автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка технологии изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры

А

На правах рукописи

ПЕРОВА НАТАЛИЯ РИММОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТКАНИ КОМБИНИРОВАННОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ С ЭЛЕМЕНТОМ РЕЛЬЕФНОЙ СТРУКТУРЫ

Специальность - 05.19.02 Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2003

!

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

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Ерохин Юрий Филиппович.

4,

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Юхин Сергей Семенович, кандидат технических наук, доцент Тягунов Валерий Алексеевич.

Ведущая организация - ОАО "Кохматекстиль", г. Кохма, Ивановская область.

" л - шшл _2003года в ^часов I

Защита состоится " л? " ЯШМ- _2003года в ' *часов на заседании ученого совета Д212.061.01 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Автореферат разослан " Ж- 2003

года.

Ученый секретарь диссертационного совета 1 Н.А.Кулида

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПетеобург оЛ<3 09 Ш) :

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В условиях формирования рыночной экономики России специализация текстильных предприятий Ивановской области на изготовление достаточно узкого ассортимента вырабатываемых тканей и, прежде всего, тканей бельевой группы создает дополнительные трудности для адаптации субъектов хозяйствования.

В ряде случаев наблюдается формальное расширение ассортимента выпускаемой продукции, что в основном обусловлено использованием да-вальческого сырья, в том числе и пониженного качества. Данные тенденции приводят к тому, что количество артикулов тканей одного назначения растет, тогда, как индивидуальные различия между ними стираются, что не способствует быстрой реализации вырабатываемой продукции.

Вместе с тем на мировом рынке наблюдается тенденция к расширению ассортимента производимых тканей, одним из основных направлений является комбинация различных видов переплетений. Параллельно с разработкой тканей новых структур происходит и совершенствование конструктивных решений ткацкого оборудования, которые направлены на универсализацию оборудования для различного вида перерабатываемого сырья и гибкость в рисунке вырабатываемых тканей; увеличение производительности машин; оснащение машин самыми современными микропроцессорными системами управления и контроля технологического процесса.

Модернизация отечественных текстильных предприятий связана с необходимостью серьезных капитальных вложений. В настоящее время, по нашему мнению, основной поток инвестиций направлен в добывающие отрасли, а текстильная промышленность, несмотря на возможность быстрого оборота капитала, остается без поддержки. При этом следует отметить, что отсутствие со стороны государства защиты отечественных производителей вызывает острую конкуренцию со стороны импортных товаров, соответствующих низкому платежеспособному спросу населения.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о целесообразности проведения теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выработку тканей новых структур, что должно способствовать более полному удовлетворению потребностей рынка в условиях постоянного повышения требований к качеству. При этом в свете современных тенденций в проектировании и выработке подобных тканей основное внима-1 ние необходимо уделять таким аспектам, как строение ткани, возможность выпуска тканей с постоянными параметрами на серийном оборудовании, имеющемся в наличии на предприятиях.

Цель диссертационной работы заключается в разработке структуры, технологии изготовления тканей комбинированного переплетения с элемен-

том рельефной структуры, что обеспечивает расширение ассортимента выпускаемых тканей.

Для реализации поставленной цели в диссертационной работе решены следующие научные и технические задачи:

]. Создана структура строения ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, использование которой позволило расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков. Произведен выпуск опытной партии данной ткани на станках СТБ-180 и АТПР -100-4.

2. Проведено маркетинговое исследование с целью изучения требований рынка к хлопчатобумажным тканям бельевой и плательной групп, результаты которого учтены при проектировании тканей нового ассортимента.

3. Проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойной ткани и проверена достоверность модели, позволяющей с большей точностью определять параметры ткани, в том числе и при крайних порядках фаз строения.

4. Выведены аналитические зависимости, дающие возможность оценить влияния положения скала по мере срабатывания ткацкой паковки на деформацию и натяжение основных нитей в ветвях зева.

5. Получены теоретические зависимости изменения параметров строения ткани от колебаний натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических режимах.

6. Модернизирован существующий основный регулятор бесчелночных ткацких станков, что позволило формировать ткань с эффектом рельефной структуры с постоянными параметрами ее строения.

• ' 7. Предложено устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка в статических условиях, проведена его практическая апробация.

8. Определены оптимальные заправочные параметры процесса изготовления комбинированной ткани на станке СТБ.

Методы исследования. При проведении Теоретических исследований использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, планирования эксперимента, теории механизмов и машин. Все экспериментальные исследования выполнены на действующем оборудовании. Для подтверждения расчетных величин уработки основных нитей использован метод срезов .тканей. Оценка погрешности прямых и косвенных измерений произведена методами математической статистики.

Автор защищает:

1. Новую структуру строения и способ изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, спроектированной на базе усовершенствованного геометрического метода. - --

2. Математические зависимости для определения натяжения нитей основы при выработке ткани комбинированного переплетения в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях.

3. Приспособление к основному регулятору бесчелночного ткацкого станка СТБ.

4. Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методику определения данного параметра в статических условиях.

5. Оптимальные заправочные параметры процесса формирования экспериментальной ткани на станке СТБ.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Разработана технология изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры.

2. Теоретически определено влияние изменения положения скала на натяжение основных нитей в ветвях зева и обрывность основы при формировании ткани комбинированного переплетения.

3. Получены аналитические выражения для определения натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях, на основе которых произведена модернизация основного регулятора станка СТБ с целью стабилизации процесса выработки ткани комбинированного переплетения.

4. Предложено устройство для' определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методика определения данного параметра в статических условиях.

5. Установлены оптимальные заправочные параметры процесса выработки ткани новой структуры на станке СТБ, позволяющие снизить обрывность основных нитей.

Принципиальная новизна технических и технологических разработок подтверждена свидетельствами на полезную модель: № 24200 " Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г. и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.

Практическая значимость указанной работы заключается в следующих положениях:

1. Разработана, спроектирована и исследована новая ткань комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, что позволило расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков.

2. Усовершенствован основный регулятор станка СТБ, позволивший нормализовать процесс выработки ткани комбинированного переплетения, снизить обрывность основных нитей и стабилизировать качество вырабатываемой ткани.

3. Созданное в ходе выполнения работы устройство для контроля параметров упругой системы заправки ткацкого станка может быть рекомендовано для серийного выпуска.

4. Практические и теоретические рекомендации по работе могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента тканей, при выполнении научно-исследовательских работ и в учебном процессе.

5. Результаты исследования оптимальных параметров заправки ткацких станков могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента применительно к тканям комбинированного переплетения.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, магистров и студентов "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Иваново, 2000, 2001, 2002); международных научно-технических конференциях "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Иваново, 2000, 2001, 2002); международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях"(Кострома, 2000); заседаниях научно-методического семинара кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2001,2002); расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2003).

Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.

Публикации. Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертационной работы, изложены в пятнадцати печатных работах, в том числе одна статья в журнале "Вестник № 2 Ивановской государственной текстильной академии", тезисы докладов на научно-исследовательских конференциях, публикация в сборнике докладов данных конференций, получено два свидетельства на полезную модель: № 24200 "Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г. и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.

Личное участие автора в получении научных результатов, изложенных в диссертации. Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору. Экспериментальные исследования выполнены автором. Во внедрении технических и технологических решений принимали участие сотрудники АО " Фабрика им. С.И. Балашова" г. Иванова и ткацкой фабрики ИП Скворцова А.Н. г. Вичуги.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 листах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 118 наименований, содержит 20 таблиц, 34 рисунка и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и | задачи исследования и определены методы их решения. Показаны научная

[ новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена обзору источников информации в области * строения, проектирования и формирования ткани.

