автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Совершенствование контроля подачи основных нитей при производстве хлопчатобумажных тканей на бесчелночных ткацких станках

На правах рукописи

485910^

Шлыков Алексей Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ ПОДАЧИ ОСНОВНЫХ НИТЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ НА БЕСЧЕЛНОЧНЫХ ТКАЦКИХ СТАНКАХ

Специальность 05.19.02 Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О НОЯ 2011

4859152

На правах рукописи

Шлыков Алексей Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ ПОДАЧИ ОСНОВНЫХ НИТЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ НА БЕСЧЕЛНОЧНЫХ ТКАЦКИХ СТАНКАХ

Специальность 05.19.02 Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» (ИГТА) на кафедре технологии текстильных изделий.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Быкадоров Рудольф Владимирович

Официальные оппоненты:

к

Ведущая организация:

доктор технических наук, доцент Карева Татьяна Юрьевна

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Михайлова Марина Петровна

ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности»

Защита состоится « 8 » декабря 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.061.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Текст автореферата размещен на сайте ИГТА и на сайте ВАК в сети Интернет

Автореферат разослан >

Ученый секретарь диссертационного совета

октября 2011 I*.

Кулида Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Динамика социально - экономических показателей текстильной отрасли за 2000-2010 гг. характеризуется неравномерностью и нестабильностью. Основными ограничениями развития отрасли являются: зависимость от зарубежных поставщиков сырья; высокая доля фальсифицированной и контрабандной продукции; недостаточная конкурентоспособность продукции; низкая мотивация компаний к инвестированию; недостаток квалифицированных кадров; низкий уровень производительности труда. Ограниченность финансовых ресурсов зачастую не позволяет предприятиям отрасли проводить эффективную политику технического развития и перевооружения.

Эффективность процесса ткачества определяется главным образом технологией и качеством вырабатываемых тканей. Поэтому очевидно, что рациональное и эффективное использование сырья должно предусматривать учет потребности сырья и сокращение отходов, способствовать снижению обрывности при одновременном совершенствовании технологических процессов.

В процессе образования ткани на ткацких станках типа СТБ и АТПР одним из доминирующих показателей, влияющих на расход основы, является величина её уработки. От колебаний данного показателя зависит поверхностная плотность ткани и в итоге расход сырья. На ткацком станке расход основы, приходящийся на каждую уточину, определяется работой основного регулятора, то есть подачей основы с ткацкого навоя. Применяемый в настоящее время основный регулятор не обеспечивает равномерность подачи основы при образовании ткани за каждый оборот главного вала. На существующем ткацком оборудовании отсутствуют средства контроля расхода основы как при прокид-ке каждой уточины, так и за время срабатывания ткацкого навоя.

Теоретические и экспериментальные исследования, проводимые в этих направлениях, должны составить основу разработки новых механизмов и конструкций ткацких станков, позволяющих повысить эффективность процесса формирования ткани. Поэтому использование новых устройств для определения расхода основных нитей и совершенствование механизма их подачи является актуальной задачей, решение которой позволяет при срабатывании навоя сэкономить некоторую длину основы и получить дополнительное количество ткани. Работа выполнена по плану госбюджетных НИР ИГТА 2008-2011 годов.

Цель работы

Целью диссертационной работы является сов'ершенствование процесса подачи основы на бесчелночных ткацких станках и разработка средств контроля тканого полотна при его формировании, направленных на экономию основы и выработку дополнительной ткани.

Задачи исследований

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

1. Проведен теоретический анализ и практический расчет распределения систематических и случайных составляющих величин подачи основы на ткацком станке с учетом плотности вероятности распределения отклонений технологических параметров ткачества при срабатывании ткацкого навоя.

2. Получены уравнения, описывающие изменение технологических параметров, связанных с расходом основы и утка в ткани, на основании которых определено влияние каждого параметра на поверхностную плотность квадратного метра суровой ткани.

3. Проведен анализ расхода основы за каждую уточную прокидку с учетом натяжения основы, при этом установлена корреляционная связь расхода основы и точности её подачи основным регулятором.

4. С учетом систематических и случайных составляющих отклонений уработки основных нитей на ткацком станке за время срабатывания навоя определены допуски их расхода.

5. Разработано новое устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, позволяющее проследить за изменением величины подачи основы за одну уточную прокидку в процессе наработки ткани и выявить закономерность изменения подачи основы для всех исследуемых образцов ткани.

6. Разработано устройство для контроля уработки уточных нитей в ткани непосредственно на ткацком станке, позволяющее определить расход утка за время срабатывания ткацкого навоя.

7. Рассчитан, изготовлен и испытан на пневморапирных ткацких станках механизм подачи основы с измененной системой заправки, позволяющий снизить деформацию основы при прибое и зевообразовании, уменьшить работу растяжения нитей и увеличить точность подачи основы с одновременным выпуском дополнительных метров ткани за счет экономии основы при подаче.

Методика исследований

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. Теоретические исследования проведены с применением вероятностно - статистических методов обработки результатов анализа распределения длины подачи основы при различных плотностях ткани, пределов изменения расхода основы и утка за время срабатывания ткацкого навоя, закономерности расхода основной пряжи на ткацком станке на одну уточную прокидку и расчета среднего значения деформации основы за весь цикл тканеформирования.

Эксперимент проводился в условиях учебно-производственной лаборатории кафедры технологии текстильных изделий ИГТА и прядильно-ткацкой фабрики ООО «Веста» (Ивановская область) на станках АТПР и СТБ с использованием разработанных автором измерительных устройств и основного регулятора с усовершенствованной конструктивно-заправочной линией станка.

