос. текст', академия - Иваново, 2004

- С. 83-85.

20 Воронин, С Ю Информационная технология расчета параметров процесса ткачества / С.Ю. Воронин, В.Р. Быкадоров, А С Шлыков // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2004) тез докл. международной научно-техн. конф. / Иванов гос. текст академия - Иваново, 2004. С. 123-124.

21 Быкадоров, BP Основный регулятор ткацкого станка / В Р. Быкадоров, И.В Морозов// Информационная среда вуза' сб материалов XI Международной научно-техн конф/ ИГАСА. - Иваново, 2004 - С 380-382.

22 Быкадоров, В.Р Настройка основного рстулятора ткацкого станка / В Р. Быкадоров, И В Морозов // Информационная среда вуза- сб материалов XI Международной научно-техн. конф / ИГАСА Иваново, 2004 - С 383-385

23 Воронин, С Ю Расход основы на ткацком станке /СЮ Воронин, В Р Быкадоров // Совершенствование процессов гексгильного производства: юбилейный сборник науч. трудов /Иванов roc текст, академия. - Иваново, 2004. - С. 104-106

24 Воронин, СЮ Уработка основы на ткацком станке / СЮ Воронин, BP Быкадоров// Совершенствование процессов текстильного производства' юбилейный сборник науч. грудов. / Иванов, юс. текст академия - Иваново, 2004. - С 106-108.

25 Пат на полезную модель 44119 Устройство для определения угла поворота ткацкого навоя / Шлыков А С, Быкадоров В Р. - Опубл 27.02.2005; Бюл. N 6. -4с.. ил

Лицензия ИД №06309 от 19 11 2001 Подписано в печать 08 08 2005. Формат 1/16 60x84 Бумага иисчая. Плоская печать Уел печ л 1,16 Уч.-изд л 1,11. Тираж 80 эю Заказ №

Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии СЬдел оперативной полиграфии 153000 г Иваново, пр Ф Энгельса, 21

»15125

РНБ Русский фонд

2006-4 12835

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. АНАЛИЗ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ,

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ЗАПРАВКИ НИТЕЙ ОСНОВЫ

НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ.

2.1. Расчет длины нитей основы в зоне "навой — скало".

2.2. Параметры установки ламельного прибора на станке.

2.3. Изменение длины нитей основы на участке скало — задний пруток ламельного прибора".

2.4. Длина нитей на участке

-тая ремизка - ламельный прибор".

2.5. Изменение общей длины нитей основы в заправке ткацкого станка.

2.6. Вынужденное отклонение скала при срабатывании ткацкого навоя.

3. КОЭФФИЦИЕНТ ЖЕСТКОСТИ СИСТЕМЫ ЗАПРАВКИ ТКАЦКОГО СТАНКА.

3.1. Методы определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка.

3.2. Взаимодействие системы заправки ткацкого станка с упругим элементом.

3.3. Устройство для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в статических условиях.

3.4. Устройство для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в динамических условиях.

3.5. Влияние технологических параметров заправки ткацкого станка на коэффициент жесткости.

3.6. Контроль коэффициента жесткости системы заправки на ткацком станке.

4. ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ РАБОТЫ ОСНОВНОГО РЕГУЛЯТОРА ТКАЦКОГО СТАНКА.

4.1. Случайные ошибки отпуска основы с ткацкого навоя.

4.2. Компенсация натяжения основных нитей на ткацком навое.

4.3. Коррекция натяжения основы на ткацком станке.

4.4. Настройка основного регулятора ткацкого станка.

4.5. Влияние подналадок основного регулятора станка АТПРна натяжение основных нитей.

4.6. Неравномерность натяжения основных нитей на ткацком станке и ее компьютерная оценка.

5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНОГО РЕГУЛЯТОРА ТКАЦКОГО CTAIIKA С ЦЕЛЬЮ СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯ ОСНОВНЫХ НИТЕЙ.

5.1. Способ стабилизации натяжения основы на ткацком станке.