Рассмотрены существующие методы проектирования однослойных тканей, базирующиеся на фундаментальных исследованиях проф. Н.Г'. Новикова. Дана сравнительная оценка используемых при проектировании тканей показателей, характеризующих процесс выработки ткани на ткацких станках.

Отмечено, что исследованию взаимосвязи деформации и натяжения нитей основы в процессе ткачества посвящены многие теоретические и экспериментальные работы таких ученых, как В.А. Гордеев, Е.Д. Ефремов, П.В. Власов, Ю.Ф. Ерохин, И.М. Дрохлянский, С.Д. Николаев, С.С. Юхин и других. При анализе работ, связанных с рассмотрением проблем тканеформиро-вания, особое внимание уделено вопросам влияния натяжения основных нитей на структуру и физико-механические свойства тканей и совершенствования конструкции основных регуляторов.

Выявлен круг вопросов, касающихся процессов проектирования и формирования тканей, которые требуют изучения и корректировки: определение параметров строения однослойных тканей при крайних порядках фаз строения, разработка способа формирования ткани комбинированного пере-У плетения с продольными полосами вдоль основы, изменение натяжения ни-

тей основы в ветвях зева в зависимости от положения скала, обеспечение постоянства параметров строения ткани при срабатывании ткацкого навоя. ^ Вторая глава посвящена разработке структуры, технологии изготов-

^ ления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной струк-

туры и определению параметров строения данной ткани.

В диссертационной работе мы акцентируем внимание на сочетании переплетений с различной величиной настила. Данная группа переплетений в литературных источниках освещена недостаточно и требует определенных уточнений.

Анализ литературных источников показал, что нормальная работа станка при формировании тканей комбинированного переплетения с продольными полосами возможна лишь при близких значениях урабогки основных нитей в полосах при выработке ткани с одного ткацкого навоя. Если наблюдается резкая разница в уработке, то нити основы одной полосы будут перенапряжены, а другой - ослаблены, что затрудняет формирование тканей

и вызывает необходимость использования двух навоев, а это значительно усложняет заправку станка.

В ходе выполнения диссертационной работы нами разработана новая структура однослойной ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры. Принципиальной особенностью данной тканой структуры является то, что нити основы с различной уработкой срабатываются с одного ткацкого навоя для полос полотняного и переплетения с элементом рельефной структуры.

С целью изучения требования рынка к тканям плательной и бельевой групп было проведено маркетинговое исследование, в результате которого выявлены приоритеты в составе показателей качества хлопчатобумажных тканей данных групп.

При этом для установления объективного выбора наиболее существенного состава показателей качества ткани целесообразны формализация имеющихся сведений с помощью метода ранговой корреляции и, что особенно важно, определение круга показателей, по которым может проводиться ранжирование, и критериев для подбора специалистов-экспертов.

Параллельно с проведением маркетингового исследования анализировалось общественное мнение. С учетом данных проведенного маркетингового исследования и на основании рекомендаций нами разработана и спроектирована ткань комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, отвечающая современным тенденциям моды и требованиям рынка.

В строении ткани заложено комбинированное переплетение, чередование полос различного переплетения нитей в ткани проведено в направлении основы. Данная тканая структура характеризуется совокупностью следующих существенных признаков:

1. Возможностью срабатывания основы с различной уработкой с одного ткацкого навоя для полос полотняного и рельефного переплетений без использования-дополнительных приспособлений на ткацком станке.

2. Построением нового геометрического орнамента ткани в виде полос полотняного и рельефного переплетений.

3. Подбором переплетений, необходимых для получения двусторонней ткани, что позволяет достигать интересных эффектов при моделировании одежды.

4. Комбинированным строением ткани, где полосы полотняного переплетения исполняют роль арматуры, а полосы с элементом рубчика исполняют роль кондиционера, что достигается переплетением, позволяющим получить в ткани довольно крупные сквозные поры

5. Колористическим оформлением в виде гладкого крашения, которое в сочетании с выпуклостью поперечных полос придает ткани выразительность за счет дополнительной игры света.

6. Применением в качестве базовой заправки данной ткани заправок тканей существующих артикулов (миткаль, бязь, диагональ, двунитка, саржа), что обеспечивает большое разнообразие тканых структур.

7. Возможностью формирования ткани с использованием четырех и шести ремиз

8. Использование при формировании ткани стандартного кулачкового зевообразовательного механизма.

В работе рассмотрены существующие методы проектирования однослойных тканей, базирующиеся на фундаментальных исследованиях проф. Н.Г. Новикова. Дана сравнительная оценка используемых при проектировании тканей показателей, характеризующих процесс выработки ткани на ткацких станках.

Поскольку теория проф. Н.Г. Новикова применительно к формированию ткани в крайних порядках фаз строения практически не реализуема, на кафедре ткачества ИГТА разработана геометрическая модель строения ткани, которая применяется в ходе учебного процесса.

Нами проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойной ткани и проверена достоверность модели, позволяющей с большей точностью определять параметры ткани, в том числе и при крайних порядках фаз строения. Данная модель предполагает предельную геометрическую плотность нитей соответствующей системы при крайних порядках фаз строения ткани.

Разработанная ткань с элементом рельефной структуры спроектирована с использованием усовершенствованной геометрической модели. Опытная партия вышеуказанной ткани выработана в условиях ткацкого производства АО " Фабрика им. С.И. Балашова" (г. Иваново) на ткацком станке СТБ-180 и ткацкой фабрики ИП Скворцова А.Н.(г. Вичуга) на станке АТПР-100-4. Базой заправки станка служит ткань миткаль, артикул 43, с видоизмененной проборкой в ремизки и раппортом переплетения.

При оценке рассчитанных по предложенной геометрической модели параметров строения ткани для определения значений высот волн изгиба и геометрической плотности основы и утка использован метод микросрезов. Полученные расчетные данные высот волн изгиба и геометрической плотности систем нитей и теоретические данные уработок систем нитей показали достаточно близкое соответствие их экспериментальным данным.

Недостаточно спроектировать ткань, важно владеть технологией ее выработки. С этой целью в работе рассматривается вопрос совершенствования формирования ткани комбинированного переплетения на бесчелночных ткацких станках. При анализе работ, связанных с рассмотрением проблем тканеформирования, особое внимание уделено вопросам влияния натяжения основных нитей на структуру и физико-механические свойства тканей и совершенствования конструкции основных регуляторов.

Третья глава посвящена изучению и оценке натяжения основных нитей при формировании ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры на ткацких станках типа СТБ.

Как известно, натяжение при зевообразовании зависит от первоначально установленного заправочного натяжения, которое обусловлено ассортиментом вырабатываемых тканей. При выработке ткани полотняного перепле-

тения скало устанавливается выше уровня грудницы, а ткани сатинового и саржевого переплетений - соответственно ниже данного уровня. В работе рассмотрена геометрия зева при выработке рельефной ткани по мере срабатывания ткацкого навоя (рис.1). Точками А и С на рисунке обозначены опушка ткани и скало. Ламельный прибор установлен таким образом, что передний пруток не взаимодействует с нитями основы, пробранными в заднюю ремизку. При обрыве нити ламель опускается вниз и происходит останов станка. Принимаем, что т.С неподвижна для определенного диаметра ткацкого навоя, хотя в процессе срабатывания основы за счет конструкции основного регулятора т. С перемещается вниз по чертежу. Кратчайшее расстояние между этими точками - прямая АВ1С - соответствует минимальной деформации основных нитей от процесса зевообразования. Высота перемещения ремизок из положения заступа в положение открытого зева одинаковая и равна Ь„ где 1 - номер ремизки. Разность уровней опушки ткани и основы в галевах ремиз в положении заступа по вертикали обозначена а, а -разность уровней скала и основной пряжи в галевах ремиз в положении заступа по вертикали, ш - шаг ремизки. На основании проведенного исследования получены математические зависимости изменения деформации основы при различном положении скала относительно уровня грудницы.