Основные теоретические положения, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке в лабораторных и производственных условиях с

применением современной измерительной аппаратуры. Статистическая обработка результатов эксперимента производилась с помощью компьютерных программ Microsoft Office Excel, Mathcad.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- проведен теоретический анализ распределения случайных и систематических составляющих величины подачи основы на ткацком станке;

- получена и экспериментально обоснована закономерность плотности вероятности распределения случайных отклонений параметров ткачества при срабатывании ткацкого навоя;

- разработана методика, описывающая изменение параметров технологии формирования ткани и их влияние на поверхностную плотность квадратного метра суровой ткани;

- определена величина расхода основной пряжи на образование элемента ткани, корреляционная связь между которыми оценивает точность технологии ткачества на ткацком станке. Повышение точности расхода основной пряжи способствует повышению точности формирования ткани и экономии основы;

- разработано и испытано устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, с помощью которого определяется величина отпуска основы за одну уточную прокидку,

- разработано устройство и дано теоретическое обоснование расчета шкалы на масштабной линейке для определения уработки уточных нитей в ткани непосредственно на работающем ткацком станке для её непрерывного контроля;

- разработаны и испытаны устройства, изменяющие систему заправки ткацкого станка; предложена конструкция механизма подачи основы для максимальной компенсации натяжения основных нитей, при которой основные нити совершают минимальную работу растяжения.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Внедрение механизмов контроля расхода основных и уточных нитей, компенсации натяжения основных нитей, а также предложенные исследования методов и средств экономии основы позволяют без значительных экономических и физических вложений за время срабатывания навоя улучшить качество продукции, сэкономить при этом определенную длину основы, из которой можно получить дополнительную ткань.

Параметры заправки ткацкого станка с предложенным механизмом компенсации натяжения могут быть использованы в качестве базовых.

Основная часть теоретических и экспериментальных исследований опубликована автором в виде научных статей, патентов на изобретения и тезисов докладов, которые могут быть использованы НИИ, СКБ, вузами, научными работниками и студентами для проведения дальнейших научно-исследовательских работ.

Приведенные технические и технологические решения могут быть использованы конструкторами при создании нового поколения ткацкого оборудо-

вания, а также в учебном процессе при подготовке специалистов в области ткачества.

Оптимальные параметры заправки ткацкого станка АТПР 100-4 с применением данных устройств при изготовлении ткани бязь арт. 143 «А» позволяют сэкономить 14,85 метров длины основы на навое, что позволяет выработать дополнительно 14,03 метров ткани на одном ткацком станке.

Результаты работы внедрены на прядильно-ткацкой фабрике ООО «Веста». Годовой экономический эффект составляет 561,757 тыс. руб. на 100 ткацких станков АТПР 100-4, что подтверждено актом внедрения.

Апробация работы

Основные результаты научно - исследовательской работы доложены и получили положительную оценку на следующих конференциях и семинарах:

межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые

- развитию текстильной и легкой промышленности" (ГЮИСК-2009). Иваново, ИГТА, 2009;

межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые

- развитию текстильной и легкой промышленности" (ПРОГРЕСС-2010). Иваново, ИГТА, 2010;

международных научно-технических конференциях "Информационная среда вуза". Иваново, ИГ АСУ, 2009, 2010;

всероссийской научно - техническая конференция с международным участием (Текстиль 2010). Димитровград, ДИТУД, 2010.

заседаниях научно-технического семинара и кафедры технологии текстильных изделий ИГТА, 2011;

Публикация

Основные результаты выполненных исследований представлены пятью статьями, в том числе четырьмя статьями в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций, тезисами докладов на научно-технических конференциях. Получен один патент РФ на изобретение и два патента РФ на полезную модель.

Личное участие автора в разработке материалов диссертации

Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору. Разработка и исследование методов и средств экономии основы на ткацких станках выполнены автором при участии научного руководителя. Результаты научно - исследовательской работы внедрены и апробированы автором в условиях ткацкого производства ООО «Веста» при участии сотрудников предприятия.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 156 наименований, а также приложений. Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включает 58 рисунков, 34 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе выполнен анализ научной и технической литературы, посвященной исследованию работы упругой системы заправки, изучению технологических факторов, влияющих на процесс формирования ткани, выявлению погрешностей технологического процесса.

Решение вопросов контроля и регулирования процесса ткачества, исследование изменения производственных показателей качества ткани за время срабатывания навоя, связанных с расходом полуфабрикатов, отраженью в научных исследованиях как в нашей стране, так и за рубежом. Достаточно назвать такие имена, как П.В. Власов, В.А. Гордеев, Ю.Ф. Ерохин, Е.Д. Ефремов, Н.В. Лустгартен, С.Д. Николаев, В.А. Синицын, В.В. Чугин и др. Однако свойства упругой системы заправки теоретически и экспериментально изучены недостаточно.

Анализ опубликованных работ показывает, что в теоретических исследованиях процесса ткачества на ткацких станках не учитываются случайные составляющие процесса, что снижает эффективность исследования. Недостаточно разработаны вопросы связи качества ткани и точности технологического процесса ткачества. Не в полной мере исследованы вопросы натяжения нитей на ткацком станке и допустимых границ изменения этого натяжения. В литературе не нашли широкого отражения исследования погрешности работы основного регулятора ткацкого станка и связанных с этим изменений показателей качества тканей. В литературе слабо освещены вероятностные методы исследования нормализации технологического процесса ткачества и расхода основы на ткацких станках. В большинстве работ не встречается исследование связи точности натяжения и требуемого допуска на натяжение, который используется при определении вероятности появления пороков ткани. Недостаточно представлены конструкторские разработки, позволяющие компенсировать натяжение основных нитей.

Существенным недостатком всех работ является то, что в них не рассматриваются средства контроля расхода основы как при прокидке каждой уточины, так и за время срабатывания ткацкого навоя. Определению расхода утка на станке при непрерывном и неразрушающем контроле посвящено недостаточное количество исследований, поэтому использование новых устройств для определения расхода основы и утка является актуальной задачей, решение которой позволяет при срабатывании основы с навоя сэкономить некоторую длину основы и утка и получить дополнительное количество ткани.

Анализ литературы в области нормализации и оптимизации изготовления хлопчатобумажных тканей позволил конкретизировать задачи исследования.

