автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка теоретических основ аналитического моделирования процесса петлеобразования

%

На правах рукопги

КОВАЛЬ Александр Анатольевич

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ АНАЛИТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ

Специальность 05.19.03 - Технология текстильных материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Сшшт-Пэтврбург 138&

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и-дизайна. ,

Официальные оппоненты:

J

Член-корреспондент технологической академии Российской Федерации, доктор технических наук, профессор

Доктор технических наук, профессор Доктор технических паук, профессор

Ведущее'предприятие АО "С1ГГ0 Ника"

Н.Н. Труевцев С.А. Симин В.А. Зиновьева

Защита состоится 1935 г. в час.

На заседании диссертационного Совета Д ■ 063.67.01

при Санкт-Петербургском государственно-университете технологии и дизайна, ауд. 241.

Адрес: 191186, г. Санкт-Петербург, ул. Б.Морская, 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

_1995 г.

Учотгй секретарь диссертационного Совета Д 063.67.01

д-р тохн.наук, профессор Л.В.Гг.'ец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дальнейшее развитие трикотаязюго производства немыслимо без создания новых конструкций вязалышх механизмов, технологии вязания и петлеобразующих органов. От конструктивного и технологического совершенствования каждой составляющей зависит производительность и особенность исполнения различного рода операций. Вязальше иг ли и механизмы, выполняющие процесс вязания в совокупности, представляют собой сложную систему взаимодействующих элементов, казднй| из которых тлеет свой конструктивный и технологический параметр. Для устойчивой работы петлеоброзующей систему характеристики элементов должны иметь определенное соответствие между собой, а их изменение необходило выдерживать в заданных пределах, имеющих малый промежуток варьирования.

; Использование новых способов получения трикотажа вносит существенное изменение в установившийся порядок взаимодействия элементов системы вязания, что приводит к необходимости полного или ¡частичного ее конструктивного изменения или усовершенствования.! Возникает необходимость в новой процедуре проектирования системы вязания. При этом большие сложности проявляются в части обоснования выбора.конструктивного и технологического параметров, обеспечивающих надежность протекания процесса вязания. Учитывая тот | момент, что вязальные органы имеют малые геометрические размеры при достаточно еысокой скорости работы машины (0,9 сек]1), то вопрос их устойчивого конструктивно-технологического взаимодействия является основным в задачах проектирования подобных машин. В конечном итоге обеспечение надежности работы сис'темы определяется принятием технического решения, адекватного ее 'параметрам.

I I Новые технологические процессы одновременного вязания двух поЦтен различными переплетениями ориентируют на необходимость создания универсального метода проектирования и расчета. •

| I Под! универсальностью метода в рамках решения задач разработки теоретических основ проектирования различных техйолощческих процессов трикотажного производства подразумевается его применимость к практическому использованию для:

- расчета параметров системы вязания с возможностью реагирования на конструктивные изменения петлеобразующих органов;

- расчета конструктивно-технологических параметров внутри какдоЯ группу вязальных машин, отличающихся между собой формой игольниц (кругловязальные и плосковязальные);

- новых способов вязания, имеющих отличительные особенности в выполнении операций цикла петлеобразования..

Процессы создания конструктивных проектов и новых технологических способов вязания должны обладать способностью к моделированию на ЭВМ. Для этого универсальный метод проектирования и расчета должен представлять собой теоретическую основу (базу) САПР, состоящую, как правило, из.подсистемы математических моделей, образующих систему, которая бы в полном объеме описывала все многообразие изменений взаимодействующих параметров.

Существующие методы проектирования и расчета на сегодняшний день все еще остаются фрагментарными, т.е. не охватывающими всю совокупность взаимодействия элементов и, вследствие этого, выдающие скудное информационное поле полученных результатов. Отсутствие - возможности в выявлении- полномасштабной картины взаимодействия элементов (параметров) между собой, а также влияние каадого из них приводит к невыполнению операций оптимизации выходных данных.

Научная новизна и теоретическая ценность работы состоит в формировании нового научного направления по созданию ■теоретических основ аналитического моделирования процесса петлеобразования. ' В качестве общенаучной методики принят системный анализ, на основе которого:

- составлены математические модели угловых характеристик прокладываемой нити для конструктивного ряда плосковязальных машин. Петлеобразующий механизм данных машин представлен в виде единой конструхторско-технологической подсистемы, занимающей низшее положение в иерархии развиваемого метода системного анализа физической модели. На атом уровне проведен анализ характера

' ззакмодействия элементов, образующих данную подсистему;

- на основа математических моделей угловых характеристик прокладываемой нити на ЭВМ рассчитала и построена траектория са сечений в плоскости игла;

- установлено, что проектирование игольного заьяса по общей методологии системного анализа содержи несколько этапов, которые взаимосвязаны между собой. Первый этап заключается в составлении математической модели наиболее обцей (абстрактной) формы сгп'.сшгая траектории даизкения иглы, но подобной для выбранного типа машин. Второй этап включает получение математических моделей, содержащие наиболее основные элементы дашюй конструкции. На завэрзак-ем, третьем этапе составлешше математические модели содержат элементы, выраженные в виде конструкторско-технологических параметров, установленное непосредственно из процесса петлеобразования. 'При использовании математических моделей последнего этапа в САПР параметрам, представленным в виде стволов, придают фиксированные значения для получения адекватного геометрического образа проектируемого игольного замка;

- по обцей методике системного анализа, начиная с низкой ступени исследований, а именно с исследоваш1я функциональных взаимодействий элементов, выведены параметрические уравнения, описывающие траекторию движения свободной точки язычка при выполнении операции прессования во функциональной зависимости изменения вращения язычка от поступательного движения иглы;

- разработана методика аналитического^ построения траектории иглы с построением диаграммы операций цикла петлеобразования;

- аналитически доказано, что питающую нить на кругло-вязальных машинах правильно рассматривать в виде касательной к образующей диаметра игольницы. Для разработки метода системного проектирования угловых характеристик прокладываемой нити был принят геометрический образ, в соответствии с которым составлены математические модели расчета указанных характеристик.' Использование полученных математических моделей в системе автоматизированного проектирования позволит визуально оценить степень приближения нити к игле и оценить надежность ее захвата крючком.

Практическая ценность работы заключаются в следующем:

- разработан способ одновременного получения двух петельных рядов трикотажа с соединением в любой точке зоны вязания непосредственно в процессе его выработки. Данный способ составляет основу технологии цельновязания трикотажных изделий-;

- разработан способ одновременного вязания двух полотен переплетением "производная гладь";

- разработан способ одновременного вязания двух петельных рядов трикотажа на плосковязалыюй машине футерованным переплетением;

- разработан способ одновременного вязания двух полотен трикотажа плющевым переплетением;

¿оуд^л новые конструкции вязальных игл. Одна из них модифицирована для технолопда цельновязания, а другая для получения тр'.жотака совмещенными циклами петлеобразования;

- разработан способ вязания трикотажа совмещенными циклами петлеобразования и соответствующие конструкции вязальных машин;

- на основе способа вязания трикотажа совмещенными циклами вязания разработаны варианты способов вязания многослойного трикотажа перекрестного переплетения;

- предложен принципиально новый процесс вязания и соответствующая ему конструкция вязальной машины с изменяемым игольным шагом, не имеющая аналогов в мире.

Достоверность теоретических положений подтверждена;

- результатами практической выработки трикотажа на опытном механизме вязания;

- совпадением расчетных данных, полученных разными методами при решении одной задачи;

совпадением расчетных значений, вычисленных по математическим моделям угловых характеристик прокладываемой нити плосковязальной и кругловязальной машин, с аналогичными значениями, установленными путем их измерения.