Деформацию растяжения основных нитей в нижней (л.,) и верхней (>.2) ветвях зева в процессе зевообразования можно определить, воспользовавшись формулами:

Ли = л/(/[ +/-ш)2 + (А, + а)2 + ^¡{12-1-ш)2 +{И1+р)2 -

(1)

¿21 = л!{1\ + / ■ ш)2 + (й, - а)2 +^{¡2-1- ш)2 + (А,- - р)2 -^(/1+/2)2+(р_а)2

где /¡, I; — глубина и вынос зева;

- высота перемещения предыдущей ремизки из положения заступа в положение открытого зева.

Проводилось исследование изменения натяжения нитей основы в статических и динамических условиях работы станка по мере срабатывания ткацкого навоя. Получены аналитические зависимости для расчета статической составляющей натяжения:

д 20/э-04

'ст , „ > 12 СОБ р

где ¡2 - расстояние от центра вращения скала до точки вращения под-скалины;

1} - плечо пружины;

Геометрия зева по мере срабатывания ткацкого навоя

Рис. 1

// - плечо суммарного веса скала и рычагов; ф - сила затяжки пружины; ¡3- угол отклонения набегающей ветви основы; G — суммарная сила тяжести скала и рычагов, и для определения натяжения основных нитей в процессе срабатывания ткацкого навоя:

Т = Т3--T^fic, (/ _ cos р{)+ Tcm (3)

¡2 h cos P + 213 c2 где T, - натяжение основы при зевообразовании;

с i, с\г коэффициенты жесткости УСЗ и пружины основного регулятора соответственно. В четвертой главе проведен анализ влияния работы основного регулятора на натяжение основных нитей при формировании ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной сгруктуры.

Для оперативного контроля параметров заправки при проведении экспериментов использовано устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка, проведена его практическая реализация и предложена методика определения данного параметра в статических условиях. Данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.

В начале срабатывания основы с полного ткацкого навоя для экспериментальной ткани комбинированного переплетения скало устанавливалось выше уровня грудницы на 2,2 см. При исследовании процесса формирования данной ткани по выведенным нами формулам произведен расчет деформации основных нитей в верхней и нижней ветвях зева относительно линии минимального натяжения основы при опускании скала в процессе срабатывания ткацкого навоя на 1см, 2см от первоначально установленного положения. Расчет проведен для четырех ремизок, образующих зев. Результаты исследований сведены в табл.1.

На основании расчетных данных установлено, что деформация основных нитей при зевообразовании по мере срабатывания ткацкого навоя в нижней ветви зева уменьшается, а в верхней ветви возрастает для всех ремизок, образующих зев.

С учетом полученных данных произведен расчет натяжения нитей основы в процессе зевообразования, в т.ч. для нижней и верхней ветвей зева, для рельефной ткани в пределах раппорта. Результаты расчетов представлены в табл. 2.

По причине разнонатянутости зева при срабатывании основы с ткацкого навоя меняются условия интенсивного прибивания уточной нити к опушке ткани, поскольку в начале работы уток скользит по нитям нижней ветви зева, а при доработке основы с ткацкого навоя натяжение нижней ветви зева уменьшается, что приводит к изменению параметров заправки и увеличению обрывности нитей основы в процессе формирования ткани на ткацком станке.

Таблица 1

Изменение деформации нитей основы в ветвях зева

Параметры

Высота от линии минималь- Деформация основы при зе-

Положение ного натяжения, см вообразовании, см

скала отно-

сительно нижней верхней нижней верхней

уровня ветви зева ветви зева ветви зева ветви зева

грудницы

1-я ремизка

2,2 см 4,00 2,61 0,63 0,31

1,2 см 3,76 2,85 0,58 0,34

0,2 см 3,53 3,09 0,54 0,37

2-я ремизка

2,2 см 4,4 2,79 0,85 0,38

1,2 см 4,13 3,06 0,75 0,41

0,2 см 3,87 3,32 0,66 0,48

3-я ремизка

2,2 см 4,79 3,09 0,91 0,40

1,2 см 4,51 3,38 0,77 0,47

0,2 см 4,22 3,67 0,69 0,56

4-я ремизка

2,2 см 5,19 3,40 1,07 0,45

1,2 см 4,88 3,72 0,95 0,54

0,2 см 4,56 4,03 0,82 0,64

Одновременно нами проведено исследование изменения натяжения основы в статических и динамических условиях работы основного регулятора. При доработке навоя статическое натяжение основы возрастает на 21% по сравнению с заправочным натяжением. Общее натяжение нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя увеличивается за счет увеличения как статической, так и динамической составляющей.

Известно, что скало начинает перемещаться по мере срабатывания нескольких витков основы с навоя и максимально опускается при доработке основных нитей. На основании проведенного исследования установлено, что опускание скала влечет изменение натяжения в ветвях зева. Следствием этого являе1ся изменение конструктивно-заправочной линии заправки, ухудшение условий формирования и структуры вырабатываемой ткани, что приводит к увеличению обрывности основных нитей.

Таблица 2

Натяжение основных нитей по мере срабатывания ткацкой паковки с учетом изменения натяжения в ветвях зева.

Параметры

Натяжение ос- Натяжение ос- Натяжение основы при

Положение новы для ре- новы для ремиз, зевообразовании, Н

скала отно- миз, работаю- работающих по-

сительно щих комбини- лотняным пере-

уровня рованным пе- плетением, Н

грудницы реплетением, Н

я се й «в

я « о « к (и ^ « и V ^ ,3- о ¡и с* о <" (Ц с*

11 х т с. (- X ® а. н £ аз а

5 гу X Я т т г ш о си в ю х а и 4> СО ю с

1-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 745 - 703 257 1448 257 1705

1,2 см 620 - 568 281 1188 281 1469

0,2 см 568 - 1254 306 1822 306 2128

2-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 403 169 703 315 1106 484 1590

1,2 см 357 203 621 339 978 542 1520

0,2 см 309 241 546 602 855 843 1698

3-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 745 - 703 257 1448 257 1705

1,2 см 620 - 568 281 1188 281 1469

0,2 см 568 - 1254 306 1822 306 2128

4-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 403 169 703 315 1106 484 1590

1,2 см 357 203 621 339 978 542 1520

0,2 см 309 241 549 602 855 843 1698

5-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 403 342 703 257 1106 599 1705

1,2 см 357 290 621 281 978 571 1549

0,2 см 309 260 546 306 855 566 1421

6-й оборот главного вала ткацкого станка

2,2 см 1490 - 521 315 2011 315 2325

1,2 см 1294 - 480 339 1774 339 2113

0,2 см 1136 - 447 397 1583 397 1980

Для устранения отмеченных недостатков разработано приспособление к основному регулятору станка СТБ, позволяющее стабилизировать технологические параметры заправки нитей на станке и снизить обрывность нитей основы за весь период срабатывания ткацкой паковки (свидетельство на по-

лезную модель № 24200 " Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г.). Приспособление содержит профилирующую пластину, кинематически связанную со щупом ткацкого навоя и регулировочными винтами планки кулисы основного регулятора. Модернизированная конструкция основного регулятора использована при формировании опытной партии ткани комбинированного переплетения. Осциллографирование показало, что модернизированный основный регулятор более стабильно поддерживает натяжение нитей основы по мере срабатывания ткацкого навоя по сравнению с существующим основным регулятором.