Во второй главе дается описание нового устройства для определения угла поворота ткацкого навоя, с помощью которого определяется величина подачи основы за одну уточную прокидку.

В устройстве (рис. 1 ,а) использован механизм перемещения скала при работе ткацкого станка (рис. 1 ,б), при этом учтены конструктивные особенности основного регулятора для передачи движения навою и точечный метод записи угла поворота ткацкого навоя ан = ан(1л) на бумажную ленту. По расстояниям 1Л между метками определяется величина ан с оценкой её неравномерности при различных параметрах заправки станка:

0)

где / - передаточное отношение (для станков АТПР / = 601,2); гр - радиус ролика, соединённого с ткацким навоем и служащего для перемещения бумажной ленты.

Выявлено, что расчётная длина 10, отпускаемая основным регулятором, определяется всего одним параметром 1Л, замеряемым экспериментально. Связь между подачей 10 основы и расстоянием 1Л при определенном радиусе намотки основы на навое выражается формулой:

10=Ян1л1\}гр). (2)

Вид А

а б

Рис. 1. Схема устройства для определения угла поворота ткацкого навоя (а) и схема печатающего механизма (б)

Расход основы 10 можно косвенно определить по уработке а0, учитывающей величину 1Д :

Л f ,Пг.1.\\

100

PyR„aH

100 =

10ojfrp)

Ру R/I 1Л

100, %. (3)

Зависимость длины 10 от уработки а0 описывается уравнением

/о=(100-/г)/(100-ао),мм, (4)

где lj - длина ткани, отводимая товарным регулятором, соответствующая одной уточной прокидке.

Экспериментальные данные, полученные с помощью предлагаемого устройства, позволили определить условия перерасхода и вытяжки основы в ткани.

Отклонения 10 основы от среднего значения !а вверх показывают зону перерасхода П0 основы, а вниз - вытяжку В0 основы. Случайные отклонения в перерасходе основы уравновешиваются случайными отклонениями при вытяжке основы.

Анализ длины 1а основы показал, что в её подаче основным регулятором присутствуют случайные и систематические отклонения. Случайные ошибки подачи могут быть вызваны непостоянством работы фрикционной муфты регулятора, люфтом в соединениях его деталей, их износом и другими причинами. Такие ошибки характерны для всего времени срабатывания навоя.

Систематические отклонения в подаче основы вызваны несовершенством работы чувствительного элемента основного регулятора, при этом наблюдается, как правило, повышение натяжения в конце срабатывания навоя на 12-15 %. Для оценки степени близости эмпирического распределения к теоретическому нормальному распределению применяли критерии согласия Колмогорова.

Полученные результаты измерений 10 при срабатывании навоя подвергались математической обработке. Расчётным путём выявлено распределение ошибок Д перемещения ленты по мере срабатывания основы с навоя.

Необходимое число замеров для каждого образца ткани рассчитывалось по формуле:

п = 12а2л/ Ы2Л, (5)

где t = 1,96 - коэффициент значимости при вероятности Рд = 0,95 ; ал - сред-неквадратическое отклонение замеров ленты для различных плотностей ткани; Л/л - допустимая погрешность испытаний.

Сравнивая полученное эмпирическое распределение с теоретическим нормальным распределением, можно сделать предварительное заключение об их близости в данных условиях эксперимента.

Распределение погрешности подачи основы проводилось для ткани с изменением диапазона плотности ткани по утку от 150 нит/дмцо 2321turn ¡дм

путем применения сменных шестерен товарного регулятора. Выявлено, что ошибки в подаче основы подчиняются закону нормального распределения для всех исследуемых образцов ткани.

Непрерывная функция плотности распределения для ошибок А подачи основы имеет вид:

/(д)=^= 1 е Ю, (6)

пп (Т0Ы1Л

где т1 - частота появления ошибок, сг0 - среднеквадратическая ошибка в подаче основы; Д/0 - допустимая погрешность в подаче основы; А - ширина интервала, мм.

Вычисление разности между частотой эмпирического и теоретического распределений длины основы показало несущественность этих различий при данном объеме и точности измерения, что указывает на хорошее согласование эмпирического и теоретического распределений.

Погрешность в подаче основы вызвана большим числом факторов, каждый из которых вызывает то или иное ограниченное по величине изменение: это и натяжение основы, и наладка основного регулятора, и переплетение ткани, и линейная плотность основных и уточных нитей. Предельным теоретическим законом распределения подачи основы является закон распределения Гаусса или нормальное распределение.

Устройство для замера угла поворота ткацкого навоя применялось для анализа длины \0 основы по мере её срабат ывания.

Как показали экспериментальные данные, за время срабатывания ткацкого навоя происходит изменение длины 10 и среднего квадратического отклонения сг0.

Закон распределения значений /0 для промежутка от до /?„„„ характеризуется величиной а(Я) - функцией изменения значения суммы неслучайных величин в зависимости от радиуса намотки Я основы на навое и величиной Ь{Я) - функцией изменения значения и0 в зависимости от радиуса Л.

Таким образом, за время срабатывания ткацкого навоя суммарное распределение длины 10, подаваемых основным регулятором нитей основы и их средних квадратических отклонений а0 заметно отличается от равновероятного распределения (р(К) = 1 /(Лтах - /?т;п), характеризующего идеальное значение стабильности подачи основы и её расход при образовании ткани на ткацком станке. В целях совершенствования процесса, связанного с оптимальным расходом основы, необходимо стремиться уменьшать случайные и систематические отклонения в подаче основы.

и

Предложенная методика на основе измерений величины 1а позволяет более точно оценить закономерность распределения подачи основы в зависимости от радиуса намотки основы на навое при срабатывании и наметить пути стабилизации расхода основы за весь период срабатывания ткацкого навоя.

В третьей главе проведен анализ изменения технологических показателей выработки ткани на ткацком станке, которые влияют на расход основной и уточной пряжи в процессе формирования ткани, предложено устройство для определения уработки уточных нитей, получено уравнение плотности вероятности распределения случайных отклонений параметров технологии ткачества при срабатывании ткацкого навоя, на основании экспериментальных данных предложена модель, связывающая расход основы и точность технологического процесса ткачества.

