автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Теоретические и практические аспекты производства пряжи из смесей волокон различного происхождения и свойств

Р Г Б ОД

1 5 ДНК 1398

Н" правах рукописи

Руднн Александр Евгеньевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ¿.СПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРЯЖИ ИЗ СМЕСЕЙ ВОЛОКОН РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХС .КДЕНИЯ И СВОЙСТВ

Специальность 05.19.03 - Технология текп ильных материалов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени докюра технических наук

Санкт-Петербург 1996

.Ja5c i выполнен» в Сянкт-Петсрбур, ¿ком государственном университете технологии н ^пайна

Официальные оппоненты

доктс^ технических наук.

профессор ' В.П. Хавкин

доктор т<*хнг'1сскн* на) к-,

профессор _>.Д. Фролов

док l ор тех: (ческих зук,

профессор В.А. / гап< з

Ведущая организация Аи "Петроннт*" Очкт-ПетерС pi

Ззщнта шссертацин состоится г. в '¡учасов на

заеед-.иш Дисссртяционь-!о ученого совета при Санкт-Петербургском государст :нном униоерситс: с технологии н дизайна. Адрес: J9J065 Сатт-Петер^.рг. ул. Б..\|орскаЛ, д.. J. С диссертаций можно ознакомиться в " иблис. еке Университета

199.<?г.

Авто-еферат раз-

Учений секретар1 Диссертационного соает' v ___

доктор технических наук, профессор Л.В.Еасц

ОБЩАЯ ХАРАКТРЧСП iiCA РЛЬОТЫ

Акчуальность. Град . >ионно за основу при разработке "елнологии производства пряжи прннималис свойства псрсраб гы: земых волокон, в основном i-ометричс-кне, и, поскольку они у .юлоко« различного происхождения сущесчвс но отличаются, возникли специфические технологии для переработки кяждог вида на;ут)алы:ых волокон, отразившиеся в многообразии конструкций применяемого прядильного of трудов,т ия.

Гклому подходу соответствует научная и учебная база прядення. Основные Tei • per ческне положения и зкепернк.^нталише ..сследования неходят абсолк^ газации свойств натуральных-олокон и необходимости с -дания таких технолс.ических ус/ • • вий их переработки, которые в наибольшей степени соответстги;-,<:<л 5>• этим свойствам. Используемые в прядении xi мические волокна им.,гир^ют геом„грн"сскме свойства натуральных.

В то же время в мировом разгчтии техники и технологии пряде»ия проявляются тенденции i; созданию универсальных-пронзволств, позволяющих п^ера^атываг волокна различного происхо ждения и ..х смеси при определенном диапазоне разницы в геометрических свойствах компоигнюв.

Целесообразность унификации систсм прядення i; конструкций оборудования заключается в возможности сконцентрировать усилия на создании ограниченного количества высокоэффектлв.иго оборудования, а также избежать же9Ткой привязанности .гкетильных предприятий к одному виду выпускаемой продукции и повысить их мобильность на сырьевых и товарных рынках.

Проблема обеспечения сырьем особенно актуаль-л в условия.'. России, наибольшей удельный вес текстильной промышленности которой имеют хлопко.рядильные предприятия при полном от"утствип собственных "ырьевых jucypcoB. При закупке у -сырья по мировым ценам промышленность оказалась не rot^ia к . jiiKypei'min с '■тно-сительно „.шевой хлопчатобумажной продукцией, поступающей •■» внутренний рынок из стран \3iiii.

В этих условиях естественной представляется постановку вопросу об уменьшена зависимостт от импорта х-опка при одновременном расшир нии а ортнмента продукции за счет ; азвнтия технологии nq. .р 5отки друг х элокон, в 1.орву1< очередь 1ьна, который ycneuii'd возделыва гея и п рерабатывается в России и изделия чз которого по ассортименту и качеству могут конкурир \атъ с хлопг ~>выми.

Осговкой причиной,' препятствующей расг чрению производства изделий из льна, является существующая технотогия его переработки,' .ак как он" во-первых, требует применения специально о сборуд вания, а во-вторых, позволяет nepi_ аба-

тывать в изделия бытог.ого гшшчени. не более 30 % исходного сырья, в то время как основная его масса, представляющая собой короткое льняное волокно, применяете л лишь l лроизводстве изделий технического чазна-;ниг

Поэтому в течение последних лет в России и за рубежом ведутся работы по расширению облает.. применения коро- ого льняного волокна и по его использованию :осле котониэ.чщп в смесях с другими волокнами.

Решение проблемы переработки короткого льняного золокна на хлопкопря-дн-.ьн 1 обо; /дованнн в смеси с хлопком инеет важное народнохозяйственное значе мне, так как. с одной сторонн. позволят снизить осгроту сырьевой поблек ,i для хлош ^прядильных ппедпрнятнн и выйти на рынок с ноьым видом продукции, на которую I. .5. одается устойчивый спрос как внутри странь так и за руГ.жом, а с другой -не ущемлял -ырьев) > 6ajy льнопрядения, бс .ее рационально использовать згччи". ■•ль-nyi •• часть лыюво жнистого сырья, l'-wv этого, ^асштенив ^бла.ги переработки лы.а стимулировало бы селекционную работу, сельскохозяйственное производство и промышленность первичной оО^аботки льла. С каждой из иышеперечис ь..ых произ-г цетвеши • v задач тесно связаны и социалыг -е npoüie"bi.

Реализация решаемой в диссс;>тацнонной работе проблемы ..рсдусмотрена Феде-р ыюй програм! ш развития технологии переработки льна "Лен Северо-запада".