В пятой главе рассмотрен процесс оптимизации формирования ткани с элементом рельефной структуры с целью повышения производительности за счет снижения обрывности нитей основы и проведен расчет экономического эффекта от внедрения результатов работы в производство.

Создание нового ассортимента тканей и повышение производительно») сти ткацкого оборудования должно основываться на методах математического планирования эксперимента, с помощью которых можно ускорить определение оптимальных параметров выработки новых тканей на ткацких станках. Эксперимент проводился в условиях ткацкого производства АО " Фабрика им. С.И. Балашова" на станке СТБ-180 при выработке экспериментальной ткани комбинированного переплетения.

Для определения оптимальных заправочных параметров при формировании экспериментальной ткани применен центральный композиционный рототабельный эксперимент и методы планирования: функция желательности и комплексный показатель эффективности. При формировании исследуемой ткани основными факторами, влияющими на процесс ткачества, выбраны: Х| - величина заступа; X; - высота зева, мм; х? - заправочное натяжение нитей основы (в положении заступа), обеспечивающие минимальные 0 значения обрывности нитей основы и максимальные значения разрывной на-

грузки по основе и утку. С точностью от 3,28% до 4,63% в зависимости от используемых методов определены следующие оптимальные заправочные параметры ткацкого станка СТБ-180 при формировании экспериментальной ткани комбинированного переплетения: х: = 27 мм, х2 =117 мм, Хз = 510 Н. Получены графические зависимости выходных технологических характеристик станка СТБ-180, обеспечивающие оптимальные заправочные параметры его работы.

При расчете экономической эффективности учитывалось снижение уровня обрывности нитей основы при выработке ткани комбинированного переплетения и улучшение ее качества в связи с модернизацией основного регулятора ткацкого станка и установкой оптимальных заправочных параметров.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основе анализа результатов проведенного маркетингового исследования, разработана технология изготовления тканей комбинированного переплетения с эффектом рельефной структуры, позволяющая расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков.

2. Проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойных тканей на конкретных примерах. Проверена достоверность усовершенствованной геометрической модели, позволяющей с большей точностью определять параметры при всех порядках фаз строения, в том числе при крайних. Параметры строения разработанной ткани комбинированного переплетения проанализированы с использованием метода микросрезов. Полученные расчетные данные высот волн изгиба и геометрической плотности систем нитей и теоретические данные уработок основы и утка показали достаточно близкое соответствие их экспериментальным данным.

3. Получены аналитические зависимости:

-для оценки изменения деформации основных нитей, позволяющие определять натяжение в ветвях зева при различном положении скала относительно уровня грудницы;

- для определения статической составляющей натяжения нитей основы и оценки изменения натяжения основы при срабатывании ткацкого навоя;

-для расчета натяжения основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в динамических условиях и выявления значения каждой составляющей при формировании ткани.

4. Исследованиями установлено, что:

- с увеличением точности отпуска основы с навоя снижается неравномерность натяжения;

-при опускании скала (по мере срабатывания ткацкого навоя) не обеспечивается стабильность натяжения основы и конструктивно-заправочной линии.

5. Предложено и апробировано на ткацком станке устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки в статических условиях; данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.

6. Сконструирован и апробирован в производственных условиях модернизированный основный регулятор, позволяющий снизить обрывность нитей основы за весь период срабатывания ткацкой паковки и стабилизировать технологические параметры заправки основы на станке; данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.

7. Определены оптимальные технологические параметры заправки ткацкого станка типа СТБ, обеспечивающие выработку ткани комбинированного переплетения с минимальными значениями обрывности нитей основы и максимальными значениями разрывной нагрузки по основе и утку. Оптимизационная задача решена на ПЭВМ и графически проанализирована двумерными поверхностями отклика.

8. Экспериментальные образцы рельефной ткани выработаны в производственных условиях АО " Фабрика им. С.И. Балашова" на станке СТБ- 180 с учетом рекомендаций проведенных исследований. Аналогичная ткань комбинированного переплетения сформирована в ткацком цехе фабрики ИП Скворцова А.Н. на ткацком стайке АТПР - 100 - 4 .

Разработанная ткань с элементом рельефной структуры использовалась для пошива коллекции моделей молодежной одежды и демонстрировалась на всероссийском конкурсе "Текстильный салон - 2002" (г. Иваново), где получила положительную оценку.

9. Данная ткань комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры можег быть использована для производства швейной продукции бельевой и плательной групп, изделий народных промыслов, в медицине и здравоохранении.

Выработка данной ткани не требует применения дополнительного технологического оборудования и может быть организована на типовом ткацком оборудовании с различными способами формирования ткани (СТБ, АТПР и ДР-)

10. Ожидаемый экономический эффект от использования результатов работы в производстве составляет 693259 руб./год на 18 станков.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Перова Н.Р., Карева Т.Ю. Совершенствование геометрической модели строения ткани // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой про-мышленносш (Поиск - 2002): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 2224 апреля 2002. - Иваново,2002. - С.87-88.

2. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Натяжение основы в ветвях зева при выработке тканей полотняного и саржевого переплетений // Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2001): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 23-25 апреля 2001. - Иваново,2001. - С.88-89.

3. Перова Н.Р.,, Ерохин Ю.Ф., Перов Р.И. Влияние работы основного регулятора на натяжение основных нитей // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2001): Тез. докл. междунар. научно - технич. конф. 21-24 мая 2001. - Иваново,2001. - С. 112-113.

4. Перова Н.Р., Быкадоров В.Р. Неравномерность натяжения основных нитей на ткацком станке и ее компьютерная оценка // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2000): Сборник докл. междунар. научно - технич. конф. Иваново: ИГТА,2000. -С.58 -61.

5. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Исследование некоторых параметров строения новых тканей комбинированного переплетения // Молодые ученые

- развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2000): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 24-26 апреля 2000. - Иваново,'2000.- С.31-32.

6. Перова Н.Р., Карева Т.Ю. Разработка и оценка некоторых параметров строения экспериментальной ткани комбинированного переплетения // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2002): Сборник материалов меж-дунар. научно - технич. конф. 27-30 мая 2002. - Иваново, 2002.- С. 82-83.

7. Перова Н.Р. Проблема оценки параметров строения новых тканей комбинированного переплетения // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях: Тез. докл. междунар. научно - технич. конф. 18-20 октября 2000. - Кострома, 2000. - С.77-78.

8. Перова Н.Р. Расчет уработки основы в тканях с переменной плотностью по утку // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2000): Тез. докл. междунар. научно - технич. конф. 17-19 мая 2000. - Иваново, 2000. - С. 122123.

9. Перова Н.Р., Перов Р.И. Определение коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2002): Сборник материалов междунар. научно - технич. конф. 2730 мая 2002. - Иваново, 2002.- С.91-92.

10. Свидетельство РФ на полезную модель № 24200. Основный регулятор ткацкого станка / Карева Т.Ю., Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. - Опубл. 2002. -Бюл. №21.

11. Карева Т.Ю., Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Влияние работы основного регулятора на изменение параметров заправки основы на ткацком станке // Молодые ученые — развитию тексшльной и легкой промышленное га (Поиск

- 2002): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 22-24 апреля 2002. - Иваново, 2002.-С.103.

12. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Оптимизация параметров изготовления экспериментальной ткани комбинированного переплетения // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2002): Сборник материалов междунар. научно

- технич. конф. 27-30 мая 2002. - Иваново, 2002.- С.100 -101.