Для контроля расхода уточной пряжи в ткани нами разработано устройство для непрерывного контроля уработки утка ах, в ткани непосредственно на

ткацком станке независимо от ширины проборки в бердо и артикула вырабатываемой ткани (рис.2).

ш> а ЗИ т!.' а у , %

% ч Шб --> _ 5.5 5.0

\ \ ! \ А \ ---- _ 4.5 4.0

• •-,

\ \ \ \ _ 3.5 3.0

\ ч ч А _ 2.5 2.0

ч ч А _ 1.5 1.0

• <*\ а /Ч _ 0.5 . 0

/^|||п|||1П II

о' / ' о/

Рис. 2. Схема устройства для определения уработки утка в ткани

Возможность следить за изменением уработки уточных нитей на ткацком станке обусловлена постоянством уработки по всей ширине ткани, что обеспе-

чивает непрерывный неразрушающий контроль в любое время, и расширяет представление о технологическом процессе формирования ткани с высокой точностью информации.

В основу устройства положено применение универсальной масштабной линейки с равномерной вертикальной шкалой и ценой деления 1% уработки утка в ткани, соразмерной 10 мм длины шкалы, непрерывное значение показателя по которой находят по одной из кромок ткани. Точка А контакта соответствует вертикальной цифровой градуировке уработки утка в ткани, рассчитанной в процентах.

Расчёт шкалы на масштабной линейке ведётся по формуле

Чу =-—^-100 = tga, %, (7)

где 21у - разность между шириной проборки по берду и шириной ткани Штк в точке А контакта прутка с кромкой, мм; а - угол наклона прутка, зависящий от ширины Шц заправки по берду, град.

Для обоснования точности и достоверности получаемых результатов проводились соответствующие расчёты, которые подтвердили, что значение погрешности данного метода в 3- 4 раза меньше, чем при подсчёте уработки согласно ГОСТу.

Применение разработанных автором устройств, а также использование кафедральных разработок позволило в условиях производства ООО «Веста» в ткацком цехе на станке АТПР-100-4 в течение всего времени срабатывания основы с ткацкого навоя (15 дней) провести ряд экспериментов.

С помощью предлагаемых устройств контролю подвергались параметры: уработка по основе а0, %, уработка по утку ау, %; плотность ткани по основе ро> нит/10 см; плотность по утку Ру, нит/10 см, ширина ткани Штк, см; поверхностная плотность ткани с/, г/м2.

На ткацком станке помимо случайных отклонений имеются также систематические отклонения параметров, которые влияют на стабильность протекания технологического процесса и связаны с расходом основной и уточной пряжи.

Систематические отклонения случайных параметров от момента заправки навоя до его срабатывания могут быть описаны степенными, показательными, гиперболическими, логарифмическими и другими функциями.

Соответствия экспериментальных данных теоретическим определялись по критерию ^ Фишера. На основании полученных результатов сделан вывод о том, что проведенные теоретические исследования адекватны экспериментальным.

Для нашего случая плотность вероятности распределения случайных отклонений Д любого фактора может быть выражена формулой:

» [^м

/ ч I ' 1 ГОШ л о

/(д) = --4— | в 2а- Мг (8)

где а • показатель точности, характеризующий величину рассеивания фактора;

- систематические отклонения расхода основной пряжи;х - номинальное значение параметра; Я - радиус намотки.

Допуск ± 5 определяет предельные значения длины х0 в интервале

Ы-8<х0<И + 8, (9)

где N - текущее значение технологического параметра.

Ошибка Л в отклонении не должна превышать установленного допуска'«?:

- 8 < А < +8. (10)

Для практических расчетов определения расхода основы и утка используют следующие формулы:

т0 = Т0Р01{т-а0), ту=ТуРу1^00-ау). (11)

Как показала практика, входящие в выражения (11) величины имеют случайные отклонения, вызванные погрешностями самого ткацкого оборудования, ошибками средств измерения и другими причинами. Исходя из этого истинное значение т будет определяться величинами Т0,Ту,Р0,Руа0,ау, измеренными

прямыми способами.

С использованием формул (11) определены допуски на расход основы и

утка.

На основании полученных, экспериментальных данных по ткани бязь арт. 143 «А» вычислены средние арифметические и средние квадратические отклонения линейных плотностей пряжи (основы и утка), плотности и уработки ткани по основе и утку: Т0 = (29±0,05) текс; Ту = (29 ± 0,05) текс; Р0 = (224 ± 2,9)

нит/дм; Ру = (165±1,9) нит/дм; а0 = (5,5±0,27) %; ау = (5,1±0,17) % .

По формулам (11) найдена величина истинного значения поверхностной плотности ткани т = 120 г/м2.

Были получены численные значения допусков технологических параметров ткани и определены величины расхода основы и утка.

Таким образом т =

(120+ 4,84) г/м2.

Расчеты показали, что максимально возможные отклонения в расходе полуфабрикатов т на ткацком станке могут составлять до 8 % от их среднего значения, что свидетельствует о погрешности процесса формирования ткани. Изменения а0 ведут к различному расходу т0 основной пряжи:

то=поГо100/(ю6(1-0,01оо)), (12)

где п0 и Т0 - соответственно общее число нитей основы в заправке и линейная плотность нити, текс.

Разработанное автором устройство для определения длины подачи основы и применение-осциллографической установки для определения натяжения основы позволили получить пары чисел (10,к0), имеющие стохастическую связь. Принимая ее за линейную, получаем выражение:

' . l0 = кк0 + т", (13)

где к - постоянный коэффициент; т" - случайная величина, не зависящая от величины подачи основы 10, характеризующая настройку ткацкого станка и точность процесса ткачества при выработке ткани.