Ц^ль ра&оты. развитие теоретических методоь прогнозирования свойств прлжи как основ:.! [ля оценк!. возможности унификаш I технологий производства и разработки ассортимента пряжи из смесей волокон рпли .ного п знехождепи». и свойств.

Исходя из заявленной цел1' в работе пос влень? и решены следующие задачи.

1. 'азработаны метод i: крчтерий для количествен.;ой оценки пли шия неравномерное! . свойств текстильных волокон на реровноту продуктов прядения на основе математического моделирован я технологических процессов и структуры исследусмых

npO/IVkiOB.

2. Разработан метод прогнозирово. ия ... .альных условий деформации пряжи при растяжении па основе математического моделнр зання ее структуры. техколоы-' ского процесс формирования, динамики нити в процессе иряденнч и основных свойств текстильных волокли.

3. Раэраоотана аатематнчсск-ч модель процесса разрыва пря>ги, проведено тсо-р"тическое иссле. звагче и установлены общие закономерности в изменении разрывных характеристик однородной г смешанной пряжи в зависимости от осповнмх свойств текстильных волокон, их процентного соотношения в смсч н усопнй формирования

11. !ЖИ.

4. Разработала методика оценки предельно дс уетнмих значении р. ницы i свойствах смсшисзсмых волокон, эбесг 34i зающих, при заданных с.раничс-чнях. наилучшие показатели cbcIctu прчжи.

5. Разработана технология произ^. jflcrea гребенной пряжи из смесей хлопка с коротким льняным воло! юм на хлопкопрядильном оГ_>рудова..и1: i проведена оценка ее зкономичес ой эффективности.

Методы исследования . В сснову теоретических иссле"овани; полс..:ены м. оды математического моделирования те-нологических процессов, структуры продуктов прядения. деформации пряжи в процессе расгяжения. методы гичссхс статис-

тики и тесри" рсроятностей.

П экспериментам ных исслслзваниях использовались методы нл.'мггг (сскэго пл mipOBamiH н статистического анализа результатов, метод мальг проб с испе г.зояа-пием лабораторного прядильного оис 'удования 'шрмы "Platt", (.^временные методы оценки свойств продуктом прядения.

Научная нопнзна результатов, полученных в ходе выполнение днссертац» иной работы, заключатся и следующем.

1. Предложен.i классификация неровш гы продуктов прядения, методика н Кол-п."сксш нЧ критерий для количественной оценки неровноты но толщине и . фуктуре.

2. Разработана методика теорсти"еского исследчванич неровно .ы пропукта как результата действия технологического процесса. Установлены характер си. цепь влияния параметров процесса формирования продукт;) гребнем ссания на его неровно-т> по толщине и структуре.

3. Разработана методика теоретического исследования неротюты продукта, как следствия его неоднородности по составу волокон. Установлены характер и степень влияния соотношения линей..ых плотпостей и процентного содержания волокон в cr.:i> cix, содержащих до трех компонентов включительно, на стр ктурьую нерояноту ряжи различной толщины.

4. Разработаны мате :атическ-10 модели строения пряжи, процесса се формщк вания и реформации пр- кольцевом прядении, позволяющие прогнозировать структуру и углоиия i оцссса "олуч< ия пряжи. Установлены характер и сте. ль влияния основных'параметров кольцгюго п; тдения на критерии интенсивности и нестац .тарное 1 и процесса.

5. Разработана математическая модель процесса разрыва пряжи. Устано- тень-общие закономерности в и: мнении разрьпн._лх характеристик однор' цтой и сч^шан-

пой пряжи в зависимости о осношач свойств текстшг тых волокон, их процентного содержания в смеси I условий формирования пряжи.

6. Установлены основные закономерности в изменении ф.^ичсских спойств и структуры пряжи, выработанной из смесей волокон со значительной разницей в свойствах, позволяющие прогнозировать уровень качества и особенности строения пряжи.

7. Установлены математические зависимости, позволяющие оценить влияние способ. меха1. .ческой подготовки короткого льняного полокна на его прядильную способность прг переработке на хлопкопрядильном оборудовании.

Установлены математические зависимости, показывающие характер и степень плняшы I: рамстров основных технологических процессов прядильнею производства на качественные показатели полуфабрикатов и пряжи, выработанных из смесей ; хло ха с коротким льняным волокном.

Практическая значимость. Разработана технология производства хлопкольняной гребенной пряжи. использование коюроП расширит сырьевую базу н »сортимент продукции хлопчатобумажной промышленности, рационализирует использование льноволокнистого сырья, стимулирует развитие сельскохозяйственного производства и промышленности первичной обраОтки льна.

Использование разработанной технологии позволило получить 1.овые виды пряжи (ТУ РФ 2307077о-3-93 и ТУ РФ 23070776-«-93) и ткани (ТрРФ 23070776-5-93 и 4 У РФ 23070776-6-93), приоритет в разработке которых подтверждаются свиде-' ; ты1ьствамн РФ на полезные модели "Смешанная пряжа из натуральных волокон" и "Ткань". :

11ол^ченнне в ходе теоретических и экспериментальных исследований математические описания I «нтерисв ка ества продуктов прядения, интенсивности и нестицио-. парь С1И технологических процессов могут быть использоваин дги^ оптимизации конструкций и параметров работы оборудования. •

■ Разработанная программная система для прогнозирования разрывных харак~>~-р 1стмк пряжи межет быть использована для решения задач по оптимизации составов смесей для выработки пряжи заданного ассор!И».снта и качетва.

Теоретические результаты диссертационной работы используются при чтеьли г-пса "Механиче.кая технология текстильных материалов" в СПГУТД.

