автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Совершенствование процессов виброформования изделий из текстильных материалов с использованием электромагнитного поля.

Міністерство освіти України

Державна академія легкої промисловості України

РГ Б ОД

? 7 ЯН8 1397 На правах рукопису

~ УДК 687.023:687.054:687

БІЛОУС Світлана Вікторівна

Удосконалення процесів віброформування виробів з текстильних матеріалів з використанням

електромагнітного поля

Спеціальніс ^ с'4 - Технологія швейних виробів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 1996

Робота виконана в Державній академії легкої промисловості України (ДАЛПУ).

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор,

академік Академії інженерних наук України, заслужений діяч науки та техніки України Березненко М.П.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор

Орловський Б.В.

кандидат технічних наук, доцент Орлова С.І.

Провідна організація - Хмельницький Університет "Поділля"

Захист відбудеться "22" сі-чир 1997р. о а? голині н; засіданні спеціалізованої Ради Д01.17.02 в Державній академії легко промисловості України за адресою: 252011, м.Київ-11, вул.Немировича Данченка, 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державної академі легкої промисловості України.

Автореферат розіслано " -1 " "¿¡л/СиїЦ_________1996р.

Вчений секретар спеціалізованої Ради, доктор технічних наук;""-~ професор /у/3

Коновал В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Актуальність темп. Виходячи із тенденцій світового розвитку вироб-цтва швейних виробів слід відзначити два найбільш важливі фактори, які значають конкурентоздатність продукції - якість і ціна. В зв'язку з цим гуальною стає задача досягнення цих показників при зниженні рівня трат - матеріальних, трудових, енергетичних. Вирішення цих питань в ачній мірі залежить від стану волого-теплової обробки (ВТО) швейних робів оскільки на ці цілі витрачається біля 30% трудових і 70-95% ергетичних витрат, які притаманні безпосередньо швейному робництву. Незаперечною залишається значимість ВТО у формуванні існих показників одягу. Між тим, результати аналітичних досліджень азують на низьку адекватність використання енергії на сучасному ¡ладнанні ВТО (ККД використання енергії знаходиться на рівні 0,1-0,17). ачна доля енерговитрат приходиться на утримання металомістких душок пресів у горячому резерві (біля 40-50%). В зоні обслуговування 'ладнання ВТО створюються несприятливі умови для прапі, цвшцуються витрати на приточно-витяжну вентиляцію. Попутним іктором реалізації процесів ВТО є ласоутворення на поверхні іробліованих тканин, на ліквідацію яких витрачається до 10% загальних ерговитрат на ВТО. Ці та інші недоліки сучасного обладнання ВТО гострили проблему пошуку альтернативних технологій з використанням властивих для швейного виробництва польових форм енергії.

Тема дисертації якраз і пов'язана з пошуками шляхів удосконалення хнологіТ ВТО. Маючи на увазі можливості суттєвого зменшення гальних енергетичних витрат та максимального наближення процесу ретворення енергії до об'єктів обробки.

Така можливість є, про що свідчить ряд досліджень виконаних під рівництвом Орлова І.В., Мелікова Є.Х., Березненко М.П. Створення івих енергозберігаючих технологій ВТО базується на теоретичних новах гігротермічних процесів, властивостях "тонкої" та "грубої"

структури полімерних матеріалів, з яких виготовляються ткан . трикотажні полотна тощо, та якісних показниках енергоносіїв.

В останні 10-15 років була виконана ціла низка робіт, пов'язан використанням енергії віброударної дії на матеріал, ефекта створі силового поля за рахунок відцентрових сил, поєднання цих метод використанням НВЧ нагріву матеріалу тощо. За рахунок цього вда майже на порядок зменшити тиск на об'єкт обробки, відмовитись металомістких формуючих органів і пов'язаних з ними енергетичн витратами, підвищити мобільність технічних систем (ТС) тощо. Ал< жаль ці напрямки удосконалення технології і обладнання ВТО не вий за рамки лабораторних випробувань. До цього ж в них закладені п негативні моменти - необхідність захисту операторів від шкідливого вш вібрацій, НВЧ випромінювання, балансування мас робочих орг центрифуги тощо. Тому актуальним і доцільним є створі енергозберігаючої технології, яка б усувала вказані недоліки, даі можливість виключити енергетичні витрати в міжцикловий період. На погляд така можливість забезпечується за рахунок використ; електромагнітного поля, як джерела отримання механічно: і Тспл енергії.