Адекватность графика движения иглы, построенного на ЭЕМ по математическим моделям, подтверждена его совпадением с траекторией-оригиналом игольного замка.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты опытных исследований диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку:

на республиканском научно-практическом семинаре "Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг" (г,Хмельницк, ХТИ, 1990 г.);

- на научно-технической конференции аспирантов и студентов по проблемам текстильной и легкой промышленности, строительства, и энергетики (г.Благовещенск, ЕПИ, 1992 г.);

- на иаучно-техничес'кой конференции по проблемам текстильной а легкой промышленности, механики, строительства и энергетики

: - 7 " (г.Благовещенск, БПИ, 1993 г.);

- на Российской республиканской научной конференции "Теория и . практика ресурсосберегающей технологии трикотажного производства и компьютерные методы его технологической подготовки" (Москва, МГТА, 1993 г.);

в Дальневосточном технологическом институте (г.Владивосток, ДВТИ, 19Э4 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 35 печатных работ, в том числе получено 15 свидетельств на изобретения.

Объем диссертации. Работа изложена на 465 ' стр. машинописного текста, содержит 64 рисунка, 4 таблицы, список' использованных источгажов из 208 наименований и 9 приложений. 1

¡Структура работ ы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

| " СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

|В первой главе на основе обзора научно-технической литературы и патентной документации дается анализ современного состояния 'развития технологических процессов трикотажного производства и выбор общенаучной методологии в разработке теоретических основ проектирования конструкторско-технологических параметров вязальных машин.

! В первой части этой главы рассматриваются .особенности выработки ; верхних трикотажных изделий по ресурсосберегающей технологии. Установлено, что технология цельновязания позволяет снизить расходы сырья на выработку одного изделия до 2-3 % и, кром^ того, значительно уменьшить трудозатраты на швейных операциях!. Цольновязан-ие верхние трикотажные изделия вырабатывают в виде,' плоских разверток сложной конфигурации на плосковязалышх машинах, I оснащенных электронными системами отбора игл, и с применением таких технологических операций, как "сбавка-прибавка" и Ыре'ноС] петель на иглы противолежащей игольницы.

| Во второй часта рассмотрены известные теоретически'; положения с точки зрения эффективности их использования п СЛПТ\ Установлено, что в теории проектирования Бязалышх кяккч и

технологическ;::; процессах вязания преобладают полуфеномено-логическно я Фрагментарные методы исследования

Результаты анализа исследовательских работ конструктивного и технологического характера показывают, что вязальная машина с зада::.ым прцоссох вязания представляет собой единую функциональную систему взаимосвязанных конструктивных и технологических параметров. Несмотря на то, что работы все еще являются фрагмонтартми и отражают полуфеноменологический подход, имеет место наличие элементов методологических основ системного подхода в вопросах исследования взаимосвязи элементов (параметров).

На основе проведенного информационного обзора с точки зрения развития методов системного проектирования вязальных машин мозио сделать сл-?дуйадз выводы:

1. В конструктивных и технологических исследованиях, являющихся фрагментарными, преобладает полуфеноменологический подход.

2. Вязальная машина представляет собой техническую систему взаимосвязанных конструктивных и технологически параметров и для решения проектных задач в системе АСУП для новых технологических процессов наиболее целесообразным, достоверным и экономически выгодным является метод системного анализа.

3. Для решения проектных задач применительно к вязальной машине методом системного анализа необходимо использовать конвергентный процесс исследования.

4. При системном проектировании новых конструкций вязальных машин или технологических процессов наиболее приемлемым является дивергентный процесс исследования.

5. Развитие методов системного проектирования применительно к вязальным малинам,' позволит создать систему непрерывного автоматпзирсг'кшого проектирования разностных- технолог,носких процессов на основе широкого использования средств вычислительно;'; техники.

Во второй главе даются описания тсхпзлэгпчзс::;": процессов триотргтото пг.оипкодствз. Рзссмзтргхз^тся оссблшостк спозсСоь олт;оьро"л!птого :-поо1:::д полотен р.тз.'.пчн::;.::: п-ренл..-

™с7?:тя: 'то. Отторг, г от с 7 опмпг-Г: мехатгпз:: ьязаш'я, на котсро;.;

¡.-.•¡о.-шия. Гю^ооо;:'!, что сиоооОо проклад.!1.г,

извлекло изменение конструктивно-технологических параметров меха-1шзма вязания в целом, что предопределило развитие теоретических методов проектирования .системы вязания на основе системного анализа.

Установлено, что практическую реализацию технологии цельновязания простых и сложных изделий необходимо выполнять вязальными иглами нового конструктивного ряда для устранения возникшего технического противоречия между прогрессивным технологическим процессом и известной конструкцией язычковой иглы. Этот ряд включает в себя иглы, в которых в качестве замыкающего средства . применяют коромыслово-ползунный механизм, механизм шарнирного параллелограмма, шарнирный кривошшшо-коромыслоЕый механизм.

Конструкция иглы вязальной машины с перекрывающим средством в виде коромыслово-ползунного мехашима сочетает в себе положительные свойства иглы с поворотным язычком и составной иглы с управляемым замыкателем. Применение данной конструкции иглы позволит устранить явление перерезания нити прессующим язычком, известное под названием "эффект ножниц".

В рамках технологии цельновязания приводятся описания способов получения трикотажа рисунчатыми переплетениями, а именно, производной гладью, плюшевыми и футерованными. Приводятся примеры выработки по технологии цельновязания трикотажных изделий различных форм и назначения в виде непрерывной ленты.

Постоянный поиск лучших конструкторско-технологических решений направлен на повышение экономических показателей работы вязальных машин и повышения эффективности трикотажного производства в целом. В основном решение этой проблемы связавают с уменьшением хода петлеобразующего органа, необходимого для снижения времени, идущего на образование петли. Применительно к основовязальным машинам эта проблема решена тем, что предложена поворотная игла, уменьшающая величину ее перемещения в цикле вязания. Форма крючка этой иглы напоминает крючок, а выполняемый процесс вязания подобен ручному вязанию крючком.

Аналогичная задача решена для плосковязальных машин. Рассматривается новый процесс вязания трикотажа поворотными иглами с использованием нового механизма вязания Коваля. Отличительной его особенностью является то, что он. позволяет

изменять игольный цаг и адаптирован к различным потлеооразукщим органа:-.;, в том число к крючковым и язычковым иглам. Приводится метод расчета необходимого усилия зажима петлеобразующого органа ь запашном вязольнсм механизме.

П третьей главе дается развитие теории нитеподачи для шгасковязалышх машш на основе рассмотрения механизма вязания как единой функциональной системы.

В частности, центральные нитеводы (Ц-нитеводы), расположенные в зове, образованном перекрещиванием игл двух игольниц, и боковые нитеводы (Б-нитевода), расположенные за спинками игл противолежащих игольниц, следует рассматривать как функциональную .подсистему, состоящую из отдельных элементов - нитеводов.

Основным угловым показателем прокладываемой 1шти является но только угол прокладывания, по н его производные углы, такие как угольный угол и угол прокладывания. Угол прокладываю«! и производные углы в зависимости от принятой базы отсчета отличаются между собой по величине и имеют соответствующие названия. Поскольку многими авторами одним и тем же углам даны разине названия, то пике примем то определения, которые наиболее достоверно отражают принятую базу их отсчета.

Угол прокладывания "а " на плосковязальной машине определяется наклонным положением прокладываемой нити, находящейся в плоскости симметрии зева игольниц, и горизонтальной линией, проходят,ей через условные точки "КО", образуемые перекрещиванием верхних граней стержней игл.

Игольный угол прокладывания "аиг" образуется прокладываемой ш;ты> и плоскостью, -проходящей по передним граням "В(-В(" стержней игл.

Угол приближения "а " к {-ой игольшще образуется прог-ндовазкой нитью и отбойной плоскостью Д£-Д{. проходящей по июшши граням отбойшх зубьев (платин) соответствующих игольниц.