Апробация работы. Диссертационная работа в полном объеме докладывалась и получила положит?чьную оценку на кафедрах Механической технологии волок! лстых . материалов СПГУТД, МГТА, ИвГТА, КГТУ.

Публикации. По материалам диссертации ог!}бянковц||о 24 печтые работы.

Структура и otoCM рг<юты. Работа состоит из введения S 1 лав, заключения, списка использованной литературы (175 на именований) и 13 приложений. Основное содор-жание изложено на 381 странице машинописного тексуа, иллюстрировано 73 рисунками и включает 100 таблиц.

соде, жание работы

Во впсдснии дается обоснование "темы, определяется цель и задачи работ,. :, аб-сух'чаются полученные результаты, дается информация о структуре и объеме рг.Лоты.

11 первой главе фоведен анализ существующих принципов выбора компонентом смесей при производстве пряжи н методов прогнозирования качества р, на основе свойств используемых волокон.

Для получения пряжи требуемого качества при высокой эф'Ъектииюсти производства необходимо выбрать наиболее рациональный вариант технологии и вид исходного сырья. Больший практический опит переработки тек гнльн 'х вс окон позволяет с достаточной степенью точности принципиально оценить влияние различных систем прядения на стоимость обработки и качества выпускаемой прял.н. Что глсает i сырья, то для выработки любого вида пряжи обычно испо: .зуется смесь полокон, которая создается либо для стабилизации качеств и и технологического процесса производства пряжи при последовательной замене срабатываемых компонентов, чю хапак-терно / зя случаев производства однородной пряжи, либо для дои гижения пряжей опре-детениых свойств при смешивании разгородных компонентов. При этом акгуальнымн становятся вопросы возможное™ совместной переработки разнородных волокон, допустимая степень различия в их свойствах и характер влияния различий и своГи.в'ах волокон на качество полуфабрикатов, пряжи и стационарное i технологических процессов прядения.

Данной проблеме посвящены исследования А.Н.Ванчикова, П.Ь.Гусева, А.Г.Севостьянова, В.А.Усенко, Л.Н.Гинзбурга, А. Р -relia, J. E.Fo.d и других ученых. В результате, независимо от вида перерабатываемых волокон были сформулированы требования к компонентам смесей, геометрические свойства которых должны удовлетворять следующим условиям.

При выборе длины ссшместно перерабатываемых волокон необходимо стремиться к повышению прядильной способности за счез увеличит i длины и снижеьля нерав-номерносп по длине волокон смеси, а также учитывать возможность стабильной переработки смеси на оборудовании поднятой системы прядения. Основным технолоы-ческнм. процессом, ограничивающим разницу а длине cobvïctho перерабатываемых

»' ок^ч * iincT-u нытыипание. С nouuuiLMiicM i-:рапномер..осп. перерабя ьа..емых подокон по дi:iiih в-лр^сгает Hecrai лонпрность процесса 11ыт»гив;.:.ия, что отрицательно сказывается на i. честт лродухтов .фядсння н npoir моднтсльности гсхпологи-ческ. .о оборудования. При осуществлении утонет"! продукта другими способами Си cui'cn при дпижсаии в во-чушном потоке) грапшм am: смеш. наемых волок> i могут "1ы .ь н большей с елени расширены, однако, при рази, ас ь длчне до 50 н бола* пропетой .;«блю чаются таки" явления ,.ак ра: ыв длинных волокон ирн рпещн-пыпанни. трепан"'! и, ocooev ю, карде чссанш,, <~ последу! 'ним закатыванием коротких iio;iOKOii и "челки и мушки, а также ьапинаиис длинных йог К' г| на быстропра-щаштиеоя рабочие с. апь: мап'41 . Поэтому длину химических волокон, смеш заем! 'х на оральными, реке..ic"дуют выбирать Oj.iukoh х максимальной длине натуралыю-i ^ komhoiici. .л елеен.

Лн'чйпая плишость I локон смешнвас !ых комполенюь обычно шлбпраггея ш расчета е.ш; ння средней линейной плотности п пог.ышення раономерносп 1С тол-ii|i:iil го:окон см.си. Мшшчалы'ое значение линейном чл от мости перерабатыаемнх п-.локои регла"«г,тируегся у^ эвием их • '411.ib.1OCT.! ::рн карл^чесаь.ш и 'шеютой прочеса. M tt ciiM ibiK значение, а также доп,. стммая разни .1 в линейных плотностях ci 1 icciiio ncper:aCaibiuacML . волок« до настоя! его времени не "с поклепы Очепид-ио, чтэ они записях от на''начс.шя, . пос-ба прядения, линейной- г ' отпоет н аряжс и iipoueiinii-.о спотно1че1:ия kcmiioh"hioh и смеси. Установлено, что при соьместмой пе-рер Зогкс подокон с^ зиачктглы.ой ралпн'сн ь голшиье, пряжа нзчеияот свою структуру и саойова однако, попроси и: !Я1...я разньцы u лгнен.шх плотностях волокон, их роцентнзго соотношения и смсс» н характер изменения свойств пряжи, взаимосвязь этих парам гров сэ способам!: прядения .. jii:i Гний ллотюетью пр>.»"и остается недостаточно зуч.иными.

При исследова ;и b...iiuocd' -и между свойствами ноли..jii я пряжи прогнозируемым крит тем к чсстг.а ьысгучш.., как правило, разрывная нагрузка, ка| чаиболес важна), л информативная ха; ктерппка < технологических свойств. Этой проблеме посвящены раГ ты Е Брлшлсра, ПЛ.Воро'чнлова, Н.М.Бслнцнн Л.Н.Соловьева. А.Л.Синицина К.И.Корншсиго. В.Л.Усепко, А.Н.Еалчнкова, В.Г.Комарора, J.W.S.J'-ar1 Г Grosberg, S.Backer, \V...Ha..ibu(ger, A. .'Cemp и других у ,сных.