Связь между изменением подачи основы 10 и её натяжением при прибое к0 можно описать корреляционным уравнением для определения точности наработки ткани:

D(l0) = k2D(k0)-D(m"), мм2. (14)

Выражение (14) указывает на то, что с повышением стабильности Щк0) натяжения основных нитей повышается точность подачи основы. Эффективность влияния Щк0) на D{10 ) зависит от величины коэффициента корреляции между неравномерностью натяжения основы при сматывании с навоя и точностью её подачи.

В четвёртой главе рассмотрен вопрос совершенствования системы заправки ткацкого станка с целью стабилизации натяжения основы. Одним из недостатков типовой заправки ткацкого станка является отсутствие возможности полной компенсации деформации основы со стороны грудницы. В результате этого наблюдается повышенное натяжение основы при ткане-формировании на ткацком станке.

С целью стабилизации натяжения основы автором рассматривались три варианта заправки ткацкого станка АТПР 100-4 с диаметром намотки основы на навое, равным 185 мм:

1) типовая заправка в производственных условиях (подвижное скало и неподвижная грудница);

2) измененная заправка (подвижная грудница и подвижное скало, находящиеся под действием пружин с различным коэффициентом жесткости);

3) усовершенствованная заправка (подвижные грудница и скало, соединенные общей пружиной).

Сравнительный анализ натяжения основы позволил выявить оптимальный вариант заправки ткацкого станка (рис. 3) [8].

Для определения попадания случайной величины изменения натяжения на участке между значениями а и р, использовали формулу:

Р(а<к0 <0) = ф\^р-т'")1 а)~Ф^а~т"')1 а), (15)

где т - центр рассеивания; а и /? - соответственно начальное и конечное значения попадания натяжения на заданный участок.

Анализируя полученные данные и кривые распределения для трех вариантов заправки с учетом формулы (15), определили вероятность попадания значений в диапазон регулирования отпуска основы для 1 и 2 вариантов заправки: Р{3ах < к0 <3сх2) = ф((3сг1 - ах)-ф{в<г2т2). Аналогично для 1 и 3 вариантов заправки Р(3а{ <ка<Зст3) = ф((За,ах)-ф[$оъ

Сравнение полученных результатов подтвердило эффективность предложенного способа заправки (рис. 3), так как он обеспечивает максимальную разность вероятности попадания натяжения основы на заданный участок при его нормальном распределении.

При анализе заправки по 3 варианту рассматривалось влияние коэффициента жесткости заправки станка, ее составляющих элементов (С0иС? - коэффициент жесткости основы и коэффициент жесткости ткани соответственно) на работу растяжения основы. Для определения работы растяжения основы за каждую уточную прокидку воспользовались значениями деформации 1а нитей полученными с помощью устройства для определения деформации заправки ткацкого станка (патент РФ №2409713), разработанного на кафедре ТТИ ИГТА.

Работа растяжения нитей основы за время одного оборота главного вала станка:

/ = К0Ха,Дж, (16)

где К0 - среднее значение натяжения основы, Н; Л0 - среднее значение деформации основы, м.

Для заправки ткацкого станка имеем:

J = ^N,Дж, (17)

105

где N - число основных нитей в заправке ткацкого станка.

В 1, 2 и 3 случаях заправки ткацкого станка работа растяжения нитей основы за время оборота главного вала станка будет: ^ < /2 < «^3

Заправка станка при третьем варианте с подвижной грудницей способствует наибольшему снижению работы растяжения основных нитей.

Способ заправки, при котором подвижная грудница и скало соединены одной пружиной позволяет частично выровнять деформацию основы и ткани. Деформация нитей основы и ткани при данном способе минимальна по сравнению с другими вариантами, что является основанием для выбора предлагаемой конструкции механизма перемещения грудницы и скала ткацкого станка.

Испытания новой системы заправки на станке АТПР-100-4 показали, что она обладает простотой устройства, повышенной чувствительностью к изменению натяжения основных нитей, снижает трение ткани о грудницу, стабилизирует деформацию и натяжение при зевообразовании и прибое.

Проведённый анализ указывает на преимущество предложенной 3 системы заправки ткацкого станка, что создаёт более благоприятные условия для выравнивания натяжения и деформации основных нитей, уменьшения работки а0 и позволяет регулировать отпуск основы и обеспечивать его постоянство. Это находит отражение в структуре вырабатываемой ткани, ее физико - механических свойствах, и, следовательно, ведёт к экономии основной пряжи во время срабатывания ткацкого навоя.

Новизна данного устройства подтверждена патентом на полезную модель

[7].

В условиях производства для ткани бязь арт. 143 «А» при плотности по утку Ру=\65нит/дм экономия основной пряжи на 1 м ткани составит

4,95 мм. При длине основы на навое 3000 м экономия основы будет 14,85.м. Исходя из этого из одного ткацкого навоя можно выработать дополнительно ткани 14,03 м.

В заключении работы даны выводы и рекомендации по использованию результатов исследования в условиях производства.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Проведена статистическая обработка результатов эксперимента, которая показала, что в подаче основы за один оборот главного вала станка, наряду с систематическими погрешностями, присутствуют и случайные, распределенные по нормальному закону.

2. Выполнен анализ отклонений средних значений технологических показателей: плотности ткани по основе и утку, линейной плотности основы и утка, массы одного квадратного метра суровой ткани, который показал, что в изменении исследуемых параметров имеются случайные и систематические составляющие. При этом допуск на отклонение поверхностной плотности ткани не должен превышать 1,5 % от её номинального значения.

3. Разработан метод теоретического анализа для определения расхода основной и уточной пряжи на пневморапирном ткацком станке, который позволяет учитывать расход основы на ткацком станке за время срабатывания ткацкого навоя.

4. Разработано устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, которое применено для расчета длины подачи основы за каждую уточную прокидку и позволяет дать оценку технологической точности работы основного регулятора.

5. Предложено устройство для непрерывного неразрушающего контроля расхода уточной пряжи на работающем ткацком станке. Выявлено, что ширина ткани за время срабатывания ткацкого навоя может изменяться в пределах, предусмотренных ТУ на ткань.