Определены расчетные угловые характеристики прокладываемой Н'П'И нрк устшюЕлошшх горизонтальных, и вертикальных иоло:;;ои;:ях '.•очли 1Щ при шрйботки двойного трикотажа (ластика).

Угол прокладывания "а "

Г Уотк' ,

0.6г-ШЗ +---г-*- - Ш

1. с1иг.г ЗШриг.в )

= -----(I)

нл г , 0,5г/соэриг.г [0,5(Ь-Ьпвр)»и] - -тщ--

Иголышй угол

(у-зт фот.,с)+л [(о.5г.{вриг_г+--ш^гт- ] -

X <уа —'---------- . .. .. .

иг"л • Г т О.бг/СОЗЙиг.г ¡0,5 (Ь-Ь )+К5---с

[ пер' ] Г£

ГОТ ° кул

Угол приближения "а

г пр.л

(V-з1п<р )-»Л

' о т к

((0-5а**вР„г.г4---ы),соор«г.г

tgQL ±=----------(3)

Пр-Л Г т 0,52/СОЗРмг.г

[0.5(Ь^.рММ] - —щ——

Определены расчетные угловые, характеристики прокладываемой нити, при выработке одинарного трикотажа (кулирной глади).

1 Угол прокладывания "ац к гл" с учетом наклонного положения относительно плоскости симметрии зева игольниц

0,5г/з1п7Л

:лх =----—----(4)

н-к-гл 0,5(Ь-Ьпер)+йК

Игольнйй угол "а "

^ иг.к.гл

(у-з£теротк)+Л

((°'5"-^Иг.г+ -3{дриг.в ) - «Н^иг.г

* - ■ (5)

[0,5(Ь-Ьпер)+Кк]

Угол приближения "а "

* Пр.К.ГЛ

(в)

0,5 (Ь-Ь ) + Ш

пер'

Приваденные математические модели характеризуют углы прокладываемой нити от конструктивных соотношений иглы, зева игольниц, с учетом их углового положения и от вида вырабатываемого трикотажа.

Для проведения аналитического исследования, например, изменешш угловых характеристик нити "от изменяющейся величины зова при выработке одинарного и двойного трикотажа, составлен алгоритм расчета, на ПК. В качестве исходных данных приняты конструктивные параметры иглы и механизма вязания плосковязалыгой мтиины 6 класса.

Па построенным графикам установлено, что исследуемые изменения взаимодействий параметров, полученных по математическим моделям для двойного и одинарного трикотажа, ■ являются пря-мопропорционолЫшм'Л, а линиями их графиков являются прямые.

Выведенные математические модели для определения угловых характеристик прокладываемой нити разработаны на основе расчетной схемы, согласно которой в качество базовой точки установки нитевода в точке ''ПН" была выбрана точка "С{". Данная точка связывает расчетную схему и связанный с ней метод расчета с жестко фиксирсвашшм положением иглы относительно отбойной линии "Д,^^". Кроме того, расчетная связь точки "Щ" с фиксированной (базовой) точкой "С{" ограничивает возможность регулирования положения нитевода, поскольку при выработке рисунчатого трикотажа положение иглы 'меняется. Поэтому необходимо выбрать другую базовую точку, моше зависимую от положения иглы, не нарушая ранее установленной взаимосвязи основных конструктившх параметров механизма вязания с угловыми характеристиками . прокладываемой нити.

При выработке двойного трикотажа угол прокладывания "а л" определится

- 13 -Д2 / СО30ИГ.в

^ил= "7-;--<7>

[о,5(Ь-ЪП4р).и] - Д2 / ^кул Игольный угол прокладывания "аиг ¿2 • tg Риг.в

[О.Б(Ь-Хпер)+ИК] - Аг / Гвакул

Угол приближения "апр л"

х -- (9)

При выработке одинарного трикотажа кулирной глади угол прокладывания "ан гл" по-пёрвому варианту составит

0,52 / 3(пу.I

(да =--- , (Ю)

н-к'гл 0,5(Ь-Ьпер)+Й5

по-второму варианту „,

2 Аг / соз7.2

геа = ---5--. (II)

° н.к.гл 0,5(Ь-Ьпвр)+ЙЖ . , '

Игольный угол "аиг.к.гл"

2 Аг • tgy.2 0,б(Ь-Ьпвр)+ЙК

(12)

Угол приближения "схпр к гл"

2 / СОЗЙиг.г

, «да =----. (13)

ь пр.к.гл 0,Ба-Ь„

пор

При проведении исследования взаимного влияния ' изменений конструктивных параметров на технологические величина зева игольниц устанавливалась в пределах "2=4,6; 5,0; 6,4 и 5,8 мм", перебег нитевода "Ьоер=36; .40 мм" и протяженность, верхнего

- 14 -

направляющего клина "L = 46; 68 мм".

По выходным дагшым расчетов построены графики, характеризующие изменения угловых параметров от конструктивных изменяющихся величин, входящих в анализируемые математические модели.

Четвертая глава посвящена исследованию операции прессования.

Технология одновременного получения двух петельных рядов трикотажа, основывающаяся на нетрадиционном прокладывании нити и выполнении операции прессования, требует их аналитического исследования с целью выяснения оптимальных технологических параметров прокладывания нити и установки закономерности конструктивных изменений механизма вязания для разработки методики его проектирования. Данные исследования целесообразно начать с построения траектории движения конца язычка при выполнении операции прессования, чтобы в дальнейшем провести графико.-аналитический анализ его взаимодействия с нитью.

При одновременном вращении язычка и прямолинейном поступательном движении его оси конец язычка описывает сложную траекторию. Для нахождения закона движения конца язычка, а затем кшематических и динамических его характеристик, определим величину перемещения оси вращения язычка при различных его угловых положениях, предварительно установив крайние угловые положения из геометрии иглы. :

.Открытый угол "фотк" ' •

з1щ>отк = (ДЛ+0,5Пг) / гяз (14)

где Дh - расстояние между -точкой "С" концом чаши язычка и верхней гранью "В-В" стержня иглы; h - высота' стержня иглы;-

1ЯЗ - длина язычка от оси вращения до конца чаши.

Закрытый угол "ct3aKni образованный профилям! верхней грани "В-В" стержня иглы и верхней гранью "в-в" язычка конструктивно задан, его также можно определить из геометрии головки иглы

г-0.5Лиг

tga = --(15)

зак К.З - I

где г - высота крючка иглы;

S.3 - расстояние от вершины головки иглы до оси вращения лзычка;

I - длина крючка иглы.

При этом учтено, что язычок и игла соприкасаются по лиши в глубине чаши.

: В открытом положении язычка определим абсциссы ряда точек "Ц.Г.;

| х.цл = (к+о.б/г ) / ^ригл+вгл,цл

или

хщл = (й+о.БЛ) / гевг в + к / *во.5фОТ1С+

(16)

о,5Л / гт + о,5П / з1т>

* «Г ГПТ1Г Я"* ' Г»

Абсцисса точки "Ц.2" соответствует перпендикулярному положе^по язычка к стержню иглы.

Х.Ц.2 = №0,ЬПиг) / tgpкгл + И + 0,571яз (17)

■ Координата точки "Ц.З" соответствует вертикальному положению язычка.'

I 'х.Ц.З = (И+О.б^) / соз(Зиг г (18)

Абсцисса точки "Х.Ц.4" определится

| Х.Ц.4 = Х.ВГ.1 - С.2.1

| Шея при всех положениях язычка соответствующие абсциссы точер "Ц{" центра оси язычка, определил перемещение его оси в заданном промежутке от "фотк до <*зак".

I Путь оси язычка для первого и второго соответственно 1-го и 2-го узловых этапов (положений), составляющих первый период, определится

I I 'I | 3.1.1 = Х.ЦЛ - Х.Ц.2 ¡11 ! 3.1.2 = Х.Ц.2 - Х.Ц.З Общий путь первого этапа составит

Ц ; эл = б.1.1 + з.1.2

Определим перемещение оси язычка для ■ второго периода.