У ученых V ССИ..СКОЙ школы под разрывом пряжи понимается разрушение, при wopov имеет к. ест о ра|рыв и одновременное рсскаль^ываниг части волокон. расположенных г печень., резрь'ва пряжи. Соот плени? долен разрывающихся и проскальзывающих в^тохо! зависит отмлины скольжсн"ч, определяемой длиной волоке , нх

S

коэффшшентом Tpcntm П силой норийдьйоГо ДаЬяеММ, Возникающий fcp- -и-шш ч растяжении пря;ки. Преобладающей leineiínneií при прогнозирован!.;! разрыаз.'он нагрузки однородном мр- к'н .¡ваяется сфемленне к созданию гомпактпой «¡jo"ns>j,>_i, ¿то приводит к существенным упрощениям н использованию эмпирических коэффициентов, ограничивающих область распространения получениях результатов.

В работах '.W.S.líearl и tío последователен разрьзная нафузка нря-ки. оценивается на основании прямых аналогий и с применение»! зависимостей, полученные для комплексных шпей, что, на наш взгляд, искажает сущность рассматриваемого явлгни , lili, как структура, условия формирования, следовательно, и попечение элементов при растяжении для пряжи и комплексной шш! будут существенно различаться.

При прогнозировании разрыянсП нагрузки смешанной пряжи и.шОолынее распространение получила концепция A.A. Гиницина, в соответсгшш с которо?. разрмзиая нагрузка определяется как некая взвешечпая величина по значения:! {ШрЫьнц* !!<?Ц!У» зок однородных пряж, выработанных из каждого компонента emcíh в •-•1Л»!),1!ог»>). кой Кодхбд представляется сугубо механнсшческим, ив ДОсрыцДОНЬД i/AXí'A-

методой, од

процесс:» «Mtma ТО» ЧТО «^А»-?'-4-1». ЦО»й « ДО'.рШ '¿ШШлкХ

ментов нити и ее разрывных xajWWJVrtfTttíí íWU'WH't t'M!!!*^»!»,»

элементов, полученные при .кпыташш а свободном swKVÍH'.UV, ft ЗД'ЫЯ s¡i-!< "f1" тлженни в пряже па них действуют нее возрастающие ciWtLi üojiluiljikltuhj даи^-пич, 410 создает условия растяжения, существ ийсг отяичг.юЩйСсЛ i,' ytjlo' lit ПСЛь!}а!ШЯ р-.з-рышю,( нагрузки элементов. Другим педосШкоМ, xdp ittiejlüíJM Для боЛЫлпнсгза НеСледований, является оценка сь-инств пряжК Сез уi et a ytjiößiiH ее форМИ^ов. tn¿ на »{¡я-дилыюй машине. Однако, именно от них завися! Начальные усЛОЫМ Дефсфмац!Ш ijpd-ч;п, соотношение между разрывающимися и ПроскЯЛЬзЫваюШиМ.. В cd'teltllii p¡l3¡)l>IB!l волокнами и разрывные характеристики пряжи. Кроме этою tipil lieferte/'tbiüiimx не уипыв; юсь влияние структурной и ровнош пряжи на ее разрывные характеристики

Наряду с разрывной нагрузкой большое внимание ученых уделалось МеТоДгЫ прогнозирован!" неровноты продуктов прядения. Этой проблеме посвяс -пы рабоШ В.Е.ЗотикЬна, А.Г.Ссвостьяиова, Л.П.Гинзбурга, О.П.Хавк m„ V.!.Marlinaale, Г. Ole-гир, Il.ßreny, W.Wegener и других ученых. В настоящее время разработаны методы теоретическою анализа пф01.<ю1ы по толщине идеалык то .»днорсуи oí о продукта и оцен-I п ПЛМ1ПШ1 длины отрезка чс< ледуемото ироду tía п i ветчину iioii т (>• > и и г> j i.t. I! io же время i' г г % if i Ii) io i теоретические ver иди ku'iivr пшенной щ nun прук'урной iiepon-

ноты лродгосгов прядения, и классификация неровного требует, по нашему кяанпо, дальнейшего соисршеистиования.

Вторая глава посЕященг разработке тассифнкьции неровноты продуктов пряде-ншг, омплексною критерия.для се количественной оценки по толщине I структуре н иг"1СД0ваниям нерозноты. явившейся следствием как влияния технологического процесса, так и особенностей строения продукта.

Под неропмотой продукта прядения юнммлстсх неодинаковость его свойств, выявленная при исследовании различных уча», .ков продукта.

Причине.! эгого являете неоднородность структуры продукта, когорая при его нсш.:.аннях проявляется в виде таких признаков как неравномерность по толщине, ¡:руткс, прочности и другим свойствам.

В сиг мкгтетвин с этим кероиноту продукта можно разделить на два вмда: ь.|ут-ре:" юю (структурную) и вие—нюю - н.ровнэтг по физическим свойствам продукта, ' определенную без учета внутреннего строения.

Структурная неровнота проявляется в неравномерном распределении волокон с с шнаковьыи свойствами во всем объеме п). ^лукта. В ашшшости от методики оценки можно выделит две ез разновидности: структурную продольную и структурную пг-т^ечмую неровно, у. Перьаш продляется в неравномерном распределении волокон с

одинаковыми свойствами вдоль протукта. а иторан • по площади его поперечных се-

О

чсний.