13.'Перова Н.Р., Перов Р.И., Здор В.Н. Оценка показателей качества ткани с помощью метода ранговой корреляции II Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск — 2002): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 23-25 апреля 2002. - Иваново, 2002. - С.110.

14. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Исследование деформации нитей основы в ветвях зева при срабатывании ткацкой паковки // Вестник Ивановской государственной текстильной академии. - 2002,- № 2. - С.З 8 - 41.

15. Свидетельство РФ на полезную модель № 27321. Устройство для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка / Перова Н.Р., Корженко P.M., Перов Р.И. - Опубл. 2003. - Бюл. № 2.

Лицензия ИД № 06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 24.03.2003. Формат 1/16 60 х 84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ.л 1,05. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ

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

î

»

1

.9 7? '

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ СТРОЕНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОСЛОЙНЫХ ТКАНЕЙ

1.1. Анализ геометрических моделей строения и методик проектирования однослойных тканей

1.2. Рассмотрение исследований в области формирования тканей с продольными полосами

1.3. Выявление влияния натяжения нитей основы на качество вырабатываемой ткани

1.4. Направления исследований процесса натяжения нитей основы при зевообразовании

1.5. Оценка конструкций основных регуляторов станков типа СТБ и АТПР

1.6. Оптимизация технологического процесса выработки ткани

1.7. Постановка задач исследования

2. РАЗРАБОТКА ТКАНИ КОМБИНИРОВАННОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ С ЭФФЕКТОМ РЕЛЬЕФНОЙ СТРУКТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЕЕ СТРОЕНИЯ

2.1. Обоснование выбора ткани для исследования

2.2. Особенности заправки, выработки и назначение комбинированной ткани с элементом рельефной структуры

2.3. Определение геометрической плотности однослойной ткани

2.4. Оценка параметров строения ткани по существующей и разработанной модели

2.5. Теоретическое и экспериментальное определение параметров строения разработанной ткани

2.6. Выявление новых результатов по разделу

3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАТЯЖЕНИЯ ОСНОВНЫХ НИТЕЙ

ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ТКА11И НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ

3.1. Анализ натяжения основных нитей в ветвях зева

3.2. Определение общего натяжение нитей основы

3.3. Выявление неравномерности натяжения основных нитей на ткацком станке

3.4. Выявление новых результатов по разделу

4. ВЛИЯНИЕ РАБОТЫ ОСНОВНОГО РЕГУЛЯТОРА НА НАТЯЖЕНИЕ ОСНОВЫ

4.1. Определение коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка

4.2. Исследование зависимости натяжение основных нитей от положения скала ткацкого станка

4.3. Совершенствование основного регулятора ткацкого станка

4.4. Выявление новых результатов по разделу

5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТКАНИ КОМБИНИРОВАНОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ С ЭЛЕМЕНТОМ РЕЛЬЕФНОЙ СТРУКТУРЫ

5.1. Экспериментальные исследования по выявлению оптимальных заправочных параметров изготовления ткани комбинированного переплетения

5.2. Расчет ожидаемого экономического эффекта

5.3.Выявление новых результатов по разделу 127 ОБОБЩЕННЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 128 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 131 ПРИЛОЖЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В условиях формирования рыночной экономики России специализация текстильных предприятий Ивановской области на изготовление достаточно узкого ассортимента вырабатываемых тканей и, прежде всего, тканей бельевой группы создает дополнительные трудности для адаптации субъектов хозяйствования в этих условиях.

В ряде случаев наблюдается формальное расширение ассортимента выпускаемой продукции, что в основном обусловлено использованием да-вальческого сырья, в том числе и пониженного качества. Данные тенденции приводят к тому, что количество артикулов тканей одного назначения растет, тогда, как индивидуальные различия между ними стираются, что не способствует быстрой реализации вырабатываемой продукции.

Вместе с тем на мировом рынке наблюдается тенденция к расширению ассортимента производимых тканей, одним из основных направлений является комбинация различных видов переплетений. Параллельно с разработкой тканей новых структур происходит и совершенствование конструктивных решений ткацкого оборудования, которые направлены на:

- универсализацию оборудования для различного вида перерабатываемого сырья и гибкость в рисунке вырабатываемых тканей;

- увеличение производительности машин;

- оснащение машин самыми современными микропроцессорными системами управления и контроля технологического процесса;

- роботизацию трудоемких операций по обслуживанию машин;

- упрощение обслуживания и регулировки оборудования в эксплуатации [1].

Модернизация отечественных текстильных предприятий связана с необходимостью серьезных капитальных вложений. В настоящее время, по нашему мнению, основной поток инвестиций направлен в добывающие отрасли, а текстильная промышленность, несмотря на возможность быстрого оборота капитала, остается без поддержки. При этом следует отметить, что отсутствие со стороны государства защиты отечественных производителей вызывает острую конкуренцию со стороны импортных товаров, соответствующих низкому платежеспособному спросу населения.

На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о целесообразности проведения теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выработку тканей новых структур, что должно способствовать более полному удовлетворению потребностей рынка в условиях постоянного повышения требований к качеству. При этом в свете современных тенденций в проектировании и выработке подобных тканей основное внимание необходимо уделять таким аспектам, как строение ткани, возможность выпуска тканей с постоянными параметрами на серийном оборудовании, имеющимся в наличии на предприятиях.

Цель работы заключается в разработке структуры, технологии изготовления тканей комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, что обеспечивает расширение ассортимента выпускаемых тканей, и совершенствовании процесса их формирования на бесчелночных ткацких станках.

Для реализации поставленных целей решены следующие научные и технические задачи:

1. Создана структура строения ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, использование которой позволило расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков. Произведен выпуск опытной партии данной ткани на станках СТБ-180 и АТПР -100-4.

2. Проведено маркетинговое исследование с целью изучения требований рынка к хлопчатобумажным тканям бельевой и плательной групп, результаты которого учтены при проектировании тканей нового ассортимента.

3. Проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойной ткани и проверена достоверность модели, позволяющей с большей точностью определять параметры ткани, в том числе и при крайних порядках фаз строения.

4. Выведены аналитические зависимости, дающие возможность оценить влияния положения скала по мере срабатывания ткацкой паковки на деформацию и натяжение основных нитей в ветвях зева.

5. Получены теоретические зависимости изменения параметров строения ткани от колебаний натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических режимах.

6. Модернизирован существующий основный регулятор бесчелночных ткацких станков, что позволило формировать ткань с эффектом рельефной структуры с постоянными параметрами ее строения.

7. Предложено устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка в статических условиях, проведена его практическая апробация.

8. Определены оптимальные заправочные параметры процесса изготовления комбинированной ткани на станке СТБ.

Методы исследования. При проведении теоретических исследований использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, теория вероятности, методы планирования эксперимента, разделы теории механизмов и деталей машин. Все экспериментальные исследования выполнены на действующем оборудовании с применением современных методов планирования и анализа эксперимента. Для подтверждения расчетных величин уработки основных нитей использован метод срезов тканей. Оценка погрешности прямых и косвенных измерений произведена методами математической статистики.

Автор защищает:

1. Новую структура строения и способ изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры, спроектированную на базе усовершенствованного геометрического метода.

2. Математические зависимости для определения натяжения нитей основы при выработке ткани комбинированного переплетения в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях.

3. Приспособление к основному регулятору бесчелночного ткацкого станка СТБ.

4. Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методику определения данного параметра в статических условиях.

5. Оптимальные заправочные параметры процесса формирования экспериментальной ткани на станке СТБ.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Разработана технология изготовления ткани комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры.