Мета роботи. Розвиток теоретичних і практичних методів створі ресурсозберігаючої технології та обладнання ВТО на основі викорисп енергії електромагнітних хвиль, вивчення можливостей забезпеч« необхідної якості на операціях ВТО, які не потребують значного тиск реалізують в одному процесі операції формування і формозакріплсння.

Для досягнення даної мети були поставлені та вирішені такі задачі:

- узагальнення інформації про стан та перспективи розвитку технол

та обладнання ВТО; і

- аналітичне та фізичне моделювання процесів формування силої поля при використанні ефекту електромагнітних хвиль;

- розробка установки та експериментальні дослідження процесів в і бр о ф о р м у в а н н я дет а лей одягу в пульсуючому електромагнітному полі;

- розробка однопроцесної технології формування та формозакріплення деталей одягу в пульсуючому електромагнітному полі;

- енергоекономічна оцінка ефективності нової технології ВТО деталей одягу.

Об'єктами досліджень €: силове пульсуюче електромагнітне поле та тепловий потік, створюваний електромагнітами різної форми, операції ВТО та формування, формозакріплення деталей одягу при використанні ефекту електромагнітних хвиль.

Методи та засоби досліджень. Вирішення перелічених вище задач в даній роботі виконано з використанням теорії факторів виробництва, теорії

систем, теоретичних основ процесів тепло- і масообміну. і електромагнітизму, методів математичного моделювання та планування експериментів.

Наукова новизна роботи:

1. Вперше в практиці швейного виробництва теоретично і практично обгрунтована доцільність використання сфекта електромагнітизму в процесах ВТО.

2. Проведено аналітичні і експериментальні дослідження особливостей формування силового та температурного поля, створеного плоскими та об'ємними електрокатушками при використанні пульсуючого електромагнітного поля, fia основі яких доведена можливість їх використання.

3. Відповідно до вимог ВТО деталей одягу розроблено високочутливий пристрій для вимірювання параметрів електромагнітного поля з виносним датчиком Холла. Це дало можливість визначити характер розподілу магнітної індукції та конфігурації електромагнітного поля.

4. Показано, що для підвищення ККД роботи електромагнит необхідно використовувати допоміжний постійний магніт концентратором та замкнутий магнітопровід з феромагнітного матеріалу

5. Розроблена експериментальна установка для дослідження процеї ВТО при використанні пульсуючого електромагнітного поля.

6. В рамках реалізації програми експериментів по плану Б-4 отримг математичні моделі другого порядку, які адекватно характеризують прої об'ємного формування деталей одягу та їх графічні відображення. На і основі встановлені раціональні режими ВТО.

7. Розроблена оригінальна методика вивчення процесів розшаруван дубльованих тканин з повного статистичною обробкою отриман результатів за допомогою ПОЕМ.

8. Показана можливість реалізації в одному процесі операцій об'ємно формування і формозакріплення деталей одягу, що свідчить про шире можливості використання запропонованого способу на інших операці ВТО.

Новизну отриманих результатів підтверджено поданням заявки винахід. Аналітичні висновки підтверджено експериментом при визначеі значень силового поля та технологічними експериментами при визначеі якості виконання операцій ВТО.

Практична цінність. В результаті використання експерименталы досліджень встановлені раціональні режими ВТО, при яких досягаюті нормативні показники якості (коефіцієнт формостійкості, міцності розшарування дубльованих тканин, кут заутюжки). Це підтвердь принципіальну можливість використання енергії електромагнітних хвиль операціях ВТО. Показано, що заміна пресового обладнання на операц ВТО, які не потребують великих навантажень на матеріал, на обладнанні яких використовується запропонований спосіб, дозволяє на поря;

. 7

мінити енерговитрати, суттєво поліпшити умови праці операторів, коротити витрати на притічно-витяжну вентиляцію тощо. - "

Рівень реалізації і впровадження наукових розробок.