6. Для анализа расхода полуфабрикатов рассмотрены 3 варианта заправок ткацкого станка, конструкции которых изготовлены и опробованы в условиях учебно - производственной лаборатории кафедры технологии текстильных изделий ИГТА. Сравнительный анализ позволил выявить оптимальный вариант заправки.

7. Усовершенствованная заправка прошла производственные испытания в условиях прядильно - ткацкой фабрики ООО «Веста» на ткацких станках АТПР 100-4. В результате стабилизации технологии ткачества за время срабатывания навоя за счет выравнивания натяжения основы её расход за каждую уточную прокидку снизился на 0,003 мм. В результате этого, при срабатывании всего ткацкого навоя получено дополнительно 14,85 метров основы, из которых можно выработать 14,03 метров ткани.

8. Экономический эффект от внедрения предлагаемых технических решений на ткацких станках АТПР 100-4, заправленных тканью бязь арт. 143 «А», составил 561,7 тыс. руб. на 100 станков в год.

Основные публикации, отражающие содержание работы

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций

1. Шлыков, A.C. О погрешности подачи основы на ткацком станке СТБ [Текст]/А.С. Шлыков, Р.В. Быкадоров, С.Ю. Воронин //Изв. вузов. Технология текстильной промышленности,- 2010. - № 4 (325).- С. 39-44.

2. Шлыков, A.C. Устройство для определения уработки уточных нитей в ткани на ткацком станке [Текст]/ A.C. Шлыков // Текстильная промышленность. - 2011 .-№ 4. - С. 47-51.

3. Шлыков, A.C. Совершенствование способа формирования ткани на бесчелночных ткацких станках [Текст]/ A.C. Шлыков // Текстильная промышленность. - 2011. - № 5. - С.62 - 66.

4. Шлыков, A.C. Исследование влияния вида переплетения на изменения деформации системы заправки и определение расхода основы за цикл формирования раппорта ткани [Текст]/А.С. Шлыков, Р.В. Быкадоров, И.С. Бобыль-кова, Н.М. Сокерин //Изв. вузов. Технология текстильной промышленности,-2011. - № 3 (332).- С. 56-60.

Статьи в других журналах

5. Шлыков, А.С.Аппроксимация функции распределения случайных ошибок подачи основы на ткацком станке[Текст]/А.С. Шлыков, И.В.Морозов, Р.В.Быкадоров //Вестник научно- промышленного общества. - М.: Алев-В, 2009 - Выпуск 13. - С. 30-33.

Патенты, авторские свидетельства

6. Пат. 86596 Российская Федерация, МПК D03D 49/06. Устройство для определения угла поворота ткацкого навоя [Текст] /Шлыков A.C., Быкадоров Р.В.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - № 2009117800/22; заявл. 12.05.2009;опубл. 10.09.2009, Бюл. №25.

7. Пат. 93403 Российская Федерация, МПК D03D 47/12. Ткацкий станок [Текст]/Шлыков A.C., Беседин С.С., Быкадоров Р.В.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. -№ 2009148736/22; зйявл. 28.12.2009; опубл. 27.04.2010, Бюл. №12.

8. Пат. 2410687 Российская Федерация, МПК G01N 33/36 Устройство для определения уработки уточных нитей в ткани на ткацком станке [Текст]/ /Шлыков A.C., Быкадоров Р.В.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - № 2009146419/15; заявл. 14.12.2009; опубл. 27.01.2011, Бюл. №3. - 7 с.:ил.

Материалы научно - технических конференций

9. Шлыков, A.C. Кривая распределения расхода основы на ткацком станке [Текст]/А.С. Шлыков, И.В. Морозов, Р.В. Быкадоров //Информационная среда вуза: сборник материалов XVI международной научно-техн. конф. - Иваново: ИГАСА, 2009. - С. 467...470.

10. Шлыков, A.C. Об обрывности основных нитей на ткацком станке [Текст]/ A.C. Шлыков, И.В. Морозов, Р.В. Быкадоров // Информационная среда вуза: сборник материалов XVII международной научно-техн. конф. - Иваново: ИГАСА, 2010.-С. 557-559.

11. Шлыков, A.C. Настройка основного регулятора ткацкого станка [Текст]/ A.C. Шлыков, Р.В.Быкадоров // Молодые учёные - развитию текстильной и лёгкой промышленности (Поиск -2009): сборник материалов межвузовской научно - технической конференции аспирантов и студентов. - Иваново: ИГТА, 2009 -С.73...74.

12. Шлыков, A.C. Непрерывный контроль уработки утка в ткани на ткацком станке СТБ[Текст]/ A.C. Шлыков, Р.В. Быкадоров // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2010): сборник материалов межвузовской научно -технической конференции - Иваново: ИГТА , 2010 - С. 40... 41.

13. Шлыков, A.C. О точности расчета расхода основы и наработанной ткани на ткацком станке [Текст]/ A.C. Шлыков, Р.В. Быкадоров // Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (Текстиль - 2010): сборник материалов всероссийской научно - технической конференции с международным участием. - Димитров-град: ДИТУД, 2010.-С. 86...87.

14. Шлыков, A.C. Контроль уработки утка в ткани на ткацком станке СТБ [Текст]/ A.C. Шлыков, Р.В. Быкадоров // Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (Текстиль - 2010): сборник материалов всероссийской научно - технической конференции с международным участием. - Димитровград, 2010.- С. 104.

Подписано в печать 24.10.2011 Формат Ш6 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л. 1.16. Уч. - изд. л. 1.0. Тираж 80 экз. Заказ № 021

Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Копировально-множительное бюро 153000 г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. АНАЛИЗ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ВЕРОЯТНОСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДАЧИ ОСНОВЫ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ.

2.1. Устройство для определения угла поворота ткацкого навоя.

2.2. Определение расхода основы на ткацком станке.