2. Теоретически определено влияние изменения положения скала на натяжение основных нитей в ветвях зева и обрывность основы при формировании ткани комбинированного переплетения.

3. Получены аналитические выражения для определения натяжения нитей основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в статических и динамических условиях, на основе которых произведена модернизация основного регулятора станка СТБ, с целью стабилизации процесса выработки ткани комбинированного переплетения.

4. Предложено устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка и методика определения данного параметра в статических условиях.

5. Установлены оптимальные заправочные параметры процесса выработки ткани новой структуры на станке СТБ, позволяющие снизить обрывность основных нитей.

Принципиальная новизна технических и технологических разработок подтверждена свидетельствами на полезную модель № 24200 " Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Разработана, спроектирована и исследована новая ткань комбинированного переплетения с эффектом рельефной структуры, что позволило расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станках.

2. Усовершенствован основный регулятор станка СТБ, позволивший нормализовать процесс выработки ткани комбинированного переплетения, снизить обрывность основных нитей и стабилизировать качество вырабатываемой ткани.

3. Созданное в ходе выполнения работы устройство для контроля параметров упругой системы заправки ткацкого станка может быть рекомендовано для серийного выпуска.

4. Практические и теоретические рекомендации по работе могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента тканей, при выполнении научно-исследовательских работ и в учебном процессе.

5. Результаты исследования оптимальных параметров заправки ткацких станков могут быть использованы текстильными предприятиями при разработке нового ассортимента применительно к тканям комбинированного переплетения.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение:

- на межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Поиск - 2000), Иваново, 2000 г.; на международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс - 2000), Иваново, 2000 г.;

- на международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях", Кострома, 2000 г.; на межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности" (Поиск - 2001), Иваново, 2001 г.;

- на международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс — 2001), Иваново, 2001 г.; на межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности" (Поиск — 2002), Иваново, 2002 г.; на международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс - 2002), Иваново, 2002 г.;

- на заседаниях научно- методического семинара кафедры ткачества ИГТА (Иваново, 2001,2002);

- на расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА (Иваново,

2003).

Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.

Публикации.

Основные результаты исследований, выполненных в рамках настоящей диссертационной работы, изложены в пятнадцати печатных работах, в том числе одна статья в журнале "Вестник № 2 Ивановской государственной текстильной академии", тезисы докладов на научно-исследовательских конференциях; публикация в сборнике докладов данных конференций, получены свидетельства РФ на полезную модель: № 24200 " Основный регулятор ткацкого станка" от 27июля 2002г и №27321 "Устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки ткацкого станка" от 20 января 2003г.

Объем работы. Диссертация изложена на 142 листах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка литературы из 118 наименований, содержит 20 таблиц, 34 рисунка и приложения.

ОБОБЩЕННЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основе анализа результатов проведенного маркетингового исследования, разработана технология изготовления тканей комбинированного переплетения с эффектом рельефной структуры, позволяющая расширить ассортиментные возможности бесчелночных ткацких станков.

2. Проведен сравнительный анализ существующих геометрических моделей строения однослойных тканей на конкретных примерах. Проверена достоверность усовершенствованной геометрической модели, позволяющей с большей точностью определять параметры при всех порядках фаз строения, в том числе при крайних. Параметры строения разработанной ткани комбинированного переплетения проанализированы с использованием метода микросрезов. Полученные расчетные данные высот волн изгиба и геометрической плотности систем нитей и теоретические данные уработок основы и утка показали достаточно близкое соответствие их экспериментальным данным.

3. Получены аналитические зависимости:

-для оценки изменения деформации основных нитей, позволяющие определять натяжение в ветвях зева при различном положении скала относительно уровня грудницы;

- для определения статической составляющей натяжения нитей основы и оценки изменения натяжения основы при срабатывании ткацкого навоя;

-для расчета натяжения основы в процессе срабатывания ткацкого навоя в динамических условиях и выявления значения каждой составляющей при формировании ткани.

4. Исследованиями установлено, что:

- с увеличением точности отпуска основы с навоя снижается неравномерность натяжения;

-при опускании скала (по мере срабатывания ткацкого навоя) не обеспечивается стабильность натяжения основы и конструктивно-заправочной линии.

5. Предложено и апробировано на ткацком станке устройство для определения коэффициента жесткости упругой системы заправки в статических условиях; данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.

6. Сконструирован и апробирован в производственных условиях модернизированный основный регулятор, позволяющий снизить обрывность нитей основы за весь период срабатывания ткацкой паковки и стабилизировать технологические параметры заправки основы на станке; данная разработка защищена свидетельством на полезную модель.

7. Определены оптимальные технологические параметры заправки ткацкого станка типа СТБ, обеспечивающие выработку ткани комбинированного переплетения с минимальными значениями обрывности нитей основы и максимальными значениями разрывной нагрузки по основе и утку. Оптимизационная задача решена на ПЭВМ и графически проанализирована двумерными поверхностями отклика.

8. Экспериментальные образцы рельефной ткани выработаны в производственных условиях АО " Фабрика им. С.И. Балашова" на станке СТБ— 180 с учетом рекомендаций проведенных исследований. Аналогичная ткань комбинированного переплетения сформирована в ткацком цехе фабрики ИП Скворцова А.Н. на ткацком станке АТПР — 100 - 4 .

Разработанная ткань с элементом рельефной структуры использовалась для пошива коллекции моделей молодежной одежды и демонстрировалась на всероссийском конкурсе "Текстильный салон - 2002" (г. Иваново), где получила положительную оценку.

9. Данная ткань комбинированного переплетения с элементом рельефной структуры может быть использована для производства швейной продукции бельевой и плательной групп, изделий народных промыслов, в медицине и здравоохранении.

Выработка данной ткани не требует применения дополнительного технологического оборудования и может быть организована на типовом ткацком оборудовании с различными способами формирования ткани (СТБ, АТПР и др.)

10. Ожидаемый экономический эффект от использования результатов работы в производстве составляет 693259 руб./год на 18 станков.

1. Kim Gandhi. Speeds go through the roof (ITMA report) // Textile horizons. — 1999. September. -Р.8-13.-Англ.

2. Новиков Н.Г. О строении ткани и о проектировании ее с помощью геометрического метода // Текстильная промышленность. 1946.-№2. -С.9 — 17., №4,5. -С.18 - 24., № 11,12. -С.17 - 25.

3. Синицын В.А., Карева Т.Ю. Модель строения элемента ткани при расчете геометрической плотности // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1993. - №5. -С.45-48.

4. Васильева Е.Г. Совершенствование процесса изготовления тканей комбинированных переплетений на пневморапирных ткацких станках: Дис. канд. техн. наук. Иваново ,1999. — 142с.

5. Смирнов В.И. Теория и метод расчета плотности ткани миткалевого переплетения // Текстильная промышленность. — 1950.-№5.- С.26 — 27.

6. Брайерлей С. Теория и практические расчеты плотности тканей. М., Гиз-легпром, 1937.

7. Чугин В.В. , Степанов Г.В. Наполнение ткани // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1971. - №4. -С.86-88.

8. Архангельский К.А. О коэффициенте заполнения // Текстильная промышленность. 1950.-№2. —С.20 - 22.

9. Склянников В.П. Влияние порядка фазы строения на наполнение однослойных тканей // Текстильная промышленность. — 1963.-№7.- С.41 — 45.

10. Склянников В.П. О коэффициенте поверхностного заполнения ткани // Текстильная промышленность. 1964.-№6.- С.32 - 36.