Використання запропонованих методик досліджень, наукових оложень і інженерно-технічних рішень, обірунтованих в дисертаційній оботі, знайшло своє втілення в виконанні дипломних проектів студентів. Іихід на більш практичну сторону використання результатів досліджень алежить від подальшого фінансування робіт та отримання патенту на посіб. Стосовно методики і пристрою для визначення якісних показників ублтовання тканин, то вони знаходяться в стадії повної готовності до иражування. До цієї розробки виявив інтерес Київський державний ослідний завод "Еталон" м.Київ, є також і зарубіжні запити.

Апробація роботи. Основні положення і результати роботи допові-ались і отримали позитивну оцінку на науково-практичних конференціях (.ержавної академії легкої промисловості України (1991 -1995рр.), ауковому семінарі кафедри технології і конструювання швейних виробів а участю провідних вчених кафедри автоматизації технологічних процесів, еплотехніки і охорони праці та навколишнього середовища ДАЛПУ ■рудень 1996р.).

СТРУКТУРА І КОРОТКИЙ ЗМІСТ

ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ.

Робота складається з вступу, 5 розділів, висновків, підсумку, списку икористованої літератури та додатків. Загальний обсяг роботи 152 сто-інки машинописної о тексту, в тому числі рисунків на 48 сторінках, 23 таб-иць. бібліографії із 106 найменувань та 13 сторінок додатку. Основна астина роботи складає 128 сторінок.

У вступі обгрунтовано актуальність теми, сформульована мета дос-¡іджень, виділена наукова новизна та практична значимість одер-

жаних результатів.

У першому розділі "Особливості і перспективи розвитку проце формоутворення і формозакріплення деталей одягу" аргументуюті основні напрямки подальшого розвитку теорії і практики створен ресурсозберігаючих технологій ВТО з врахуванням теоретичних практичних основ гігротермічних процесів, принципів системного підхс до вивчення особливостей формування енергопотоків на різних ріві швейного виробництва. Проведен також аналіз способів підвищеп формостійкості деталей одягу та методів оцінки якості на операціях ВТО.

У другому розділі "Аналітичні і експериментальні досліджеі особливостей формування силового поля в системі електромагніт оброблюваний матеріал розглянуті питання розподілу теплового поте при використанні плоскої і об'ємної катушок, умови формував пульсуючої електромагнітної сили, в тому числі при використш постійного магніту, концентраторів та замкнутого магнітопрово, Визначена також конфігурація і розподіл магнітних полів та магніті індукції в робочій зоні катушок. Приведені дані аналітичних дослідж< характеру розподілу тиску в об'єкті обробки при взаємодії електромагні дали результати, які збіглися з експериментальними даними.

У третьому розділі "Експериментальні дослідження СИЛОВ( електромагнітного поля в системі "формуючий орган - тканина навантажувальний елемент" сформульовані задачі експерименту обгрунтовано вибір факторів, які впливають на процес формуваї силового поля. Приводиться опис експериментальної установки, ви об’єктів та методики досліджень процесів об'ємного формування дета одягу. Дослідження, здійснені в рамках реалізації програми експеримеї по плану Б-4, дозволили отримати математичні моделі другого порядку, адекватно описують досліджуваний процес. На основі анш математичних моделей та їх графічних відображень виявлені раціонам

ежими формування, які забезпечують необхідний рівень якості. Позитивні ані були отримані і при виконанні оперцій запрасування краго.

У четвертому розділі "Дослідження процесів формування і юрмозакріплення при використанні пульсуючого електромагнітного поля" редставлені методики досліджень процесів дублювання тканин клейовими рикотажними матеріалами виробництва ДАЛПУ та оцінка їх якості, становлено, що процеси формування і формозакріплення можуть бути еалізовані в одному циклі при стабільних показниках міцності на озшарування Рр зразків, які відповідають нормативним.

П'ятий розділ "Економічна оцінка ефективності використання кспериментальної установки на операціях ВТО" остаточно констатує дачні переваги запропонованого способу реалізації електромагнітного оля. В порівнянні с сучасним обладнанням ВТО є можливість на порядок мсншити витрати енергії, відмовитися від енерго- і металомістких подушок ресів, ліквідувати витрати енергії в період холостого ходу.

У закінченні сформульовано основні висновки і пропозиції, одержані в езультаті попередніх досліджень.