Как вну1ренняя, так и внешняя неровн га по своему характеру может быть закономерной, случайной или ком 'иннрпвашшй.

Закономерный характер нероиноты при испытаниях свойств отдельных отрезков обычно про—шяется и периодическом либо о дн-»стороннем изменении показателя. . При исследовании сечений закономерная неровнота проявляется в группируемостя во-локо.. с одинаковыми свой с гаами на отдельных участках, секторах млн кольцах «течения. Здесь возможна также определенна* периодичность как в направлении рдокуеа, так и } тоаой координаты, либо одностороннее изменение концентрации отдельных в. локон.- мигрп |цм.

Случайный характер нсровиотЫ фиксируется при »«выявленной закоиомерио-стн в изменении показателя ксследусмогс свойства.

При комби чироааниок (сложном) характере ^¡^ровкота продукта включает несколько состг ляющнх ра .личного характере к*(ил:1) параметров, вапрьмер, закс-ноиериых с различной периодичностью, наложенных дру! нг £}>уга и соединенных со случайной неровнетой, или из любых других комбинаций неровноты.

*

№

Нсрошюта вышеуказанных пидов и характера мо ет проявлю ьсн «и нь >< дельных участках продукта, так или на всей его длине, В соответствии с этим исро.чгсзу можно разделить на местную и сплошную.

Таким образом, признаками предлагав юй клаг-ифихвцич являются тлы tu. ноты (внутренняя н внешняя), характер нерозноты (закономерный, случайна!:. «Минированный), область рас ростраксния агровноты (местная, сплошисч .

Осовным фактором, определяющим свойства продукта прядении кичлон-и его. структура. Причем, если оценка структурной поперечиой чфов: )ты xapnxicpmyer лишь особенности строения уже сформированного продукта, то случае про. иш.:тй структурной неровиоты Tai л оценка позяол.им бы про«;.взнропать ур' ■■ '.i• кпчегтяа вновь формируемых продуктов путем модели, ова-ия технологических пропел;« или на основа принимаемых допущений о строении продую лв, что открывает f,oimo>„iocíii для георетичесхог > аг.ллиза и проектирования технологических процессов.

При анализе стр; 1:туры продукта п продольном направлении он увс«-мат;:|::'г: • « как статистическая совокупность, состоящая из нескольких частных совочу; ¡ о,- ' ¡г различного объема, каждая из которых отоэдествляогея с классом рапределенк/, (,:,íc>-кон по исследуемому свойству. На пеноье теоремы математической стапсл-ш-: о гмс перенн составной совокупности для количеетт-нной оценки продольной струят -~>ч нс-овноты предложен показатель Ккн, на-панный комплексном критерием ncj.r m?-

Ккн-

¥- •

Zpj'YJ

У"1

гдеpj. доля вотской /-го класса распределения по г~следуемом> свойству и поперечном сечении продукта;

S3 - дисперси' по количеству волокон J-го класса распределения волоки., по иса-е

дуемому свойству в попг~речных сеч< иях продукта; Yj. среднее арифме гичеезеог количество волокон 1-го класса распределении по вес ;•

дуемому свойству в поперечной сечении продукта; л - количество классов распределения волокон г > кссиедугмому свойству.

Из формулы (I) видно, по Ккк-0, если количество волоком- с рг-иичязим* сгойстгзми в поперечных. сечечияя продукта лостогино, что предполагает его равномерность не только по структуре, но и по тслщмнг. Таким об'мом, гя>и структурной керознсзы критерий одкозременпэ учитывает и г.грстюспу во тгаппргк:.

i:y. 4jif.y:,vffl iljW'ftTi« ла другим физическим свойствам онредечиетЯ

»i'frtviH tiif. Vi «im^eueiineM данной методики только нсромюгЫй'" "¡¡л rifiVviijii1 Xj'iSWii'o i> Кки являете* комплексным кратр-

«;l(¿J1 -iг»мл^yKtii 'npg&ttitfe. одновременно era (.аутрещток»'

'ilnijic. мяпнздяа$ enbfffciiivn, vjnvrcs»« uTwcTp«pyw&- на

щ^'МЩАг1 'tff№)ritv«tf>$<4in $ ¡»SMvWt »шчйднШ) ж '««№tpa •««к iipfl «оде-ифомиин «^•»«itflii % ЧсШ^Чйад'ЛйГО крч .»«Яч». VriK да

вслед?«,»«- »^ЭД^й^йШН^циу^г» Bft'iiWfivn

ztfljf которого xa^Mtfltf' 'W'ViwVijiWiViKi' «оэдгйгтенс, вызывающее керовноту p мир; емом продукте. Для '¡«следования на основ? кинематического au.wia меаддо-иов. учас чующих в отделении к спайке порщн": прочеса была разработана матс»шн-чсская модель процесса формирования продукта грсбнсчесанна, а также цето"Ика определения отдельных царацетуое рассортировки волокон- При подпой структурной равномерности чштздэщега продукт» Сдо рассортировки) и известной зависимости ме>вд; коордикл^ам*! порцац прочеса и бородки хатстикп плотность передних копцоь водокоцп nopsum (точеса будет ра^вд

А'» - .Т„_|

где TfJ-плотноч .ъ передних концов волокон J - го класса длин1: на участке порции с К'лардинатами Д", , Л',.,, мм tj - svvo 1 uo ъ передни.» концов волокону-го класса дтнни в бородке холстика, мм1; х,, Xt. Xf-i - координаты рассматриваемого участка бородки холсми \ и порции прочеса, мм.