! | Б.2.2 = Х.Ц.З - Х.ВГ.1 Весь|путь второго периода составит

I 3.2 = 3.2.1 + 8.2.2 Зная;постоянную скорость иглы, что равносильно скорости

I

I • •

I '•...•

движения точки '"Ц,", представляется возмоасным определение времени ее движения в каждом промежутке прессования язычка с 1-го по 4-ое ггалоданшя по Формуле

гл = с.1 / у

КГ

Следующий этап работы направлен на разработку методики аналитического описания траектории движения язычка иглы в процессе его прессования исходя из конструктивных соотношений иглы, механизма вязания и технологических особенностей выполнения данной операции. Такой подход позволит, во-первых, вывести параметрические уравнения движения язычка, достоверно описывающего его траекторию; во-вторых, получать отображения траектории с учетом вносимых конструктивных и технологических изменений в механизм вязания, что очень важно при проектировании механизма вязания в системе автоматизированного проектирования, потлосбразухшх органов и новых способов вязания; в-третьих, получить кинематические характеристики язычка.

Рассмотрим прессование язычка вязальной иглы, движущейся в пазу игольницы плосковязальной машины, расположенной под углом к горизонтали "В

г ' иг .г

Для построения траектории движения конца проссуюцэго язычка необходимо определить диаметр (толщину) перерабатываемой нити, который является основным технологическим параметром вязальной машины. Кроме диаметра нити в выражения, определяющие координаты точки конца язычка, входят наконструктивные параметры механизма вязания. К основным конструктивным параметрам любой вязальной машины относят угловые положения игольниц, игольный шаг, толщину иглы и платины. По зазору между последними определяют величшу ниточного промежутка "¿5", в соответствии с которым устанавливают толщину перерабатываемой тати. Соотноиония между толщинами игл и платил, в том число и на плосковязальной ' машине, устанавливают по эмпирическим зависимостям. Кроме . указашщх общих конструктивных параметров, непосредственно определяющее толщину перерабатываемой нити, используют размори головки иглы,

" Поскольку нить и язычок взаимодействуют между собой, образуя , единый объект исследования, то целесообразно диаметр нити находить не из общих конструктивных пора;,;отроп макаш, а из элементов самой иглы.

Надежное контактирование нити старой петли с откинутым язычком в большей степени зависит от соотношения ее диаметра и величины просвета "ДУ". В связи с этим следует отметить, что принятие ниточного зазора в качестве критерия выбора толщины питающей нити не является достаточным, особенно для случая использования мононити с постоянным сечением.

Из геометрических построений радиус описанной окружности составит

н = Пяз - 7.1М£0,5фоп (19)

Для определения диаметра нити по величине открытого угла для плосковязальной машины 6 класса примем следующие исходные данные:

Ляз - высота стержня иглы, 1,7 мм;

гяз- длина язычка от конца его чаши до оси вращения, 7 мм; - толщина стенки чаши язычка, 0,05 мм.

Открытый угол "Фотк"- выразится 'из известных размерных соотношений элементов игш

з1щ = (ДУ+0,5/г ) / I (20)

^ОТК ИГ яз '

Уточненная величина радиуса составит

= 0,5 0.1,Г - М (21)

Величина открытого угла

«в0.бфо„ = ЙУ / 1яз (22)

Диаметр нити "сё" по величине ниточного промежутка "ДБ" для плосковязальной машины 6 класса, приняв:

г - игольный шаг, 4,23 мм; иг

а - толщина крючка иглы, 0,7 мм;

р - толщина платины'(отбойного зуба), 1,23 мм,

после проведения расчетов по известной формуле, составит

ДЭ = 0,5(Пиг-<3-р),

получил "сЕ=1,15 мм". В процессе петлеобразования при выполнении операций кулирование, сбрасывание, формирование через ниточный промежуток проходят две нити, следовательно, "2с2з=1,15 мм", а диаметр нити составит "сЕ=0,575 мм". Необходимо отметить, что ее толщина, принятая по величине ниточного промежутка, меньше просвета, что соответствует общепринятому их соотношению,

сЕ < ¿V,

для толщинц нити, принятой по наибольшей величине просвета, соотношение имеет вид • ;

Ш < А\ I

Приняв шггочный промежуток "Д5" за диаметр нити "2сё", 1 определим соответствующую ему величину описанного угла.

По найдешшм значениям диаметров нити "<3у,сй" определим их линейные плотности на примере ,вискозной нити из известного выражения, предварительно приняв' каждый из них за условный и расчетной диаметры. ' ■ :

э ' 1'

т = Б'таооо Вычисления дадут следующие результаты:

= 954,5 текс; йУр = .471 текс; сВу = 381,8 текс;

сЕ = 188,4 текс • р

•Наибольший возможный' диаметр значительно превышает толщину нити, найденную по ниточному промежутку. I

Установлено, что известные конструкции плосковязалышх машин с ноизмошшм игольным шагом ограничивают диапазон перерабатываемых нитей по линейной плотности. > Следующим шагом является опредение координаты конца язычка в наиболее характерных его положениях, которым соответствует точка "С(". .

Абсцисса точки "СЛ", соответствующая первому положению язычка, состарит

ХСЛ = ХЦ.1 - ХЛ," ■ ордината точки "С» 17

УС Л = I <з1пф , I

яз ^оп(отк)

Абсцисса второй точки "0.2" соответствует перпендикулярному полокмшю язычка относительно стержня иглы.

ХС.2 = ((я+0,'5Лнр) / ^Риг.в]+к+0.5\з (23) •

соответственно ордината •

УС.2 = I

яз

Абсцисса точки "С.З" относительно центра координат выразится ХС.З = ХД.З + (Iиз-соариг>в) соответствешю ордината

I

1 ! УС.З = I -я(г?р

! яз 'иг. в

Координата точки "С.4", соответствующая четвертому положению язычка

¡1 ; ХС.4 = ХЦ.4 + (Ь.з-^^ФоплО' (24)

1 '

ее ордината !

',1 ' УС.4 = I •з1гип ,

' ' ■ яз топ.I

I

!Вышеприведенные параметрические уравнения определяют проекцию точи! "С^" только с учетом положения соответствующих четырех координат центра оси вращения "ХН{". В связи с этим необходимо составить параметрические уравнения, которые описывали бы всю, траекторию движения точки и являлись бы, таким образом, обобщенным!' уравнениями ее движения, связанными одной функциональной зависимостью углового положения язычка. Такую един "Ф,

/ю функциональную зависимость выражает текущий описанный угол

П 1

Функциональная зависимость изменения угла поворота язычка от перемещения! оси его вращения имеет вид:

} I <Pont=/(St) (25)

Продолжая исследования по общей методике системного анализа, выразим рассматриваемую функцию в виде взаимодействий конструк-тивйс^техн¿логических параметров поэтапно для первого и второго пер^рдов Прессования. Конечные параметрические уравнения для первого этапа примут вид

ХС, = (ХЦЛ-Ах, >п) - Ï *соз(<р +A<pf ) (26)

Ь С Я 3 Oit I/

УС( = 7яз'3(П(фоп+Д<р{) _ (27)

ТО

1К

По Данным выражениям определяются координаты траектории ! конца язычка первого периода прессования, а именно, до его

перпендикулярного положения стержню иглы.

Для второго и третьего этапов первого и второго периодов прессования, когда угловое положение язичка продолжает изменяться от перпендикулярного до закрытого (запрессованного), изменение угловых Функций приводит к параметрическим выражениям следующего вида

ХС, = (ХЦ.2+Д.Г,-П) - I -аЬЩш +Дф,) (28)

I I ЯЗ Т0П г I

УС £ = I '31п{%/ 2+Аф()

Приняв необходимые данные для ПВМ 6 класса, составлен алгоритм расчета. По полученным результатам построена кривая зависимости, рис. I. Кривая траектории подтверждает наличие трех этапов прессования язычка. Изменение диаметра нити приводит к изменению абсциссы начала углового вращения язычка при первом этапе относительно оси координат "ХОУ".