ЗМІСТ РОБОТИ.

У вступі обгрунтована актуальність роботи, сформульована мста, аукова новизна і практичне значення, рівень її реалізації, подано корочений зміст розділів.

У першому розділі розглядаються основні тенденції світового розвитку іробництва швейних виробів з позицій матеріальних, трудових і [ергетичних витрат. Звертається увага на суттеве збільшення енергетичної сладової в собівартості продукції (біля 8-12%), необхідність посилення іаги до обладнання ВТО, яке є домінантом в споживальній енергії, яка

використовується на технологічні цілі (біля 70-95%). Значним на сьогодні рівень трудових витрат на операціях ВТО (біля 30%). До того ж якіс виробів в значній мірі залежить від належного рівня виконання операг ВТО. .

Зважаючи на це звертається увага на необхідність пошу альтернативних технологій ВТО, поскільки ККД використання енергії діючому обладнанні не перевищує 0,1-0,17, а саме обладнання маломобільним. Вирішувати ці питання пропонується на основі системно підходу, з врахуванням властивостей "тонкої" і "грубої" структур полімерних матеріалів, вимог до кожної із трьох стадій процесу ВТО. ракурсі цих положень, розглядаються особливості удосконалення процеї ВТО на основі використання нетрадиційних для швейної галузі ви; енергії для створення вібраційного навантаження на матеріал, ефек відцентрових сил, які можуть сполучатися з нагрівом об'єктів НВЧ. рахунок цього майже на порядок можна зменшити енергетичне і механіч навантаження на матеріал, відмовитися від такого енергомісткого елемен пресів, як подушки, які споживають до 40-50% енергії, наблизити в деяк випадках процеси перетворення енергії до об'єктів обробки. Але, як бу встановлено, навіть ці, більш прогресивні методи ВТО, мають суто недоліки: обов’язковим для них є наявність приводу, в зв'язку з цим елементах технічних систем (ТС) виникають значні механічні напру; Виникає необхідність вирішення питань техніки безпеки та інші. Все це економічні негаразди не дали можливості науковцям довести розробки промислового освоєння. Враховуючи це, зроблено висновок п актуальність пошуку нових джерел енергії, які б в більші мірі відповіла вимогам сьогодення - відмінна якість при мінімумі енергетичних витрат якості такої альтернативи пропонується використати енергію пульсуюче електромагнітного поля.

Поряд з цим в розділі розглянуті питання підвищення формостійкос

деталей одягу та методи оцінки якості операцій ВТО. Аналіз показав на суттєві досягнення в цих напрямках. Разом з тим констатується,Що в світовій практиці найбільше поширення знайшли клейові методи з'єднання деталей одягу, в тому числі процеси дублювання. Враховуючи це та фінансові можливості підприємств в якості об'єктів досліджень при створенні малоопераційної технології формування і формозакріплення в роботі використані клейові трикотажні матеріали, створені по оригінальній технології ДАЛПУ. Щодо нормативних показників якості, включаючи дублювання, то вони наведені в додатку дисертації. В висновках сформульовані мета та завдання досліджень.

У другому розділі розглянуті питання аналітичного і експериментального визначення механізму формування силового і температурного поля в системі "електромагніт - оброблюваний матеріал". Експериментальні дослідження здійснювались на спеціально створеному стенді (рис. 1), а характер розподілу магнітної індукції - за допомогою високочутливого приладу з виносним датчиком Холла (похибка не перевищує ±1Гс).

Робочими органами стенду с верхня 3 та нижня 2 катушки, виготовлені з гнучкого багатожильного проводу марки МГТФ-0,15 в фторопластовій ізоляції.

Нижній електромагніт 2 кріпиться до об'ємного формуючого перфорованого алюмінієвого органу 4. Об'єкт обробки 1 розміщується між магнітами 2,3.

Для формування необхідної величини і конфігурації силового поля допоміжно використовуються постійний магніт з концентратором (6) та замкнутий магнітопровод 5,7 з феромагнітного матеріалу.

Враховуючи характер операцій ВТО, було звернуто увагу на особливості формування силового і температурного поля в робочій зоні

електромагнітів. При плоскопаралельній взаємодії електромагнітів ті ловий потік концентрується в центральній частині , що може спричини погіршення якості ВТО.