11. Склянников В.П. Оптимизация строения и механических свойств тканей из химических волокон. -М.:. Легкая индустрия, 1974. — 168с.

12. Еремина Н.С., Корицкий К.И. Проектирование хлопчатобумажных тканей // Научно-исследовательские труды. 1962. -С. 189-222.

13. Васильчикова Н.В., Киселев А.К. О расчете максимальной плотности ткани // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1968. -№5.-С.22-26.

14. Ямщиков С.В. Оценка напряженности формирования ткани коэффициентом приращения натяжения основы при прибое // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1990. - №2. -С.34 — 37.

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

16. Юхин С.С., Юхина Е.А. Методика расчета уработки нитей по параметрам заправки ткани на станке // Текстильная промышленность. — 1990. №8. -С.50-51.

17. Юхина Е.А., Юхин С.С. Расчет уработки нитей по заправочным параметрам ткани // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1994.- №2. -С.36-38.

18. Синицын В.А. Разработка теоретических основ проектирования узорчатых тканей с переменной плотностью, технологий и средств их изготовления: Дис. докт. техн. наук. Иваново, 1998. - 455с.

19. Синицын В.А., Ерохин Ю.Ф., Карева Т.Ю., Васильева Г.В. Технология ткачества и основы строения ткани: Учебное пособие. — Иваново: ИГТА, 1999.-80с.

20. Лустгартен Н.В., Тягунов В.А. К вопросу определения допустимых отклонений уработки основной пряжи при автоматическом управлении процессом ткачества // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1978. №6. -С.54-57.

21. Степанов Г.В. Математическая модель строения ткани // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1986. - №5. -С.42-46.

22. Степанов С.Г., Кочетов А.А. Описание геометрии нити с помощью рядов Фурье // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1999. -№2. -С.56 — 58.

23. Сурнина Н.Ф. Проектирование ткани по заданным параметрам. -М.:. Легкая индустрия, 1973. — 144с.

24. Мартынова А.А. и др. Лабораторный практикум по строению и проектированию тканей. М.: Легкая индустрия,1976. -296с.

25. Кутепов О.С. Строение и проектирование тканей. М.: Легпромбытиздат, 1988.-224с.

26. Юхин С.С., Цыцилина С.А. Методы расчета параметров строения тканей // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1996. - №5. -С.36-38.

27. Новикова О.А. Разработка метода проектирования и определения оптимальных параметров изготовления тканей комбинированных переплетений: Автореферат дис. канд. техн. наук. -М.,1996. — 18с.

28. Николаев С.Д. Разработка системы автоматизированного проектирования технологического процесса ткачества // Текстильная промышленность. — 1999. -№7-8. -С.38-40.

29. Virtual loom // Textile Mon. 2000. -June. -P.39. -Англ.

30. Reuman Ralf — Dieter. Использование вычислительной техники при проект ировании тканей // Textiltechnik. — 1988. №7. - Р.367-372 (нем.).

31. Reuman Ralf Dieter. Проектирование структуры тканей // Wiss. Z. Techn.univ., Dresden. - 1988. - №6. - P. 163-169. (нем.).

32. Some problems in technical design of woven textiles // Milasius Vytautas // Fibres and text. East. Eur. 1997. - №2. -Р.40-43.-Англ.

33. Карева Т.Ю. Оптимизация параметров заправки и выработки тканей с поперечными и продольными полосами на бесчелночных ткацких станках: Автореферат дис. канд. техн. наук. М.,1992. - 15с.

34. Николаев С.Д. Влияние технологических параметров заправки ткацкого станка на полуцикловые характеристики пестротканей с продольными полосами различного переплетения // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1984. №2. -С.60 - 63.

35. G. Brockel, Die Veranderung der kettpaclenspannung bie baumwallwebstuhen mit dem kettverlauf and der schafigahe // Tectil Praxis. 1976. -№6. -C.13-15.-нем.

36. Ерохин Ю.Ф. Исследование и совершенствование процесса ткачества в хлопчатобумажном производстве: Дис.докт. техн. наук. — Москва, 1978. — 310с.

37. Власов П.В. Влияние заправочного натяжения на порядок фазы строения ткани // Текстильная промышленность. 1992.-№10. -С.24-25.

38. Сластина ГЛ., Сумарукова Р.Н. Проектирование пестротканей на базе сатинов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1995.-№2. С.37-40.

39. Ефремов Е.Д., Ефремов Д.Е., Воронин В.А. Зависимость между строением ткани и натяжением нитей основы и утка // Повое в технике и технологии ткацкого производства: Межвуз. сборник научных трудов Иваново,ИХТИ, 1986, С. 153-157.

40. Ерохин Ю.Ф., Николаев С.Д., Власов П.В., Синицын В.А., Карева Т.Ю. О взаимосвязи технологических параметров заправки ткацкого станка с параметрами строения ткани // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1993. - №1. -С.27-29.

41. Резодубова Е.П., Мустафаева М.Я. Влияние технологических параметров заправки ткацкого станка АТПР на характер изменения натяжения нитей основы и свойства тканей // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1978. - №4. —С.61-63.

42. Быкадоров Р.В. Регулирование качества ткани на ткацких станках. -М.: Легкая и пищевая промышленность,1984.-136 с.

43. Гордеев В.А. Динамика механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков. М.: Легкая индустрия, 1965. -228с.

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

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

46. Быкадоров Р.В. Развитие теоретических основ процесса ткачества и их практическая реализация в промышленности: Дис. докт. техн. наук. -Иваново, 1999.-404с.

47. Ефремов Е.Д. Деформация упругой системы заправки ткацкого станка: Учебное пособие. Иваново: ИХТИ,1979. -73с.

48. Власов П.В., Мартынова А.А., Николаев С.Д., Сурнина Н.Ф. Проектирование ткацких фабрик. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. -304с.

49. Власов П.В. Нормализация процесса ткачества. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. —296с.

50. Дрохлянский И.М. Деформация при зевообразовании на станках СТБ Н Текстильная промышленность. 1971.-№7. -С.41-43.

51. Дрохлянский И.М. Влияние формы зева на характер деформации и натяжения основных нитей // Текстильная промышленность. — 1973.-№1. — С.49-52.

52. Юхин С.С., Николаев С.Д. Зависимость угла огибания скала от параметров заправки станка // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1995 .-№4. - С.29-34.

53. Юхин С.С. Прогнозирование и разработка технологии изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках: Автореферат дис. докт. техн. наук. — Москва, 1996. — 31 с.

54. Николаев С.Д., Юхин С.С. Оценка напряженно-деформированного состояния нитей при выработке тканей различных переплетений // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1998. №6. -С.37 — 39.

55. Николаев С.Д., Власов П.В., Сумарукова Р.И., Юхин С.С. Теория процессов, технология и оборудование ткацкого производства: 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1995, -256с.

56. Николаев С.Д., Юхин С.С. Расчет натяжения нитей основы при зевообра-зовании за период ткачества раппорта ткани по утку // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1994. -№1. - С.36-39.

57. Широва Е.А. Взаимосвязь деформации и натяжения основных нитей за один оборот главного вала ткацкого станка // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1998. -№3. -С.47-50.

58. Широва Е.А. Взаимосвязь деформации и натяжения основных нитей по глубине заправки ткацкого станка // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1998. -№4. -С.34 -37.

59. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Моделирование технологических процессов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 344с.

60. Ерохин Ю.Ф. Определение коэффициента жесткости упругой системы заправки на ткацких станках // Текстильная промышленность. — 1972. -№1. -€.45-47.

61. Ерохин Ю.Ф., Мигушов И.И. Определение характеристик жесткости нитей и ткани с помощью маятникового прибора // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1973. №5. -С.64-63.