й -.здмичостк от дацкы волокна, шага кпрщованич бородки холстика и закона шмеигния. «ьмяжхц цру отдедснии профили получаемых jicmciinijniux порций могут« ¡' чличадься на вершио 1-го вида, для которой характерно Хч < Хч ,+ /, и 2-ю вида с А, ) .V, . Количество волокон злемен!арной н( .ниш в ¿-ом поперечном сечении оiделенной порции с координатой .V, можно определи п. но урппнешно

где количество волокот j-ia класс-i длины в ^-ой хтсмыпарной поршш. распо-

ложенное в ¿-ом сечении отделенной порции;

- ктф'рииисиг. закиси ччП от пила элемещлрноп норпш н ко. p.uiii.ubuY, отделение порхни.

i л'.-.v,,. с V/= < A,- VJ (. ссл!

Джачж— црянД чу—Ичч—ла

.V.-.V,.,. если .V,.,(.V(< V,

«лм .V, (X, (4)

■ V,. ссл« Ч О ин ie.

Для элементарной порции 2-ю вида

V,-V„. . сел V*í

1 /,. «тли О', S.V, * (5)

.\;+/,-.V, если А', {.V, ' (1 иначе.

Количество волоком у'-го класса длины в /'- м поперечном ссчснпн о-ченеииой порции ¥2и можно определить по ф рмуле

• О)

В дальнейшем, суммируя значения со сдвигом координаты, раьлым величине полезной подачи 1„, опредешем значения количества волокону'-го класса длины в i-ом поперечном сечении прочеса, являющиеся исходными данными дчя расчета Ккн продукта. Они также поцюлают определить харакюр распределения < >локон по длине » любом поперечном сечении продукта, коэффициенты вариации по количеству волокон в сечениях и по плотности передних концов волокон, которые могут быть исполь-• г чаны для м> делироваиия по |едующил технологических процессов.

D качестве входных лараметров моделирования мсполмова..1|сь характер распределения перерабашваемых волокон подлине. пелич"на полезной подачи прочсса длина шг чшя, величина разводки в зоне отделения и вид закона изменения иытяжк upi. отделении, и выходным параметром являлся индекс неровг ты 'су=100*Ккн/СУ1, где СУ, - коэффиц еит вариации но толщине .реального продукта, рассчитанный по формуле Мартипдейл...

Ь результате было установлено ( рис что для каждого распределения волокон по л пине х-рактерны периодические минимумы 1.еровноты, возникающие в случаях, когда длина передней частч порци!. кратна величине полезной подачи прс теса. Самостоя ельное влияние модальной длины волокна (/», мм), а тагосе характера распределения волокон по длине на не^оаноту продукта является Hecvuteci ленным.

■А

Милодмется<х5м)и зисоном^аосп.

, по хапающая, что «с олее чяшшых.одохои «фоц/rv при проча равных условиях, получаете* lorie равному-

X'lfhe

30 U 22 19

ным. С повышением коэффициента кратности Кр- иЛ, неров-нота про~укта сгижаетс». что ^объясняется ьыравииаающим 'действием «оженил при спай,. ке порциб. Иг меиис Кр ь I дмапаземе ч I до 2 вьъьг зет ' более резкое снижение р«ровно-1Ы продукта, чем в диапазоне от 2 до 3, что огрг-кы. Ылцую закономерность влияния числа слс.иенмй на эффект >гыр»вш!-

да

, «Íkki jfrxvrvyra. ...Механизм машины должен обеспечи > Г. достаточно точную уетаиов-

> '¿Vy V» W 1аже небояы"о« откдок чие ио велнчк..и от целого числя сушествешк> Л ''¿уштт MJ «ж у продуют*, lío мере«. клонен* вы - жги при отделении отпост^-|к1>0М1ита црая)'г>. ,)г*«>шчи1 «тся. При - "ременной вытзхг- наибольшее вдия-:'une u* Mtpor»oty прояукг» окпзм лег коэффициент кратности пог'шй, если его веян-

| ' г.* - ' - .4 ' ¡ i .

!%у!чшняи**шаекчсгг | до.2,/(¡»»Звяибольшее влмние цаие-ч ГС^отупродукта закон юмммхмк .¡ытааося при отделении. Влияниедлины

(штамп чроил кя через п»чфмцр чт ..ряпнктн > рцпб, а разводки в зоне отдела-■'v ié. < • <«g>e« юиепеяг1 равкомфиоьш 1 ляокоа'по ддияе. Ь?ультлты ясепс'чшенталь-:>¿M»n nccwaoHi-ii влияния раевммривдемы:;. параметров на гаче^гао гребенной i ты я ктюжм i дтаержлают выводы,сд«л»й»ы» на ос «е Им«..цисшиого модедкрова-:0л.процесса |реб* • хюииъ ися'вдомиием комплехспЛго»4итер на нер -.ноты. Это "'.'глворкт об' - |>фап>:.«Астм претюжингоги критерия и методики еги расчета тдя теоре-'-'Tíneetufo каицвмш у^цисг" прял -им, сове^.пенсгвсванкя конструкций и оп-Ч^чишовии«' па^детр^запрамхн технологического оборудования.