Ліквідувати цей недолік можливо за рахунок використання секційн катушок з різним технологічним зазором між проводами (рис.2), а допоміжно використати постійний магніт.

Для об'ємних катушок тепловий потік направлений по нормалі формуючої поверхні, що забезпечує досить рівномірну топограс} розподілу температури (+ 2,5°С).

Наявність постійного магніту з концентратором дозволяє без зайг енергетичних затрат збільшувати напругу магнітного поля.

Слід відмітити пульсуючий характер взаємодії катушок, що імі процес віброударного навантаження на матеріал.

Результати вимірів магнітної індукції В, отримані за допомог датчика Холла, показали (рис.З), що при наявності замкнуті магнітопроводу величина В в цілому збільшується майже на 20%, х< характер кривих не змінюється. Стосовно зменшення величини В переферійних зонах магнітів, то це цілком природньо і пов'язане конфігурацією силових магнітних ліній в робочій зоні (значення к} відхилення магнітних ліній від нормалі в цій зоні складає до 75-9! Здійснено за допомогою спеціально виготовленого і відтарован дінамометра (клас 2) виміри сил взаємодії електромагнітів (живла катушок здійснювалось від джерела постійного току), що вмключ: похибку, пов'язану з пульсуючим характером взаємодії електромагніта і використанні перемінного струму. Середнє значення тиску Р, створюван катушками, складало 34 Па.

Для плоского і об'ємного магнітів отримано аналітичні вирази визначення тиску:

Об'ємні катушки:

Рис, 1. Принципиальна схема експериментального стенду.

1 - без каркасу;

2-з каркасом под нижньою катушкою.

Р0 = п І В (г) він в(г) ( (і)

де п - щільності укладки витків катушки; І - сила току; зіп0(г) -

кут відхилення силових магнітних ліній.

Плоскі катушки:

Ри = £*Д, (2)

де Л - відстань між катушками; 4 = І В (г); В (г) - радіальна складова магнітної індукції, яка визначається по відомій в літературі залежності.

З вико{&ганням ПЕОМ здійснено розрахунки силового поля, значенн яких приведено на рис.4 а,б. їх аналіз свідчить про рівномірний характе розподілу силового поля в зоні взаємодії плоских катушок (рис.4а). Пр цьому значення тиску отримане експериментально і на основі розрахункі співпадає, хоча зі збільшенням відстані між катушками з 1 мм до 5 м величина Р зменшується майже в 3 рази.

гттттттттг

Рис.4. а - розподіл тиску по площині катушки; б - Залежність величини тиску між катушками від відстані між ними При необхідності його можна ліквідувати за рахунок щільної укладки витків, або шляхом збільшення сили току.

Отримані дані були використані при розробці експериментальної тановки і при проведенні технологічних експериментів. . _ _____

На спосіб і обладнання подана заявка на винахід в Держпатент країни.

У третьому розділі приведена схема експериментальної установки, яка ззволяє реалізувати закладений у заявці на спосіб ефект бронавантаження на матеріал, створюваного за рахунок пульсуючого іектромагнітного поля (рис.5).

Установка може працювати в різних режимах за рахунок зміни частоти скважності А , потужності верхньої Рв і нижньої Рн катушок. При цьому іачення Ґ може змінюватися в діапазоні 10-20Гц, що відповідає раніше становленим для процесів ВТО межам.

В якості об'єктів досліджень на цьому етапі були використані костюмна а сорочкова тканини, які відрізняються складом волокон, діелектричними а теплофізичними властивостями, а також можливостями об'ємного ■ормування.

Дослідження виконувались в рамках відомоного центрального ототабельного композиційного плану (план Б-4) при різних рівнях вхідних араметрів (таблиця).

Таблиця.

Показники -1 арт. 43244 рівні 0 + 1 -1 арт. 1Р007 рівні 0 + 1

{Га(х,) 15 17,5 20 15 17,5 20

А(х2) 1.3 2 4 1,3 2 4

Рн(*з) 200 230 260 240 270 300

РВ(Х4> 90 120 150 130 160 190

Рис. 5. Функціональна схема установки для формування деталей в пульсуючому електромагнітному полі.