Такой сдвиг начала углового вращения является значительным и его необходимо .учитывать при взаимодействии язычка с питающей нитью.

Исследования кинематических характеристик язычка проведены на основе рассмотрения его движения как плоскопараллельного. По известным свойствам плоского движения, всякое непоступательное перемещение язычка в его плоскости состоит из совокупности двух перемещеттй: поступательного перемещения язычка вместе с полюсом к поворотом вокруг него.

Согласно теореме о сложении скоростей, абсолютная скорость точки "С{" равна геометрической сумме переносной и относительной скоростей.

УС{ = 7г < УГ

Абсолютная' скорость точки "УС{ определится диагональю параллелограмма, - построенного на поступательной переносной скорости ■ "УЦ{и 'вращательной относительной скорости "УС{ ,Ц{ щ", а ее модуль вычисляется по формуле

Вектор скорости "УС{" направлен по касательной к траектории, .образованной при ее движении относительно неподвижной системы координат "ХОУ", рис. I.

Траектория конечной точки язычка иглн

Рис. I.

Вектор вращательной скорости "УС{,ЦЛ" направлен перпендикулярно язычку в сторону его вращения или касательно к описываемой окружности радиусом "Iя. рис. I.

Прямоугольный угол между язычком и вектором вращательной скорости состоит из описанного угла "фоп и дополнительного угла величина которого определяется выражением

6, = тс/2 - Ф ,

г I тОП.{

Вектор скорости "УС{" направлен по касательной в точке "С{" при.описании ей криволинейной траектории в абсолютном движении. Угол между векторами "УЦЛ" и "УС{" определяется углом наклона "ф ." касательной, величина которого задается в соответствии

ОП•КДСъ

с описанным углом "фоп Тогда определим угол между векторами "УС(" и "УС{,Ц.1" и соответственно ему накрест лежащего угла

а.=1С-Гф . +(тс/2-ф ,)]= — Гш +Й.1 (29)

{ 1/оп.кас. I ^оп. ( } 2 1/оп.кас

Третий составляющий угол рассматриваемого параллелограмма определится зависимостью

•а с другой стороны

ТГ« =

Рассматривая треугольник скоростей, входящих в данный ■параллелограмм, по теореме синусов определим вращательную скорость "УС{,ЦЛ"

ЦЛ-а4пф .

топ.кас(

УС.,ЦЛ =--(30)

соответственно угловая скорость составит УСП.ЦЛ

шС{,Ц.1 = --(31)

« !яз

Аналогично по теореме синусов определим абсолютную скорость

УЦ.1 -31Щ1

УС. = --(32)

. 1 з£па(

-

Абсолютная скорость точки "С{" определяется выражением, которое для нашего случая принимает вид

,

УС{=/УЛЦЛ +УС{,Ц.1-2УЦЛ .УС4.ЦЛ ' (33)

Зная скорость точки "ЦЛ" и ее расстояние до МЦС, легко вычислить угловую скорость язычка в данный момент по соотношению

,7П< V з£ па

УЦ1 иг зак

Р,Щ и^яО.ба

(34)

Определив угловую скорость, можно вычислить скорость любой точки язычка в этот момент.

Ускорение "ас(" точки "С{" является геометрической суммой ускорения полюса "аЦЛ" и ускорения этой точки в ее вращении вместе с язычком вокруг полюса.

ас1 = аЦЛ + ас£,Ц.1

или ускорение ас{,Ц.1 плоской фигуры вокруг полюса складывается из геометрической суммы вращательного ускорения а6с(,ЦЛ и центростремительного • у

ас{ = аеЦ.1 + ас(,ЦЛ

Тогда это выражение примет вид

ас{ = аЦЛ + аЕс4,Ц.1+ашс(,ЦЛ

Поскольку точка "ИЛ" движется равномерно с постоянной скоростью, то ее ускорение равно нулю "аЦ.1=0", следовательно, ускорите точки "С{" составит

ас( = аес{,Ц.1+ашс{,ЦЛ

Центростремительное ускорение определится

а^.ЦЛ = ш2-1яз (35)

Вращательное ускоренно

аЕс(,Ц.1 = е-1яз ' . (36)

В послодном гирзжеикп неизвестными являются вреда г;;.;:т.::с; у скорого» 1 ,ЦЛ" и угловоо ускоренно "£". Определим угловое ускоренно для случая вращения язычка отисситольпо иглсми.-кзг >

центра ускорений /МЦУ/, за которую примем точку "ЦЛ", так как ее скорость постоянна по величине и направлению, следовательно, ее ускорение равно нулю. Приняв ее же за полюс, приходим к аналогичным выражениям, изложенным выше. .

Рассматривая вращение язычка как равнопеременное, представляется возможность определения его углового ускорения по соответствующему выражению

е = |ы - и0| /X , (37)

где ш0 - начальное значение угловой скорости;

и -значение угловой скорости через промежуток времени Т'.

Кинематическе характеристики язычка рассчитаны по программе. В качестве исходных данных приняты конструктивные параметры иглы и механизма вязания плосковязальной машины 6 класса.

с По выходным данным расчетов составлены графики, см. рис. 2,3,4,5.

Вращательное ускорение характеризует изменение модуля скорости точки "с(". График вращательного ускорения совпадает с графиком углового ускорения, так как вращательное ускорение "ат=е<?" пропорционально угловому ускорению. Согласно графику на I этапе заметно монотонное уменьшение этих ускорений. Переход кЬ второму этапу характеризуется резким изменением зависимости этих ускорений. От перпендикулярного положения язычка стержню иглы происходит резкий переход от уменьшения к возрастанию функции, которое замедляется после 2 этапа и снова резко растет к концу 3-го этапа.

Центростремительное ускорение "а11" характеризует изменение скорости по направлению, но эти изменения в разные моменты времени определяются пропорционально квадрату модуля скорости точки "С(" в эти моменты времени. Согласно графику в начале первого этапа наблюдается слабое возрастание центростремительного ускорения, после чего непрерывность нарушается и происходит резкий спад практически до нуля к началу 2-го этапа и это весьма малое значение цетнростремительного ускорения сохраняется практически до середины 2-го этапа, после чего начинается возрастание функции с резким увеличением к концу 3-го этапа.

В пятой главе изложена методика, аналитического описания траектории движения иглы.

Для решения задач автоматизированного проектирования

rpaïm: углового ускорения I период 2 период

Рад/с

• I • Ю3

3 -¡КГ

V

О

Рис. 2

График вращательного ускорения

0,00702 сек

0,00702 сак

Рис. 3

График центростремительного ускорения

3 • Ю2

м/с-2

-I • 102

I. период

период

Рис. '4

0,00702 сек

График ускорения точки "С"

2 • 102 ы/с2

- I • 102

Рис. 5

0,00702 сек

игольных замков необходимо ' составить математические модели наиболее общего образа траектории движения иглы, что составляет первый этап системного анализа. Выполнение следующего зтапа сводится к расширению математической модели первого этапа путем проведения структурного и параметрического синтеза с одновременным введешгем общепринятых конструктивно-технологических символов. Целью второго этапа является получение математических моделей, наиболее приближенных к критериальным показателям конструкции. На завершающем, третьем этапе, конструктивно-технологическим параметрам придают фиксированные значения для получения конечной геометрической модели (проекта) игольного замка в виде траектории движения иглы в заданном цикле вязания. Данный этап отвечает задачам многовариантного анализа или оптимизации, заменяя натурное проектироваште.