,'% ' При CTjwerñui продую* а м»че? je ». следуемого признака была

• прида * -i^je&hu ntotfcqerb boac.jh ¿.-миоиент в сметанкой п^ лге. Бели принять,

¡'.и) рашолождп. X волокон хмкаоб лшгеЯноВ пястност.в пряжепод иаяетса закону

Í ! Fi-wer ta, то ф^ркула до» ме<ит« Ккм тшюго' продукта ,1римет вид

....." v -• • • pif "'

" -------- .. (7)

ДЬ./» 10С/^ряГГ)*У(Т> 1Г-Л ,

где Т.Т1.Т2 - текущая, минимальна* и иаКсимгчькая идейные пттосп» вое' -»й, тек , ..'.'■■ Л*.':

рп(Т) - доля по коднчестиу волокон линейной пли тост* Г ■ е... лиг • • чой пг*;ке;

У(Т) - среди»-" количество волокон л.^ейной гстиоеги Тл поперсч! ч свчст№ ;.' смешаннойпряжн. **"': '/у-'-Н;Д

Кроме показателя Как при оценке качестьи т»ияжи уиггы>к..рсъ я кзлнчявр«* , зерва прядильной способности Ля, который характеризуй стэционариост» т на"4-гического процесса прядения. Модатироваяло структурна: верогиртапрях разгич-иых линейных плотностей и уровней неоднородности по состк») аологчистыл сметой, , содержащих до трех компонентов включительно. Результаты по .лыяек' г,, что яар*Уир ■ влияния исследуемых факторов на сгрухтурную и-ровяоту пр.-иси не записи г от ее тол-'; щины, которая закономерно влияет лишь на уровень неровноты. Ус-.'новчень» (рис/ 2). что подмешиваниз к однородной пряже, состоящей из толстых волокон н имеющей высокую иеровноту, даже небольшого количества тонких чалокоц ср ту посыишет . структурную неравномерность продукта, которая, одна.<о, последовательно снижается по мере увеличения процентного содержания тонких волокон в смеси. . Характер этого изме-

нения неровногы зависит от ее первоначального уровня, то есть от величины разницы в толщине смешиваемых волокон. Чем меньи : эта разница, тем меньше изм;нение неровноты в пределах иссле- . ' дуемого факторного пространств!», но ^больше протяженность ¿бланк максимальной структур ой неров--' нотой, ларакгерной для дан-;1 кого вида смеси. Чей больше разница в "толщийв волозэдн,

Ко,'/.

1 -ш ИИмав г *

■ч

1

г- Ш; паи ,'у V.

/ N

г» Чш ы /

V

Р

■¿а?

и <> ш Па меня

г *

У»'-.

тем мел'ьш» тролжеииость учсгньл пер»«5яач«л^ного .-/чъл-^жях' жврфЩрг ] ¡фяж^м' резче п акт,.» в «рсаняиси г бэсад о^даоредиы»«' ^»аэгаиЦ * ^•¿^¿еяриса^в.' обработки ряулм тс.т геэд-ма регмам ео^/чжу мхт^лттткгзги ж /V,

иерза ярядзи» ксЭ «юоьобюся скеэаЗ для щв~я рююгигэй иш»ЛюЯ

ло im-oiv еостлна. отражающие характер u сктли. взаимною алиями а нсссдусмых параметров, и позволяющие прогиоц.^шать величину сгруктуриой uq лвиогы смешанной пр» »см. Устаиоьлсшшс ,|рн моделировании закономершччи иодгвсржлаются данными экспериментальных исследований свойств пряжи из смесей |>4 {породных волокон, что позволяет рассматривать предложенную методику и качсс .».-ммегрумен-та .¿ля Tcoprnt'iccKoro мсследо auua и оптимизации неровноты про, кто* прядения.

Грсм глин* noct"iuietia разработке маимашч псих моделей процесса формирования пряжп при -гольневом !'рялеии11. ее строения, деформации при pat оженим и исследованиям влияния основных свойств ьолокои на ратывньи \ ;):"1сристнкн однородном и смешанной 1.|>яжи.

Целью моделирования пронгсср формирования пряжи являлось определение cie-п лг: деформации волокон при заирхдке (в трсуюлыиисс кручения!, oi величины кчио-рон »amiitr начальные услов.и деформации up лжи. сооти. tueuue между пр»ч-ка.|ьзы-вакмшши. раст.н ииаюшимися и пазрьшаюпшмися в сечении разрыва пряжи аолоктми. и разрывные характеристики пряжи. Исследования дтичнки ниш при кольцевом прядении имеюг давнюю историю и об чио сводя кя к выводу урависня бахюиа и анализу сил. дейсщуюшнх на бегунок. )тим вопросам были посвящены рабог: i /.иослш'ма. Л.Лнндт.,31- Н.Ц.Жуковскоы. Ш.ЖснчЬфа. 11.Ф.1;рчеико. Н.А.Васильева, Д.П.Минакова, В.Л.Цоромшлоиа и других учены?- В ч> же время полученные уравнения представляют гобой множество кривых, что не иози. ляс! их мс-иолмоша(ь для практических «елей без дополнительных досиг-'чно произвольных по сравнению с прс.: игаемымп aiuui ui' ckiiju pciiicuu.. «hi oipaiiirienuu. Для оценки ие-ли .ины ирялмлыюго чатяжскня (V иыпгжиою прибора) была p.i флботана мою лика расчета кривой С оллона п\тем поиска ее формы на °)ВМ при «ланнн вида аппроксимирующей фулхиии м области возможных HJMciicitui. отдельных нарамефон баллона при условии, что вел. шиы действующих на ишь сил уравновешиваюi величину мотального (у гочатк:., натяжения иит:-.. При расчете помимо традиционно | ссчлрн-ааемых сил учитывалось вли>' 'не си~ч сопротивления воздуха вращению ниш. ее жес1-кость м особенности взаимодействия с бетунгом. В ходе модслирол чин было установлено, что маг ималмюе значение мотального и прядилыюю иаижений cooibctcibvci мамон' нит» иг минимальный радиус при нарабш ке основания и вершины початка. Так максимальная величина прядильного натяжения «ч 1 являет около 2S ".. oi максимальной веди.нни мотального натяжения. ь.шималы.ая величина мо ильного натя-жеим son залает .жило 56 */« . а прядильного натяжения около 31 % от соогвет-тугаям млк'еммальиых значений. Для исследопашш влияния параметров прядения на