5.2. Разработка и исследование нового основного регулятора станка АТПР.

5.3. Компенсация длины основы при отклонении скала основного регулятора.

5.4. Стабилизация натяжения основных нитей на ткацком станке.

5.5. Устройства для измерения натяжения нитей основы.

5.6. Расход основы на ткацком станке

При выработке ткани на ткацком станке значительное влияние на показатели её качества оказывает заправочное натяжение основы, от которого зависит также расход сырья, уровень обрывности нитей и производительность ткацкого оборудования. Существующие устройства для регулирования натяжения основы и ее отпуска из-за погрешности в работе не обеспечивают их постоянства как за одну уточную прокидку, так и по мере срабатывания навоя. Это находит отражение в структуре вырабатываемой ткани, ее физико-механических свойствах, расходе основной пряжи. Перечисленные показатели за время срабатывания ткацкого навоя имеют большие отклонения от первоначально установленного значения.

Повышение технологической точности процесса ткачества на ткацких станках, то есть компенсация технологических погрешностей, является одним из путей повышения его эффективности. Преимущество так называемого активного контроля здесь заключается в том, что качество продукции обеспечивается самим технологическим процессом, что резко снижает потери от брака.

При выработке ткани на станке процесс ткачества имеет колебания, которые носят характер систематических и случайных функций. Такие показатели технологического процесса как натяжение основных нитей, их уработка и расход в ткани, изменяются не только за цикл тканеформирования, но и за время срабатывания ткацкого навоя. Поэтому контроль технологических параметров и стабилизация натяжения основы являются одним из путей экономии полуфабрикатов на ткацком станке.

Таким образом, уменьшение расхода основы, снижение ее обрывности, увеличение производительности ткацкого оборудования возможно только на основе более глубокого теоретического анализа технологического процесса с одновременной разработкой средств повышения его эффективности.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Деятельность любого текстильного предприятия характеризуется множеством количественных и технико-экономических показателей. Среди них нет ни одного, который не зависел бы от качества сырья и степени его использования. Поэтому очевидно, что рациональное и эффективное использование сырья должно быть связано со снижением обрывности, учетом его расхода, сокращением отходов, при одновременном совершенствовании технологических процессов.

Применительно к процессу образования ткани на ткацких станках типа СТБ и АТПР одним из доминирующих параметров, влияющих на расход основы, является ее уработка. Колебания уработки влияют на поверхностную плотность ткани и, следовательно, на расход сырья. На ткацком станке расход основы, приходящийся на каждую уточину, определяется работой основного регулятора, то есть подачей или отпуском основы с ткацкого навоя.

Существующая конструкция основного регулятора ткацких станков не обеспечивает постоянства расхода основы за время срабатывания ткацкого навоя из-за погрешности работы подвижной системы скала как чувствительного элемента регулятора. Поэтому использование новых конструкций чувствительного элемента для стабилизации натяжения основной пряжи является актуальной задачей, решение которой вместе с разработкой средств контроля позволяет при срабатывании навоя сэкономить некоторую длину основы и получить дополнительное количество ткани.

Целью диссертационной работы является разработка средств контроля коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка, уменьшение расхода основной пряжи в ткани за время срабатывания ткацкого навоя путем увеличения точности работы основного регулятора.

В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие основные научные и технические задачи:

1. Определено изменение длины основы по зонам ее заправки, позволяющсе оценить общую деформацию нитей при отклонении скала за время срабатывания ткацкого навоя.

2. Разработаны переносные устройства для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка в статических и динамических условиях.

3. Предложено устройство для непрерывного контроля коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка с использованием подвижной системы скала.

4. Выявлен характер отклонений в отпуске основы на ткацком станке, обусловленных погрешностью работы основного регулятора и состоянием поверхности намотки ткацкого навоя.

5. Установлены причины погрешности работы чувствительного и передаточного механизмов основного регулятора и их влияние на натяжение основы.

6. Предложен режим настройки и подналадок регулятора, при которых пределы варьирования натяжения основы не ухудшают процесс образования ткани.