62. Синицын В.А., Быков М.Ю., Ерохин Ю.Ф. Определение жесткостных характеристик основы и ткани с помощью тензометрии // Тезисы докладов "Технический прогресс в развитии ассортимента и качества изделий легкой промышленности", Иваново, 1987.

63. Николаев С.Д., Власов П.В., Баталко Т.П. Оценка напряженности заправки ткацкого станка // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1988. -№2. -С.36 - 40.

64. Гордеев В.А., Страдз Г.Э. О компенсации натяжения основы на ткацком станке с отклонением скала // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1977. - №2. -С.47-51.

65. Страдз Г.Э., Гордеев В.А., Сарканбардис И.Э. Об изменении натяжения основы на ткацком станке при уменьшении диаметра намотки основы нанавое II Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1977. -№3. -С.48-52.

66. Гордеев В.А., Лейзина В.М. Об изменении натяжения основы на станках СТБ в условиях различных технологических заправок // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1981. -№4.

67. Гордеев В.А., Лейзина В.М. Об изменении заправочного натяжения основы в условиях измененной схемы заправки станка // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1981. -№4.

68. Чистяков Е.А. Необходимое условие стабилизации статической составляющей натяжения основы на ткацком станке СТБ // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1980. -№5. -С.37-38.

69. Лахтин Н.В., Шутова С.А. Изменение геометрии и заправки основы на станках АТПР и СТБ при движении скала // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1978. - №6. -С.58-61.

70. Быкадоров Р.В., Воронин С.Ю., Дубровин И.В. Статическая составляющая натяжения нитей основы на ткацком станке // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1998. -№4. — С.37-41.

71. Воронин С.Ю., Быкадоров Р.В., Семеновых В.А. Влияние положения подвижного скала ткацкого станка на натяжение основы // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1998. - №6. -С.42-45.

72. Тумурбаатарын Амаржаргалан. Натяжение нитей основы вследствии зе-вообразования и оптимизация заправочных параметров на станке СТБ — 180: Дис. канд. техн. наук. Иваново,1998. — 115с.

73. Ефремов Е.Д., Пашкова Г.Ф. О разнонатянутости верхней и нижней частей зева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1987. -№3. -С.43-46.

74. Ефремов Д.Е., Ефремов Е.Д. Деформация и натяжение основной нити вследствии зевообразования и прибоя // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1988. -№4. -С.41-44.

75. Коллеров Ю.К., Ерохин Ю.Ф. Исследование натяжения нитей основы на станках с модернизированным основным регулятором непрерывного действия // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1998.-№6. С.40-42.

76. Лахтин Н.В. Исследование натяжения нитей основы на станке АТПР: Дис. канд. техн. наук. — Иваново, 1979. -121с.

77. Быков М.Ю. Разработка параметров стабилизации натяжения нитей основы в процессе ткачества: Дис. канд. техн. наук. — Иваново, 1992. — 139с.

78. Сперанский С.Н. Исследование модернизированных устройств подвижной системы скала на ткацких станках: Дис. канд. техн. наук. — Иваново, 1997. 144с.

79. Юхин С.С. 11егативный основный регулятор измененной конструкции // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 1991.-№6. — С.45-46.

80. Мартынова А.А., Юхин С.С., Туракулов Б.С. Основный регулятор ткацкого станка. Патент РФ №1684364. Приоритет19.08.1989. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 29.07.1993.

81. Лустгартен H.B., Садовская О.Б., Новиков В.П. Метод прогнозирования обрывности пряжи в ткачестве // Текстильная промышленность. — 1991. — №10.-С.35-37.

82. Шутова Н.Е. Обрывность нитей и устойчивость технологического процесса. -М.: Легкая индустрия, 1975. -78с.

83. Золотаревский Л.Т. Обрывность основы на ткацких станках. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -88с.

84. Акимов Г. И., Васильев А.В. Влияние момента подачи основы на натяжение основных нитей и их обрывность при изготовлении драповых шерстяных тканей на станке СТБ: Рукопись депон. в ЦНИИТЭИ легпром. -№3899. лпОО. - М.,2000. - 4с.

85. Маховер В.Л. Применение математике — статистических методов исследования в ткацком производстве: Учебное пособие. Иваново, 1993. —100с.

86. Юхин С.С. , Цыцилина С.А. Расчет оптимальных параметров изготовления высокоплотных тканей // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1997. - №2. -С.41-43.

87. Кирюхин С.М., Додонкин Ю.В. Качество тканей. — М.: Легпромбытиздат, 1986.- 160 С.

88. Френкель А.А. Математический анализ производительности труда.- М.: Экономика, 1968. 168 С.

89. Френкель А.А. Производительность труда: проблемы моделирования роста. М.: Экономика, 1984. - 176 С.

90. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 215 С.

91. Акимов Т.С. Условия выработки тканей полотняного переплетения на станках СТБ. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1970. - 37 С.

92. Карева Т.Ю. Перова Н.Р. Совершенствование геометрической модели строения ткани // Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск 2002): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 22-24 апреля 2002. - Иваново, 2002. - С.87-88.

93. Перова Н.Р. Проблема оценки параметров строения новых тканей комбинированного переплетения // Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях: Тез. докл. междунар. научно технич. конф. 18-20 октября 2000. - Кострома,2000. - С.77-78.

94. Воронин С.Ю., Быкадоров Р.В., Семеновых В.А. Расчет нормативного значения уработки основы на ткацком станке. Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1999, №1, с.56-60

95. Кордонский Х.Б. Приложение теории вероятностей в инженерном де-ле.-M.-JI.: Гос. издательство физико-математической литературы, 1963.436 с.

96. Точность производства в машиностроении и приборостроении. Под ред. Гаврилова A.M., М.Машиностроение, 1973.- 567 с.

97. Плис А.И.,Сливина Н.А. Matchad 2000 математический практикум для экономистов и инженеров. М.: Финансы и статистика, 2000.-544 с.

98. Свидетельство РФ на полезную модель № 27321. Устройство для определения коэффициента жесткости системы заправки ткацкого станка / Перова Н.Р., Корженко P.M., Перов Р.И. — 0публ.20003. — Бюл. № 2.

99. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Исследование деформации нитей основы в ветвях зева при срабатывании ткацкой паковки // Вестник Ивановской государственной текстильной академии -2002. № 2. - С.38 - 41.

100. Карева Т.Ю. Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. Влияние работы основного регулятора на изменение параметров заправки основы на ткацком станке //

101. Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2002): Тез. докл. межвуз. научно - технич. конф. 22-24 апреля 2002. -Иваново,2002. - С. 103.

102. Свидетельство РФ на полезную модель № 24200. Основный регулятор ткацкого станка / Карева Т.Ю., Перова Н.Р., Ерохин Ю.Ф. — Опубл. 20002. — Бюл. №21.

103. Хлопкоткачество: Справочник, 2-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Бу-каева. П. Т. — М.: Легпромбытиздат, 1987. 576с.

104. Мартынова А.А., Слостина Г.Л., Власова Н.В. Строение и проектирование тканей. М.: РИО МГТА, 1999. - 434с.

105. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. — М., Наука, 1986.

106. Николаев С.Д. Влияние технологических параметров ткачества на обрывность основы // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. -1989.-№4. — С.57-60.

107. А.С. №929756 СССР, D 03 С 49/06. Основный регулятор ткацкого станка / Заявл.28.01.80, опубл.23.05.82, БИ№19.

108. Кутепова К.В., Победимский Г.В. Научная организация и нормирование труда в текстильной промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-296с.