2.3. Статистическая обработка результатов испытаний на точность подачи основы на ткацком станке.

2.4. Изменение длины подачи основы за время срабатывания ткацкого навоя

2.5. Выводы по главе.

3. РАСХОД ПОЛУФАБРИКАТОВ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ ЗА ВРЕМЯ СРАБАТЫВАНИЯ НАВОЯ.

3.1. Устройство для контроля уработки уточных нитей в ткани на ткацком станке.

3.2. Определение пределов изменения расхода основы и утка на ткацком станке.

3.3. Анализ расхода полуфабрикатов.

3.4. Допустимые пределы расхода полуфабрикатов.

3.5. Влияние процесса ткачества на расход основной пряжи.

3.6. Выводы по главе.

4. СТАБИЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ТКАЧЕСТВА.

4.1. Компенсация деформации заправки ткацкого станка.

4.2. Варианты заправки ткацкого станка.

4.3. Устройство для компенсации натяжения основных нитей.

4.4. Нормализация натяжения нитей основы.

4.5. Работа нитей основы на ткацком станке.14'

4.6. Экспериментальное определение деформации системы заправки и расхода основы на ткацком станке.

4.7. Выводы по главе.

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

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

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

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

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Динамика социально - экономических показателей текстильной отрасли за 2000-2010 гт. характеризуется неравномерностью и нестабильностью. Основными ограничениями развития отрасли являются: зависимость от зарубежных поставщиков сырья; высокая доля фальсифицированной и контрабандной продукции; недостаточная конкурентоспособность продукции; низкая мотивация компаний к инвестированию; недостаток квалифицированных кадров; низкий уровень производительности труда. Ограниченность финансовых ресурсов зачастую не позволяет предприятиям отрасли проводить эффективную политику технического развития и перевооружения.

Эффективность процесса ткачества определяется главным образом технологией и качеством вырабатываемых тканей. Поэтому очевидно, что рациональное и эффективное использование сырья должно предусматривать учет потребности сырья и сокращение отходов, способствовать снижению обрывности при одновременном совершенствовании технологических процессов.

В процессе образования ткани на ткацких станках типа СТБ и АТПР одним из доминирующих показателей, влияющих на расход основы, является величина её уработки. От колебаний данного показателя зависит поверхностная плотность ткани и в итоге расход сырья. На ткацком станке расход основы, приходящийся на каждую уточину, определяется работой основного регулятора, то есть подачей основы с ткацкого навоя. Применяемый в настоящее время основный регулятор не обеспечивает равномерность подачи основы при образовании ткани за каждый оборот главного вала. На существующем ткацком оборудовании отсутствуют средства контроля расхода основы как при прокидке каждой уточины, так и за время срабатывания ткацкого навоя.

Теоретические и экспериментальные исследования, проводимые в этих направлениях, должны составить основу разработки новых механизмов и конструкций ткацких станков, позволяющих повысить эффективность процесса формирования ткани. Поэтому использование новых устройств для определения расхода основных нитей и совершенствование механизма их подачи является актуальной задачей, решение которой позволяет при срабатывании навоя сэкономить некоторую длину основы и получить дополнительное количество ткани. Работа выполнена по плану госбюджетных НИР ИГТА 2008-2011 годов.

Цель работы

Целью диссертационной работы является совершенствование процесса подачи основы на бесчелночных ткацких станках и разработка средств контроля тканого полотна при его формировании, направленных на экономию основы и выработку дополнительной ткани.

Задачи исследований

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

1. Проведен теоретический анализ и практический расчет распределения систематических и случайных составляющих величин подачи основы на ткацком станке с учетом плотности вероятности распределения отклонений технологических параметров ткачества при срабатывании ткацкого навоя.

2. Получены уравнения, описывающие изменение технологических параметров, связанных с расходом основы и утка в ткани, на основании которых определено влияние каждого параметра на поверхностную плотность квадратного метра суровой ткани.

3. Проведен анализ расхода основы за каждую уточную прокидку с учетом натяжения основы, при этом установлена корреляционная связь расхода основы и точности её подачи основным регулятором.

4. С учетом систематических и случайных составляющих отклонений уработки основных нитей на ткацком станке за время срабатывания навоя определены допуски их расхода.

5. Разработано новое устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, позволяющее проследить за изменением величины подачи основы за одну уточную прокидку в процессе наработки ткани и выявить закономерность изменения подачи основы для всех исследуемых образцов ткани.

6. Разработано устройство для контроля уработки уточных нитей в ткани непосредственно на ткацком станке, позволяющее определить расход утка за время срабатывания ткацкого навоя.

7. Рассчитан, изготовлен и испытан на пневморапирных ткацких станках механизм подачи основы с измененной системой заправки, позволяющий снизить деформацию основы при прибое и зевообразовании, уменьшить работу растяжения нитей и увеличить точность подачи основы с одновременным выпуском дополнительных метров ткани за счет экономии основы при подаче.

Методика исследований

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. Теоретические исследования проведены с применением вероятностно - статистических методов обработки результатов анализа распределения длины подачи основы при различных плотностях ткани, пределов изменения расхода основы и утка за время срабатывания ткацкого навоя, закономерности расхода основной пряжи на ткацком станке на одну уточную прокидку и расчета среднего значения деформации основы за весь цикл тканеформирова-ния.

Эксперимент проводился в условиях учебно-производственной лаборатории кафедры технологии текстильных изделий ИГТА и прядильно-ткацкой фабрики ООО «Веста» (Ивановская область) на станках АТПР и СТБ с использованием разработанных автором измерительных устройств и основного регулятора с усовершенствованной конструктивно-заправочной линией станка.