7. Дана оценка влияния частных передаточных коэффициентов основного регулятора на натяжение основы и закономерности их изменения по мере срабатывания основы.

8. Предложены новые конструкции подвижной системы скала основного регулятора способные стабилизировать натяжение основы как за цикл тканеобразования, так и за время срабатывания навоя.

9. Предложены новые тензодатчики для измерения отдельно взятой или группы основных нитей в заправке ткацкого станка

10. Разработано устройство, с помощью которого можно определять величину отпуска основы с навоя, то есть ее расход за каждую уточную прокидку.

Решение указанных задач соответствует направлению научных исследований Ивановской государственной текстильной академии по совершенствованию техники и технологии ткацкого производства.

Методика исследований. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, которые проведены на промышленном и новом основных регуляторах станка АТПР с использованием разработанных автором измерительных устройств.

В теоретических исследованиях предлагаемых устройств для контроля процесса ткачества и расхода основы применены методы аналитической геометрии, теоретической механики и сопротивления материалов. При анализе погрешности работы основного регулятора использовались вероятно-статистические методы исследования. Экспериментальные исследования коэффициента жесткости системы заправки и расхода основы проводились с использованием тензометрического метода измерений. Основные теоретические положения, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке в лабораториях и производственных условиях с применением современной измерительной аппаратуры. Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась с использованием ПЭВМ.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Определена длина нити на всех участках системы заправки ткацкого станка, отличающихся условиями их работы при формировании элемента ткани.

2. Выявлена закономерность вынужденного отклонения скала за время срабатывания ткацкого навоя, вызванного несовершенством конструкции чувствительного элемента основного регулятора.

3. Разработаны и испытаны переносные устройства для замера коэффициента жесткости систем заправок в статистических и динамических условиях, а также для непрерывного его контроля при работе ткацкого станка.

4. Изучено влияние неравномерности отклонения скала и погрешности передаточного механизма основного регулятора на неравномерность натяжения основных нитей.

5. Создана методика расчета настройки и подналадок основного регулятора, при которых происходит снижение неравномерности натяжения основы по мере срабатывания навоя.

6. Дана числовая оценка неравномерности натяжения основных нитей непосредственными измерениями на ткацком станке в зависимости от угла поворота ткацкого навоя.

7. Разработаны и испытаны новые конструкции подвижной системы скала, выравнивающие натяжение как за цикл тканеформирования, так и за время срабатывания навоя.

8. Предложена методика расчета расхода основы на станке за время прокидки одной уточины и разработано устройство для его контроля.

Принципиальная техническая новизна подтверждена патентом №2175036 от 20.10.2001 г. "Основной регулятор ткацкого станка", патентом RU на полезную модель №44119 от 30.08.2004 г. "Устройство для определения угла поворота ткацкого навоя" и свидетельством РФ на полезную модель №16742 от 26.06.2000 г. "Устройство для измерения натяжения группы нич/ || теи .

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Предложенная конструкция нового основного регулятора и устройств для контроля технологического процесса ткачества и расхода основы на ткацком станке позволили за время срабатывания навоя сэкономить определенную длину основы, из которой можно получить дополнительную ткань. Так на ткацком станке АТПР-100-4 при выработке ткани саржа 1/3, снизилась обрывность нитей основы на 11,8%, увеличилась норма выработки ткача на 4,3%, было выработано дополнительно около 6 м ткани с одного ткацкого навоя. Разработаны устройства для замера натяжения нитей на ткацком станке и их расхода за один оборот главного вала станка.

Результаты работы внедрены на ООО "Лежневский текстиль" с ожидаемым годовым экономическим эффектом 75,847 тыс. руб. на 100 ткацких станков АТПР-100-4.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на следующих межвузовских конференциях и семинарах: международной научно-технической конференции "Студенты и молодые ученые КГТУ - производству" (г.Кострома, 2003), республиканской научно-технической конференции "Перспективы развития хлопкоочистительной, текстильной и легкой промышленности" (г.Ташкент, ТИ ГЛИ 2003), межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (ПОИСК — 2001.2005, ИГТА), научно-методическом семинаре кафедры ткачества ИГТА (2004 -2005), расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (2005).