Процес контролювався по температурі нагріву тканини і завершувався при Іте = 110°С, що відповідає відомим вимогам до другої стадії процесу ВТО. Якість ВТО оцінювалась по коефіцієнту формостійкості Кф.

Отримані математичні моделі другого порядку, які адекватно зписують досліджувальний процес та їх графічне відтворення (рис.6, 7) %ають повне уявлення про особливість процесів формування деталей одягу [і пульсуючому електромагнітному полі.

арт.43244 у = 25,48 - 0,98х,2 + 0 69х22 - 1,15х,2 - 0Л5к^~ (3)

арт.1Р007 у = 26,70 - 0,48х3 - 1,03хі2 - 0,20х22 + 0,79х32 - 0,20х42 (4)

Встановлено, що необхідний рівень якості формування Кф = 0,18-0,26 досягається при значенні вхідних параметрів 1' = 17,5 Гц, % = 2 - 4 , Рв= 120

- 160 Вт, Рн = 260-300 Вт. При цьому в умовах підприємств експлуатація обладнання потребує регулювання тільки Г, Ря; інші параметри впливають ¡іа процес ВТО менш суттєво і можуть бути застабілізовани на одному рівні.

Підтверджена також можливість використання запропонованої технології на інших операціях ВТО. Так нормативний рівень кута ?аутюжки (/с< = 25 - 30°) костюмної і сорочкової тканин забезпечується при слідуючих параметрах і' = 17,5 Гц, Я = 2-4, Р„ = 230-270 Вт, Рв = 120-160 Вт. Це відкриває широкі можливості використання ефекту пульсуючого електромагнітного поля на операціях ВТО, які не потребують значних шеків.

Четвертий розділ присвячен вивченню можливостей створення малоопераційної технології формування і формозакріплення деталей одягу з використанням для цих цілей нових модифікацій клейових прокладкових трикотажних матеріалів (КТМ), виготовлених по оригінальній технології ДАЛПУ. Дослідження виконані на установці (рис. 5).

Режими дублювання визначались з врахуванням температури плавлення клейової компоненти КТМ (130°С) і вхідних параметрів,

Рис.6. Залежність функції отклику від факторів хі та хЗ для арт.43244

Рис.7. Вплив вхідних параметрів на якість обробки (Ь) арт.43244.

1 - з замкнутим магнітопроводом;

2 - без замкнутого магнітопроводу.

визначених в попередньому розділі. Час прасування визначався по досягненні в зоні склеювання температуриДек =130°С.

... Оцінка якості склеювання (міцність на розшарування Рр)

ідійснювалась на оригінальній комп'ютеризованій установці, яка іабезпечує певну обробку отриманих статистичних даних вимірювань, а соефіцієнт формостійкості Кф по показникам висоти форми після ВТО тіньовим методом. Результати досліджень (рис.8) підтвердили ефективність іиконання в одному циклі операцій формування і формо«кріпленая, юскільки значення Рр = 3,3 ± 0,3 даН/см, Кф = 0,15 - 0,30 не виходять за лежі нормативних.

При цьому важливо відмітити, що використання магнітопрйводу дозволяє на 30-40% зменшити час ВТО та на 20% збільшити показник міцності на розшарування дубльованих зразків.

У п'ятому розділі приведені порівняльні техніко-економічні дані шкористання на операціях ВТО обладнання, в якому задіяний ефект пульсуючого електромагнітного поля. Розрахунки показали, що в юрівнянні з пресовим обладнанням показники енергозатрат можуть бути іменшені майже на порядок, практично відсутні витрати енергії в режимі «шостого ходу. Суттєво зменшується металомісткість . Є можливість на )снові базового модулю використовувати електромагніти різних модифікацій, що робить подібне обладнання багатофункціональним.

Економічний ефект від заміни трьох пресів типу ПГУ-3-06 в потоці по шготовленню чоловічих піджаків (потужність 200 одиниць в зміну) на :апропоноване обладнання складає біля 20 тис.грв.

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ї РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ.

Проведені аналітичні і експериментальні дослідження виявили шляхи юдальшого удосконалення процесів ВТО на основі використання іетрадиційного для швейної промисловості енергії пульсуючого

електромагнітного поля. Основою для подальшого розвитку процесів ' обладнання ВТО можуть бути результати, одержані в цій роботі.