Основные теоретические положения, полученные в работе, подвергались экспериментальной проверке в лабораторных и производственных условиях с применением современной измерительной аппаратуры. Статистическая обработка результатов эксперимента производилась с помощью компьютерных программ Microsoft Office Excel, Mathcad.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. проведен теоретический анализ распределения случайных и систематических составляющих величины подачи основы на ткацком станке;

2. получена и экспериментально обоснована закономерность плотности вероятности распределения случайных отклонений параметров ткачества при срабатывании ткацкого навоя;

3. разработана методика, описывающая изменение параметров технологии формирования ткани и их влияние на поверхностную плотность квадратного метра суровой ткани;

4. определена величина расхода основной пряжи на образование элемента ткани, корреляционная связь между которыми оценивает точность технологии ткачества на ткацком станке. Повышение точности расхода основной пряжи способствует повышению точности формирования ткани и экономии основы;

5. разработано и испытано устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, с помощью которого определяется величина отпуска основы за одну уточную прокидку,

6. разработано устройство и дано теоретическое обоснование расчета шкалы на масштабной линейке для определения уработки уточных нитей в ткани непосредственно на работающем ткацком станке для её непрерывного контроля;

7. разработаны и испытаны устройства, изменяющие систему заправки ткацкого станка; предложена конструкция механизма подачи основы для максимальной компенсации натяжения основных нитей, при которой основные нити совершают минимальную работу растяжения.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Внедрение механизмов контроля расхода основных и уточных нитей, компенсации натяжения основных нитей, а также предложенные исследования методов и средств экономии основы позволяют без значительных экономических и физических вложений за время срабатывания навоя улучшить качество продукции, сэкономить при этом определенную длину основы, из которой можно получить дополнительную ткань.

Параметры заправки ткацкого станка с предложенным механизмом компенсации натяжения могут быть использованы в качестве базовых.

Основная часть теоретических и экспериментальных исследований опубликована автором в виде научных статей, патентов на изобретения и тезисов докладов, которые могут быть использованы НИИ, СКБ, вузами, научными работниками и студентами для проведения дальнейших научно-исследовательских работ.

Приведенные технические и технологические решения могут быть использованы конструкторами при создании нового поколения ткацкого оборудования, а также в учебном процессе при подготовке специалистов в области ткачества.

Оптимальные параметры заправки ткацкого станка АТПР 100-4 с применением данных устройств при изготовлении ткани бязь арт. 143 «А» позволяют сэкономить 14,85 метров длины основы на навое, что позволяет выработать дополнительно 14,03 метров ткани на одном ткацком станке.

Результаты работы внедрены на прядильно-ткацкой фабрике ООО «Веста». Годовой экономический эффект составляет 561,757 тыс. руб. на 100 ткацких станков АТПР 100-4, что подтверждено актом внедрения.

Апробация работы

Основные результаты научно - исследовательской работы доложены и получили положительную оценку на следующих конференциях и семинарах: межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Г10ИСК-2009). Иваново, ИГТА, 2009; межвузовской научно-технической конференции "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (ПРОГРЕСС-2010). Иваново, ИГТА, 2010; международных научно-технических конференциях "Информационная среда вуза". Иваново, ИГ АСУ, 2009, 2010; всероссийской научно - техническая конференция с международным участием (Текстиль 2010). Димитровград, ДИТУД, 2010. заседаниях научно-технического семинара и кафедры технологии текстильных изделий ИГТА, 2011;

Публикации

Основные результаты выполненных исследований представлены пятью статьями, в том числе четырьмя статьями в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций, тезисами докладов на научно-технических конференциях. Получен один патент РФ на изобретение и два патента РФ на полезную модель.

Личное участие автора в разработке материалов диссертации

Постановка задачи, выбор методов и направлений исследований, обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору. Разработка и исследование методов и средств экономии основы на ткацких станках выполнены автором при участии научного руководителя. Результаты научно - исследовательской работы внедрены и апробированы автором в условиях ткацкого производства ООО «Веста» при участии сотрудников предприятия.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 156 наименований, а также приложений. Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включает 58 рисунков, 34 таблицы.

ОБОБЩЕННЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведена статистическая обработка результатов эксперимента, которая показала, что в подаче основы за один оборот главного вала станка, наряду с систематическими погрешностями, присутствуют и случайные, распределенные по нормальному закону.

2. Выполнен анализ отклонений средних значений технологических показателей: плотности ткани по основе и утку, линейной плотности основы и утка, массы одного квадратного метра суровой ткани, который показал, что в изменении исследуемых параметров имеются случайные и систематические составляющие. При этом допуск на отклонение поверхностной плотности ткани не должен превышать 1,5 % от её номинального значения.

3. Разработан метод теоретического анализа для определения расхода основной и уточной пряжи на пневморапирном ткацком станке, который позволяет учитывать расход основы на ткацком станке за время срабатывания ткацкого навоя.

4. Разработано устройство для определения угла поворота ткацкого навоя, которое применено для расчета длины подачи основы за каждую уточную прокидку и позволяет дать оценку технологической точности работы основного регулятора.

5. Предложено устройство для непрерывного неразрушающего контроля расхода уточной пряжи на работающем ткацком станке. В.ыявлено, что ширина ткани за время срабатывания ткацкого навоя может изменяться в пределах, предусмотренных ТУ на ткань.

6. Для анализа расхода полуфабрикатов рассмотрены 3 варианта заправок ткацкого станка, конструкции которых изготовлены и опробованы в условиях учебно - производственной лаборатории кафедры технологии текстильных изделий ИГТА. Сравнительный анализ позволил выявить оптимальный вариант заправки.

7. Усовершенствованная заправка прошла производственные испытания в условиях прядильно - ткацкой фабрики ООО «Веста» на ткацких станках АТПР 100-4. В результате стабилизации технологии ткачества за время срабатывания навоя за счет выравнивания натяжения основы её расход за каждую уточную прокидку снизился на 0,003 мм. В результате этого, при срабатывании всего ткацкого навоя получено дополнительно 14,85 метров основы, из которых можно выработать 14,03 метров ткани.

8. Экономический эффект от внедрения предлагаемых технических решений на ткацких станках АТПР 100-4, заправленных тканью бязь арт. 143 «А», составил 561,7 тыс. руб. на 100 станков в год.