Публикации. Основные результаты выполненных исследований представлены статьями в журналах "Изв. вузов. Технология текстильной промышленности", "Вестнике научно-технического общества, "Библиографическом указателе ВИНИТИ", тезисами докладов на научно-технических конференциях, патентом РФ от 20.10.2001г. N2175036, свидетельством на полезную модель от 26.06.2000г. N16742, патентом RU на полезную модель от 30.08.2004г. №44119.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, анализа современного состояния неравномерности процесса образования ткани на станке и экономии полуфабрикатов (1 раздел), результатов исследований (2-5 разделы), общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 152 наименований, а также приложений. Основная часть диссертации представлена на 186 страницах машинописного текста, в число которых входят 58 рисунков, 18 таблиц, список литературы и приложения.

Общие выводы и рекомендации

1. Длина нитей основы в заправке ткацкого станка состоит из нескольких участков, отличающихся условиями работы. Наибольшее влияние на изменение длины нитей оказывает радиус намотки основы на навое и угол отклонения скала за время срабатывания навоя. Так, в конце срабатывания навоя длина нитей увеличивается на 71,0 мм, а при отклонении скала на 3° она уменьшается на 5,1 мм.

2. Выявлена закономерность принудительного отклонения скала по мере срабатывания навоя, которое обусловлено несовершенством конструкции основного регулятора и зависит от типа регуляторов, параметров строения ткани и размера намотки основы на навое. Для станка АТПР, исходя из ассортиментных возможностей, максимальное отклонение скала может достигать 7°.

3. Разработаны переносные устройства для определения коэффициента же-• сткости заправки станка для статических и динамических условий работы, принцип действия которых основан на взаимодействии заправки с упругим элементом — пружиной с известным коэффициентом ее жесткости. Устройства могут контролировать коэффициент жесткости в диапазоне до 1,0 Н/мм, что охватывает весь ассортимент тканей, вырабатываемых на бесчелночных ткацких станках типа АТПР и СТБ.

4. Предложено стационарное устройство для непрерывного контроля коэффициента жесткости системы заправки на работающем станке с учетом плотности ткани по утку, линейной плотности утка, радиуса намотки на навое, влажности окружающей среды.

5. Рассмотрены ошибки подачи основы на ткацких станках АТПР, возникающие вследствие погрешности работы основного регулятора из-за разрыва кинематической цепи между чувствительным и передаточным механизмами. Выявлены систематические и случайные отклонения при корректировке натяжения основы, описаны распределения импульса и интервала, в котором происходит передача сигнала об изменении натяжения.

6. Определены варианты настройки и подналадки основного регулятора, при которых выполняются условия постоянства натяжения и снижения его дисперсии, в результате чего обеспечивается компенсация погрешности стохастической связи между углом поворота навоя и отклонениями процесса

7. Предложена новая конструкция основного регулятора в котором скало использовано в качестве корректирующего механизма для выравнивания натяжения основы за время срабатывания навоя, подвижная система скала которого способна компенсировать натяжение в процессе зевообразо-вания на 38,8%.

8. Установлено, что длина основных нитей за время прокидки одной уточины имеет случайные отклонения, обусловленные целым рядом технологических причин и конструктивных особенностей основного регулятора. Учет суммы неслучайных слагаемых длины сматываемых с навоя нитей за время его срабатывания позволяет снизить расход основы при формировании ткани.

9. В ходе анализа расхода основной пряжи на станке применено устройство для определения угла поворота навоя, позволяющее с большой точностью определять отпуск основы при прокладке каждой уточины. Уменьшение отклонений величины уработка основы на станке путем применения соответствующих механизмов, стабилизирующих натяжение, ведет к экономии пряжи и дополнительной выработке ткани с ткацкого навоя.