1. Порівняльний аналіз ефективності функціювання енергосисте підприємств швейної галузі показав, що основним споживане ''технологічної" енергії є обладнання ВТО (біля 70-95%), а в собівартос виробів складова енергії збільщилась з 0,2% до 8-12%. Показано, що КК використання енергії на пресовому обладнанні не перевищує 0,1 - 0,17 можливості для його збільшення за рахунок удосконалення маш вичерпані. Звідси зроблено висновок про необхідність пошуі альтернативних енергозберігаючих технологій.

2. Встановлено, що використання нових видів польової енерг нетрадиційних для швейної галузі (енергій віброударного навантажені матеріалів, відцентрових сил, ВЧ і НВЧ енергії), дозволяє значно зменшиї втрата енергії на всіх етапах її перетворення та використання, відмовити від енерго- і металомістких подушок, забезпечити багатофункціональніс обладнання тощо. Поряд з цим наявність ряду невирішених пробле (динамічні нагрузки на робочі органи обладнання, необхідність захист персоналу від вібрацій та НВЧ випромінювання та інші) потребую' пошуку альтернативних джерел енергії, в якості якої в робо запропоновано використати енергію пульсуючих електромагнітних хвиль.

3. Проведені всебічні дослідження можливостей використання енер] електромагнітних хвиль в обладнанні ВТО. Показано, що використання якості робочих органів гнучких електромагнітів дозволяє імітувати проц вібраційного силового навантаження на об'єкт обробки без наявнос спеціального приводу. При цьому в одному процесі генеруються теплові механічна енергія. На спосіб і обладнання для формування деталей одягу пульсуючому електромагнітному полі подана заявка на патент України.

4. Створені експериментальний стенд для вивчення механізму нормування силового і температурного поля в зоні взаємодії лектромагнітів та високочутливий прилад для вимірювання параметрів дектромагнітного поля на основі використання датчика Холла.

5. На основі проведених досліджень виявлен характер розподілу іагнітної індукції і конфігурації електромагнітного поля в залежності від юрми електромагнітів (плоский, об'ємний), наявності магніту постійної дії

концентратором, замкнутого мапзітопроводу із феромагнітного іатеріалу. Проведені прямі виміри величини сил взаємодії магнітів. Все це (озволило узагальнити можливості використання енергії електромагнітних виль і зробити висновок про можливість конструктивного моделювання іеличини і розподілу силового і температурного поля в залежності від характеру виконуваної операції ВТО.

6. Отримані аналітичні вирази для розрахунків значень сил при ізаємодії плоских та об'ємних електромагнітів. Розрахунки величин сил іиконані на ПЕОМ, показали на високу сходимість з експериментальними іаними (Р = 34-37 Па). Показано, що при виконанні реальних операцій ЗТО з різнотовщинних матеріалів потрібно враховувати залежність Р від азору 5 між електромагнітами (при 5 = 1...5 мм, значення Р = 34... 11 1а). При необхідності ці значення можуть бути відкорсі овані за рахунок :онструкцій магнітів, використання постійного магніту більшої ютужності, або шляхом збільшення сили току.

7. Розроблена експериментальна установка для виконання операції ЗТО з використанням ефекту пульсуючого електромагнітного поля, іриведені всебічні експерименти по вияву впливу вхідних параметрів частоти 1', скважносії А , потужності верхнього Рв і нижнього Р„ лектромагнітів). Отримані математичні моделі другого порядку , які ідекватно характеризують процеси формування деталей із тканин :остюмної і сорочкової групи. Приведена графічна інтерпритація вказаних

моделей. На основі цього встановлені раціональні режими В1

(f = 17,5 Гц, А = 2-4, Рн = 230 -260 Вт, Рв = 120 - 160 Вт) та можливіс корегування якості операцій ВТО шляхом технологічного регульован найбільш значимих параметрів f, Рн.