Для создания математической модели первого ??.:.иа проектирования развертки игольного • замка предлагается мотод, основанный на аппроксимации траектории иглы плосковязялыгой машины дугами окружностей. Указанный мотод основан на геометрическом отобракешш участков прямых и кривых линий траектории в виде касательных к дугам окружностей.

Радиус аппроксимирующей окружности

(38)

где Б Л - величина отрезка между точкой касания и острием угла.

Для ■определения длины .аппроксимирующей дуги "КЛ" воспользуемся известной формулой 2%-щ

■ I = --3— ; (39)

360°

где фц - центральный угол аппроксимирующей окружности, образова:шый построенными перпендикулярами к точкам кзслютя. Величина центрального угла выразится •

О.Бф = тс/2 - ((тс-ол)/2), или фц = ап

Тогда длина 1.1 аппроксимирующей дуги "КЛ" определится выражением

а- [3 Л (1г-ал)/2)] -ал

100°

Выразим траекторию "ОДАРВЕС" с участками, аппроксимирующими дугами окружностей в виде совокупности уравнений

У Л = tgx^x 0 < х < а

У.2 = Н-h а < х ^ а+Ъ

Z .2=£{x*s Л •tgiit-ari)/^ >ал|^/ 180° a+b < х i a+b+г

У,3 = tgan-x a+b+г < х < a+b+г+б (41)

1.2 = d2%'tgm'Zan)/lQ0°_ a+b+г+б < х $ а+Ъ+г+б+z

У.4 = -igon-x а+Ь+г+б+z < х ¡$ а+Ь+г+26+z

.-г.I=[(ic*S.I.fg(x-an)/2)'onj/ieo0 а+Ь+г+20+z < х < а+Ъ+2г+2б+г У.5 = H-ft а+Ь+2г+2<5+г < х $ а+2Ь+2г+2б+г

У.6 = -igo^x а+2Ы-2г+2б+2 « г < 2а+2Ь+2г+2б+2,

где г = s.I+fs.I-cosan);

2 a 2^(S.2+(S.2/co3an))-co3cmJ, или после преобразований 2 =.2(S.2+S."0'Coaan)

Данная система уравнений, состоящая из совокупности уравнений с наложенными ограничениями, описывает всю траекторию движения иглы.

Аналитическое описание траектории движения иглы, выраженноев виде • математической модели, представляет собой совокупность уравнений, в которых абсцисса является аргументом, а ее ордината функцией

У=7(х) (42)

Придавая значения аргументу "х", в качестве выходного параметра получим значения функции "у", которые в наиболее общем виде отображают йеремещение иглы относительно отбойной линии в зависимости от первоначально заданных наиболее общих конструктивных параметров проектируемого игольного замка. Независимо от использования рассматриваемых методов аппроксимации, полученные кривые отображают профиль канала игольного замка, расположенного эквидистантно по отношению к'аппроксимированной траектории.

В принятой практике проектирования игольного замка и пооперащкгнного расчета перемещения вязального'органа, в качестве исходных данных принимают конструктивные параметры выбранной

иглЫ. ; Поскольку процесс петлеобразования Еыполгшется игл.. , размеры которой заданы, то для случая аналитического ошгсашг! действительной траектории, которая развернута но оси абсцисс, необходимо значению ординаты "у" придавать конструктивна' параметры иглы, а в качестве выходного значения получать" абсциссы "х", рис.6.7. В этом случае ординату "у" необходимо представить в виде аргумента, а соответствующую ей абсциссу "х" - функцией.

х = /(у) (43)

"разоваюше (инвертированные) математические модели приближены к описанию действительной траектории, что отвечает целям второго этапа аналитического моделирования игольного замка.

Аргументу "у" придают основные конструктивные параметры игольного замка "Н и /г", которые задаются угловыми характеристиками, являющимися технологическими параметрами "а и ап". Суммируя выходные значетшя "х", получим протяженность нетлеобразующей системы, что очень важно для экономической оценки разрабатываемой конструкции игольного замка. Таким образом, задачей второго этапа проектирования игольного замка является выполнение преобразования уравнений, описывающих аппроксимированную траекторию, путем придания аргументу "у" конструктивных параметров иглы.

'Нестая1 глава, 'посвящена новому подходу в развитии теории нитеподачи для кругловязальных машин.

При проектировании тотлеобразующей системы кругловязальной мяширы 'важно знать положение нитевода, а именно, положение точки "Н" I выхода прокладываемой нити из нк:шего глазка нитевода. Пространственное положение этой точки по отношению к петлеобразующей системе сказывает непосредственное влияние на углоше характеристики прокладываемого отрезка нити. В качестве такЬвых принимают угол прокладывания и его производные - угол при1^иж01шя и кгольшй угол. Каждый из углов имеет свой параметр •<огосрет1ше числешше значения, которые взаимосвязаны с к^-отруктявивми параметрами используемой иглы и игольного замка.

¡Следовательно, угловые характеристики прокладываемся нити !-" " ''Ходп.ю рассматривать во взаимосвязи с. другими иезпЕиск?.<ы'.'и параметрами петдообртауицсЗ системы, которые в совскуниосгй нитьй образуют единую Функциональную систему.

1 Установим углог.не характеристики проклчлчв&еусЯ и:;:'/

отдэлыю для игл диска и цидалдра с учетом ее естественного положения касательной в точке "О" к окружности радиуса "R". Игольный шаг по окруню^ти цилиндра или диска определяется хордой, образуемой между двумя внешними точками плоскости отбоя, тогда окружность является описанной, следовательно, можно определить веля'чину центрального угла, приходящегося на один игольный шаг (ркс. 6), как

360°

ß = — , (44)

где п - принятое число игл;

ß - центральный угол, приходящийся на один игольный шаг, град.

Для предыдущей иглы И.2, отстоящей от иглы ИЛ на величину игольного шага, угол приближения задается горизонтальной проекцией ОД на плоскость ХОУ и линией хорды между точками 0 и Е. В этом случае численное значение угла приближения определится половиной угла между радиусами R, проведенными к концам хорды.

' 9приб.Д =Р/2' ПРИ^''

0П[Ж6 д" = ß-'2'"» 1ГР1! любом П Для каждой предыдущей п-ой иглы, приближающейся к точке "О", угол приближения увеличится в п раз, тогда t

["иг.п 1 /

-ШГ / 2 <45>

Определим верхнюю координату точки нити для иглы И.2, которая относительно точки "О" является второй. Игольный угол не должен быть выше головки иглы И.2

Г^иг.Д = 2 " (ЙЛ + й-2) / °Л»

где г - высота крючка иглы;

- диаметр стержня основания крючка иглы; (1.2 г диаметр крючка иглы.

Игольный угол с учетом конструктивных соотношений для (гс-1) иглы определится

г - (й.1+й.2)

^иг.д = -360°--<46>

-п-

Рг.счотнал cxíjv.'x

По расположению расчетных точек, характеризующих | угол приближения нити к отбойной плоскости диска можно сказать, что зависимость между ними является прямопропорциональной, !а ее графиком является прямая линия. Для игл цилиндра данная зависимость является сложной и описывается графиком функции "у^&г" в промежутке от (тс/2-0).

Угловые параметры1 для игл цилиндра и диска являются взаимообратными. Угол приближения к отбойной линии цилиндра и "0приб ц>" для игл даска является игольным углом "7иг у и наоборот. |

В седьмой главе для отслеживания кинематики сближения нити с .иглами диска и цилиндра необходимо составить параметрические Уравнения координат точек ее сечений с учетом новых соотношений, определяющих взаимосвязь угловых характеристик прокладываемой 1{ити с параметрами механизма вязания кругловязальной машины.

Для построения траектории.сечений нити определим координаты ее сечений раздельно для "п-1" иглы диска и цилиндра при п=2, 'т.е. для иглы "И-2", отстоящей на величину центрального угла "(3", рис.6.