10. Производственная проверка основного регулятора, проведенная в условиях ООО "Лежневский текстиль", показала его эффективность, заключающуюся в снижении обрывности основы, повышении нормы обслуживания ткача и дополнительной выработке ткани. Ожидаемый годовой - > экономический эффект составил 75,847 тыс.руб. на 100 ткацких станков АТПР-100-4.

1. Лахтин И.П. Экономное использование сырья — основа эффективности текстильного производства. — Текстильная промышленность, 1977, N4. -С. 1-4.

2. Поляк A.M. Повышение эффективности материальных ресурсов. — М: Легкая индустрия, 1978. 168 с.

3. Раевский В.А. Резервы улучшения использования сырья. — Текстильная промышленность, 1976, N5. С.22-24.

4. Бершев Е.Н. и др. Экономия сырья в текстильном производстве. М: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 168 с.

5. Грачев А. Сотрудничество стран-членов СЭВ по расширению ассортимента, улучшения качества изделий и эффективному использованию сырья. — Текстильная промышленность, 1980, N11. — С.1-3.

6. Шварцман Д.А., Фирсов К.Г. Проблемы повышения эффективности текстильной промышленности. М: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 848 с.

7. Покачев А.К. Направление развития хлопчатобумажной промышленности. — Текстильная промышленность, 1977, N7. — С.3-6.

8. Букаев П.Т. и др. Справочник по хлопкоткачеству. М: Легпромиздат, 1976.-576 с.

9. Мартынова А.А., Черникина Л.А. Лабораторный практикум по строению и проектированию тканей. М: Легкая индустрия, 1976. - 296 с.

10. Гордеев В.А. Динамика механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков. М: Легкая индустрия, 1965. - 248 с.

11. Гордеев В.А, Волков П.В. Ткачество. М: Легкая и пищевая промышленность, 1984.-488 с.

12. Ефремов Е.Д. Деформация упругой системы заправки ткацкого станка. Иваново: ИХТИ, 1979. - 72 с.

13. Богза А.Д. Надежность процесса ткачества на станках СТБ. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 144 с.

14. Шлыков А.С., Синицына И.В. Исследование перемещения нитей основы и ремиз в процессе зевообразования на станке АТПР-100-4// Вестник ИГТА. 2003, N3. - С.60-65.

15. Лахтин Н.В., Шутова С.А. Изменение геометрии и заправки основы на станках A l l IP и СТБ при движении скала. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1981, - N6. - С.58-61.

16. Дицкий А.В. Расчет и проектирование механизмов отпуска основы автоматических ткацких станков. — Автореферат докт. дисс. — М.: МТИ, 1976.-32 с.

17. Ерохин Ю.Ф., Мигушов И.И. Определение характеристик жесткости нитей и ткани с помощью маятникового прибора. — Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1973, N5 С.64-68.

18. Ерохин Ю.Ф. Определение коэффициента жесткости упругой системы заправки на ткацких станках. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1972, N1. - С. 45-47.

19. Быкадоров Р.В. Развитие теоретических основ процесса ткачества и их практическая реализация в промышленности. Автореферат докт. дисс. - Иваново, ИГТА, 1999. - 36 с.

20. СиницынВ.А. Определение характеристик процесса формирования ткани на ткацком станке по осциллограмме натяжения нитей основы. Метод, указ. ИГТА, 1986. - 136 с.

21. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М: Легкая индустрия, 1980. - 320 с.

22. Власов П.В. Нормализация процесса ткачества. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -240 с.

23. Быкадоров Р.В. Натяжение основных нитей на ткацком станке. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1980, N3. - С. 46-49.

24. Маховер В.Л. Совершенствование и анализ процессов на шлихтовальных машинах. Иваново, ИГТА, 2003. - 356 с.

25. Ступников и др. Влияние неравномерности натяжения основы на ее обрывность. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1978, N1.-С. 59-62.

26. Лустгартен Р.В. Обоснование выбора параметра регулирования и регулирующего воздействия для управления технологическим режимом ткачества. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1977, N6. - С.56-58.27