8. На основі проведених досліджень встановлена можливіс

малоопераційної технології формування і дублювання тканин в одної процесі. При цьому повністю витримуються нормативні показники якої дублювання (Кф = 0,33 ± 0,3 Па) та формостійкості (Кф = 0,18 - 0,2 Показано також, що використання замкнутого магнітопроводу дозвол майже на 20% збільшити значення Рр та на 30% скоротити час ВТ Зважаючи на це, є всі підстави вважати, що використання ефек електромагнітних хвиль може бути задіяне в обладнанні, ■ я використовується на більшості операцій ВТО, які не потребують велике тиску. .

9. Виконані техніко-економічні розрахунки, які показали, що використанням запропонованого способу і обладнання на його основ: можливість майже на порядок зменшити в порівнянні циклові витра енергії (в нашому випадку Е = 50 Вт/цикл), повністю відмовитись і енерго- та металомістких подушок, виключити використання енергії режимі холостого ходу та інше. При цьому заміна 3-х пресів типу ПГУ-3-на запропоноване обладнання дає можливість в потоці по випус чоловічих піджаків потужністью 200 од./зміну отримати економічний еф с в сумі біля 20 тис.грв.

Основний зміст дисертації викладено в слідуючих наукових працях:

1. Березненко Н.П., Кострицкий В.В., Белоус C.B. и др. Устройство д определения прочности склеивания текстильных материалов. Деп. в ГН' Украины/2187-Ук96, 1996, - 23с.

2. Березненко М.П., Білоус C.B. Особливості процесів формування деталей швейних виробів у пульсуючому електромагнітному полі. К., Легка промисловість, 1996, № 4, -С.18.

3. Кардані О.В., Белоус C.B. и др. Устройство для изучения процесса посадки текстильного материала. А.с. 1756820, БИ, 1992, №31.

4. Березненко Н.П., Белоус С.В. Новые ресурсосберегающие технологии ВТО швейных изделий. Тезисы докладов научной конференции молодых, ученых и студентов. К., ГАЛПУ, 1994, - С.6.

5. Березненко С.М., Білоус C.B., Березненко М.П. Процес формування деталей швейних виробів за допомогою пульсуючих робочих середовищ. Наукові праці, К., ДАЛПУ, 1995, - С.55.

6. Березненко Н.П., Березненко С.Н., Белоус С.В. Особенности реализации процесов ВТО в пульсирующем електромагнитном поле. Збірник наукових праць молодих вчених та студентів, К., ДАЛПУ, 1997, -С.З.

7. Березненко М.П., Березненко С.М., Білоус С.В. і др. Удосконалення процесів формування деталей швейних виробів. Збірник наукових праць молодих вчених та студентів, К., ДАЛПУ, 1997, -4с.

АННОТАЦИЯ.

Белоус С.В. Совершенствование процессов виброформования изделий лз текстильных материалов с использованием электромагнитного поля.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук то специальности 05.19.04 - технология швейных изделий, Государственная жадемия легкой промышленнсоти Украины, Киев, 1997. В

диссертационной работе приведен способ и устройство для

шброформования деталей одежды с использованием электромагнитного толя. Показана принципиальная возможность формования текстильных материалов с помощью механических сил, возникающих в пульсирующем

электромагнитном поле, создаваемом катушками, через коте пропускают переменный ток. Показано, что за счет использов; различных по форме концентраторов и изменения диаметра прош катушек можно управлять распределением силового и температурного і в зоне обработки. Получены рациональные параметры прои формования деталей одежды в пульсирующем электромагнитном п Предлагаемое устройство позволяет на порядок сократить металлоемк существующего оборудования и расход энергии, за счет исключения по эенргии на привод, разогрев и поддержание подушек.

Ключові слова

тканина, прес«, ВТО, енерговитрати, клейові матеріали, елек магнітне поле, формування, параметри, частота, скважність, міцність.

Annotation.

Belous S.V. The improvement of vibromoeding processes of article 1 textile materials with electromagnetic field using.

Theses for candidate degree of enginuring sciences on the speciality 05.1

- technology of sewing article, The Ukraine State Akademy of Light Indu Kiev, 1996.

Theses containes textile material molding principles, which invok pulsating electromagnetic field. This electromagnetic gield generated alternating current leaking throngh coils.

Forces and temperature fields distribution can be controlled by coils sige variation and different geometry concentrators application.

Optimal characterics of clothers' details molding in puls; electromagnetic field were indicated.

This device gives the oppotunity reduce steel intensity and pover waste to energy saving.