Для определения величины удаления точки сечения нити от иглы, движущейся по грани кулирного клина игольного замка диска установлены координаты вершины головки иглы диска.

^г (п-1 • ) (п-1)](п-1)) •(п-1)

Аппликата "2Н(П_1)Д" показывает, на сколько точка сечения нити удалена по высоте от стержня "гг-1" иглы диска. Величина ее удаления зависит от игольного угла прокладывания "7иг Д" и от горизонтальной составляющей "Х^^иД". Тогда уравнение аппликаты точки сечения нити для "п-1" "Иглы определится

Составим параметрические уравнения координат точки сечения нити для "п-1" иглы цилиндра. При их построении необходимо учитывать обратимость углов.

Горизонтальная составляющая "ХК(П_1)Ц" точки сечения нити

для!"гг-1" иглы цилиндра на касательной линии "0.Н.1" опредод;т:"\;

ХН(П-1)Ц =

Ордината точки сечения нити "Ун(п_1 )И-0".

!' Величша удаления стертая иг ли от касательной плоскости "0X2" или точки сечения нити

иг(п-1) иг г

Абсцисса "Х,.Г(П-1)Ц" определяет величину удаления иглн относительно центра "О" координат "ХУг" или точки "М" - начала кулирования

(48)

Аппликата точки сечения нити относительно характерной точки "М" | вершины иглы при ее движении по грога! кулирпого клина игольного замка блока цилиндра определится выражением 2„(п-1)Ц = к^Мб(акул~епрк6ш используя параметрические уравнения. гаводешшо из геометрических характеристик мохатюма вязания для "п-1" игл диска и цилиндра в прямоугольной системе координат "хуг" с центром "О", выразим параметрические уравнения координат точек1 сечений 1шти по уравнения! перехода из цилиндрической в прямоугольную систему координат отдельно для "п-1" игл диска и цилиндра при всех значениях "п>1".

Абсцисса точки "М" вершины иглы на образующей линии диска в общем виде выразится

Хиг(п-1)Д = Р'3{ПС!-

где р - радпус-пзктор цилиндрической систедо координат;

О - угол от'сдоттеинл радиуса вектора от плоскости меридиана. Соответствие ордината

:/иг(п-1)Д = Р-С05°. (/'9)

",лл т"одо г выр';:.:,-,:;,--.! характерней':: '^холизма ьлоани.;

приближения верммш к касательной плоскости "ОХУ", примут вид

Уиг(п-1)Д"

(50)

Выведенные параметрические уравнения определяют координаты точек сечений нити не только от ее угловых характеристик, но и связывают с ними основные конструктивные соотношения самой машины. Данная функциональная взаимосвязь позволяет выявить влияние конструктивных параметров на технологические и обратно, что очень важно при проектировании кругловязальной машины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны теоретические основы аналитического моделирования процесса петлеобразования, представляющие новое научное направление.

2. На основе математических моделей операций цикла вязания созданы новые технологические процессы трикотажного производства, в совокупности составляющие основу технологии цельновязания для

'плосковязальных машин, которые позволяют вырабатывать изделия в трехмерном пространстве.

3. Достоверность теоретических положений подтверждена результатами практической выработки трикотажа на опытном механизме вязания.

4. Результаты теоретических исследований привели к необходимости создания новых конструкций вязальных органов с перекрывающими средствами в виде коромыслово-ползунного механизма и шарнирного четырехзвенника, которые в новых технологических процессах.являются более эффективными, чем язычковая игла.

5. Спроектирован новый способ вязания поворотными иглами и соответствующей ему механизм вязания, которые являются основой новых технологических процессов трикотажного производства и ассортиментных возможностей плосковязальных машин. Разработана методика расчета зажимного устройства на усилие полезного сопротивления, необходимого для проектирования механизмов,

' закрепляющих вязальные органы.

6. Получила дальнейшее развитие теория проектирования вязальных машин на основе теоретических положений аналитического моделирования процесса петлеобразования.

Аналитические методы расчетов, выполненные по системотехнике, имеют свое продолжение в системе автоматизированного проектирования для решения оптимизационных задач.

7. Математические модели угловых, характеристик прокладываемой нити для плосковязальной машины, выведенные на основе системотехники для плосковязальной машины, адекватно отражают влияние конструктивных параметров на технологические. Анализ результатов исследования также указывает на логическую закономерность изменения угловых характеристик прокладываемой нити от влияния конструктивных параметров.

8. Анализ результатов исследований влияния параметров механизма вязания на изменение угловых характеристик прокладываемой нити подтвердил устойчивую закономерность их такого взаимодействия.

9. На основе математических моделей углоеых характеристик прокладываемой нити разработана метод;®а аналитического построения траектории ее сечений в плоскости иглн.

10. На основе метода системного анализа выведены математические модели для построения траектории движения любой точки язычка в момент выполнения операции прессования при различных диаметрах нити Бифункциональной зависимости^^глового поворота от поступательного движения иглы.

11. Метод системного анализа, применяемый при исследовании операции прессования, заменяет натурные экспериментальные работы, причем полученные результаты обладают большой достоверностью, точностью полученных результатов и адекватностью исследуемого процесса.

12. На основе математических, моделей траектории движения прессующего язычка рассчитаны его кинематические параметры. Установлено, что пик максимальных скоростей и ускорений приходится на конец третьего этапа прессования, а наименьшие значения соответствуют его перпендикулярному положению стержню иглы.

13. Разработана методика определения диаметра перерабатываемой нити по величине просвета между откинутым язычком л

стержнем иглы. Установлено, что наибольший возможный диаметр перерабатываемой нити, рассчитанный по просвету откинутого язычка, значительно превышает толщину, определяемую по ниточному промежутку.

14. Предложенная' методика аппроксимации траектории иглы дугами окружностей, основанная на использовании геометрической модели, является наиболее эффективной для аналитического построения траектории иглы, так как содержит структурную связь в виде технологических параметров процесса вязания.

15. Предложенные математические модели базовых координат иглы позволяют проектировать процесс петлеобразования поопера-ционно и соответственно ему получать геометрический образ наиболее приближенного к натурной конструкции игольного замка. Таким образом, на ЭВМ по заданным математическим моделям с учетом конструктивных параметров иглы и механизма вязания можно выполнить поисковое проектирование новых способов вязания, конструкций замковых систем и строить диаграмму операций цикла петлеобразования.

16. На осново общенаучной методологии - системном анализе -разработана методика аналитического определения угловых характеристик нити, прокладываемой на иглы кругловязальной машины. Ее использование в АСУП с оптимизацией конструктивных и технологических параметров позволит создать проект вязальной машины, надежно обеспечивающий цикл вязания.

17. Внесен существенный вклад в развитие теории нитеподачи, заключающийся в том, что прокладываемая нить рассматривается в положении касательной к образующей цилиндра (диска). Установлено, что ее угловые характеристики для игл диска и цилиндра являются взаимно обратными.

18. Функциональная взаимосвязь конструктивных и технологических параметров, составляющих систему, позволяет построить семейство траекторий сечений нити, визуально демонстрирующих эффективность взаимодействия иглы и прокладываемой нити проектируемой кругловязальной машины.

19..Установлено, что выполнение сложных расчетных задач предопределяет более высокую степень развития системы, приводящее к тому, что в качество элементов выступают сами методы" расчетов.

20. В другом случае (глава 5) принято иное развитие процедуры

проектирования. Вначале создается наиболее общий госметричес::.':."; прообраз "система-модель" еще не существующей системы-оригинала. Затем последовательно выполняется ее снижение в более низкой элементарной совокупности, включающее приближение к действительной траектории, а затем к окончательным • расчетам перемещения самой иглы.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

! I. A.c. II06857 /СССР/. Устройство для прокладывания нитей к плосковязальной машине. / Коваль A.A. - опубл. в Б.И., 1984, № 29.

2. A.c. 1293254 /СССР/. Устройство для прокладывания нити на плосковязалыюй машине. /Коваль A.A., Ровинская Л.П. - опубл. в Б.И.!, 1987, №8.

! 3. A.c. 1320285 /СССР/. Механизм вязания плосковязальной и плоскооборотной машины. /Коваль A.A. - опубл. в Б.И., 1987, № 24.

4. A.cl I490184 /СССР/. Устройство для прокладывания нити на плосковязальной машине. /Коваль A.A., Арефьева Л.А. - опубл.. в B.IlJ, 1988. Л 9.

> 5. Патент Ji 20CU4648 /РФ/. Вязальная машина. /Коваль A.A. -опубл. В Б.И., 1993, JS 45-46.

'б. Коваль A.A., Симоненко В.И. Расширение технологических возможностей плосковязальной машины за счет применения новых оттяжных устройств. - Межреспубликанская научная студенческая коиф. "Разработка высокоэффективных технологических процессов и оборудования, систем управления и • автоматизированного проектирования в текстильной промышленности" (23-24 апреля 1986 / г. ). ' Тез.докл. ЛИТЛП им. С.М.Кирова. - М.: МТИ, 1986. -123' с.

! ¡71 А,_-. 1286652 /СССР/. Перекрестный трикотаж. /Коваль A.A., Ровинская'Л.П. - опубл. в Б.И., 1987, JS 3.

8. A.c. 1285088 /СССР/, Способ вязания1 трикотажа из тг/сгольких нитей. / Коваль A.A. - опубл. в Б.И., 1987, й 3.

9. Коваль A.A., Ровинская Л.П., Морозов М.А. Особенности пгрзботки платировашгого переплетения на плосковязалыюй малине. - Межреспубликанская научная студенческая конф. "Разработка пысокоэ^фектившн. технологических процессов и оборудования, сфт'см управления и автоматизированного . проектировать в

;икстилы!оЯ промышленности" (23-24 апреля I93S г.). Тез.- докл. .'¡ИТ ЛИ им. С.М.Кирова. - И.: МТИ, 1986. - 123 с.

10. Коваль A.A., Еорнсенкова Л.М., Нейман В.П. Анализ процесса петлеобразования язычковой иглы на плосковязальной мааиио. - Научно-техническая конференция по проблемам текстильной и легкой промышленности, механики, строительства и энергетики: Тез. докл. БНИ. - Благовещенск, БПИ, 1993. - 105 с.

11. Коваль A.A., Борисенксва Л.М. Анализ способов выработки верхних трикотажных изделий. - Научно-техническая конференция по проблемам текстильной .и легкой промышленности, механики, строительства и энергетики: Тез. докл. БПИ. - Благовещенск, БПИ, 1993. - 105 с.

12. Коваль A.A., Марченко Е.А. Определение угловых характеристик прокладываемой нити для кругловязалыюй машины. -Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1994, Л 3, с. 55-58.

13. Коваль A.A. Определение угловых характеристик прокладываемой нити с учетом конструктивных соотношений иглы и механизма вязания плосковязальной машины. - Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1994, X 4, с. 50-53.

14. Коваль A.A. Разработка технологии вязания платировлнного трикотажа на плосковязалышх машинах с целью повышения эффективности их работы: Автореф. дас. канд. техн. наук. - Л.: ЛИТЛП, 1986. - 20 с.

15. A.c. I490184 /СССР/. Игла вязальной машины. /Коваль A.A. - опубл. В Б.И., 1989, * 24.

16. Коваль A.A., Борисенкова Л.М. Определение положений боковых нитеводов плосковязальной машины. Межвузовский сборник научных , трудов "Проблема совершенствования технологии производства товаров народного потребления". - ИПИ-БПИ, 1989. -116 с.

17. Коваль A.A., Борисенкова Л.М. Новое в технологии выработки цельновяза^-ных изделий на плосковязальных машинах. Тезисы докладов республиканского научно-практического семинара "Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг", т Хмельницк: ХТИ, 1990. - 200 с.

18. A.c. 1622450 /СССР/. Способ вязания трикотажа на двухфонтурной плосковязальной машине. / Коваль A.A. - опубл. в

Б.И., 19Э1, 3.

19. Коваль A.A., Афанасьев С.А. Разработка петлеобразувдого органа составной конструкции для вязальной машины. - Тезиса докладов научно-технической конференции аспирантов и студентов по проблемам текстильной и легкой промышленности, строительства и энергетики: БТИ, 1992. - 160 с.

20. Коваль A.A., Дорофеев В.В. Разработка новых конструкций нлтепро?сладыващих устройств плссковязальной маишш. - Тезисы докладов научно-технической коференции аспирантов и студентов по проблемам текстильной и легкой промышленности, строительства и энергетики: БТИ, 1992. - 160 с.

21. Коваль A.A., йабогруцкий О.П. Проектирование и расчет механизма вязания плоскооборотной машшш с составными иглами повой конструкции. - Тезисы докладоз научно-техшгческой Koibiopcmcm аспирантов и студентов по проблема;,', текстильной и легкой промышленности, строительства и оноргетики: БТИ, 1992. -160 с.

22. A.c. I8I74PG /СССР/. Способ вязания кулирного трикотажа на плосковязальноЛ мошшго. /Коваль A.A. - опубл. в Б.И., 1993, & 4.

23. Коваль A.A., Борисонкова Л.М. , Сравнительный анализ способов одновременной выработки петолышх рядов трикотажа на плосковязальной машине. - Тезисы докладов Российской республиканской научной конференции "Теория и практика ресурсосберегающей технологии трикотажного производства и компьютерные методы его технологической подготовки". МГТА, 1993. - 52 с.

24. A.c. I8I749G /'СССР/, способ вязания кулирного трикотажа на плосковязальной машине. / Коваль A.A., Борисенкова Л.М. -опубл. в Б.И., 1993, JS 15.

25. Патент Л 2002877 /РФ/. Нитенатяштель. / Коваль А.д., Агапов В.А. - опубл. в Б.П., 1093, 41-12.

20. A.c. 1320287 /СССР/. Кяроткп плосковязальнсй мглтгл. /Кеюлъ л,А. 1! др. - опубл. В 5?.!'., 1987, .'" 24.

"-> ' с ir'W'PC / "¡-г . v, '

;:;i"Y,i;4. / KoB'i'ib А. А. - спубл. В Б.И., 1990, 39.

г::. Т!.-л ür ТПК'З? /r;v. Cm.vgö изготовления vyi^poi-

•грикстааа на плосковязальной машине. /Коваль A.A. - опубл. в Б.И., 1993, й 18.

29. Коваль A.A. Определение угловых характеристик прокладываемой нити с учетом конструктивных соотношений иглы и механизма вязания плосковязальной машины. - Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1994, Я 5, с. 60-63.

■ 30. Коваль A.A. Построение траекторий точек сечений нити, прокладываемой на иглы кругловязальной машины. - Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1994, А 6, с.67-71. i

31. Коваль A.A. Определение диаметра нити по открытому угловому положению язычка. - Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1995, * I, с. 76-79.

32. Коваль A.A., Голик A.B. Аппроксимация траектории иглы плосковязальной машины дугами окружностей. -Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1995, № 2, о.94-99.

33. Коваль A.A., Нейман В.П. Аналитическое описание траектории движения язычка вязальной иглы в период прессования. -Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1995, А 3, с.71-76.

34. Коваль A.A., Нейман В.П. Аналитическое описание траектории движения язычка иглы в период прессования. Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1995, * 4, с. 71-72.

.Лицензия N 020712 от 02.02.93 г. Оригинал подготовлен автором Подписано к печати 02.11.95 г. Формат 60x84г/16. Печать офсетная Уч.-изд.л. 2,5. Усл. печ.' л. 2,3. Заказ Тираж 100 экз. Отпечатано на ротапринте СПГУТД 191028, С.-Петербург, ул. Моховая, 26