интенсивность и несчлшюиарность прои 'са на ЭВМ бы * кмйтирован полный факторный эксперимент дл» пряжи Тн=!8..5 wei.c, i ;одны»ш параметрами к юрого являльоь: диаметр кольца {X,=4S.-.3 ,и.мч номер Сстунка ( V-=-/J 4 ) и iciora враыег-тя веретен (.V =I2009± I5U0 мим'1), а выходными параметрами - мотальное (.". ch, и прялит ное (7л. с/Л натяжения и рпм. \ варьирования натяжения (F %). b j )) ".тате ныло установлено, 'по наибольшее влнянне ¡м вечнчнну мотчьно. ) натяж^-лич о» ыиаст дпа-мсф кольца - 4S %, затем идут масса бегунка - 39 % н чаезотя bpamf чя в . стен • ' ' %. Влияние тех же факторов на величин' и размах варьирования прядильного натяжеш. соответственно составляют: диаметр кольца - зЗ и 21 %, масса бегунк? Ib ii 6 частс-ia вращения еергтен 18 н От юситсльно малое влняп'е частоты вр ,л«ннк верст и на вел! чины нии-.кенин объясняется принятым законом изменения ко-нЬфицие'та грк-Ни i осп нка о кольцо, при котором он с ростом частоты вращения г ерстен умвньг чается I) Полыней crem-mi. чем увеличивается центробе» чая сила, дейсть^юи'ля на бегунок. Доминирующее влияние частоты вращения веретен на неравномерно ~ti, прядильного натяжении является причиной известного пз практики прядешы влияния данного iapa-метрп на пели'лшу обрывности нити при прядении.

При опнеяннн строения пряжи нами Счлло принято, что волокна и ее сечении располи'.тпотсп равномерно в кольцевых слоях пряжи в количестве

,\,=2'Tn'i/¡ Te 'iniiil+l, (8)

где /V,. количество волокон ь /-ом кольцевом слое пряжи; Tu. 7в - линейные плотности соответственно пряжи и полокна, тскс; ш - общее количество кольцевых сдоев в пряже: i - номер кольцевого слоя пряжи.

Если считать, что волокна начинают воспринимать соответствующую долю прядильного латяжения с момента попадания их передних концов в вершину треугольника кручения и перестают испытывать натяжение, когда их задние концы покидают зажим выпускной пары вытяжного прибора, то, исходя из параметров треугольника кручения, мо:\но определить длину волокна, запрядаемую под натяжением в í-ый кольцевой стой п. яжи, а, исходя из свойств волокон и пряжи, можно определить характер расположения i >локон в каждом слое пряжи, что позволяет получать модель i-ro слоя пряжи, состоящего только и- участков волокин под яатя„.сн..ем. Для нее определяем среднее количество волок н под натяжением в сечении /-го коя аевого слоя гсряжк. коэффициент вариации по этому показателю С(1), процент колол н под нгткженл"к от среднего их количества в сгч;нии слоя Pn(i) i. про. дат длины волокон под натяжением °l(i), по которым вычи тем соответствующие п^каз .тели С, Рп и Р1 для пря и данно-

i7

ю вида в целом. Показатель С может характеризовать уровено миграции волокон ..BiiH'i.iiiii гоьорцг о том, что бо.ьшнй процент во юкон изме! ier счое натяжение при формировании пряжи, что повышает вероятность их шпрашп;. Показатель Рп ла-рактерчзуот уело,,»« формирования г1 ряжи и Позволяет косвенно судить о степени ее потнсния, которая .возрастает с увеличением процента волокон под натяжени.м, и наоборот. Показатель PI может служить аценкой протяженности учас1ков миграции, ко юра . с чет дно, снижается с увеличением плины волокна под натяжением. Расчеты чоказыеают, чт"1 для более тонкой пряжи дач г-на быть характерна более высокая мигр: 'Ия с участками меньшей протяженности и высокой, платностью расположения в> ci он в ссчиши пряжи, что ».одтверждаст ся и результатами чкелерпмен!альньч исследований. На ] :с. представлена зависимость С и миграционного индекса М. он) деленкого зкег риментально методам Гамильтонт, от линейной пл чи сти пряжи.

Для оценки степени влияния пара-к..тров процесса иа исстедусмые ;оказ,.ichi на ЭВМ ,пя щмжн Tn~iS те: был и.ч.ити] взн полный факт< рныГ эксперимент. входным.) параметрами которого ми/пыьчь: ширина мычкч (2,8о±0,.>7 мм), к пффниген! крутки пряжи (ЗУ,2 ±'>5,1, длина : подокна (2S,I мм) г его линей ая плотной п.

М68+17 мг;кс». В результате установлен-», что параметрами, поддающими! i влиянии, путем риулирования заправки лрядклы и

А» С, %

13, -

5Г

¡6Í 1

I"

12 10

8 б!

„fc

KI

Г 35

Т.% инке

60

Гиг.З

мкыилы яхляютс: проце«.. н . (ига вод кой запрядземых под натчженис.и. Иак^оль-niee . :.,:яние на них ока;..1Пют ширина мычкн 107 %) ц длина волокна (1" %). 'п-щ и аут кр>1ка (11 "А) и линейная плотное- вс..< хна (3 Влиянн круткн па длит н котпч тво волокон, запрядаемых род натяжением, i-.велико. Однако, делат ь на л ч i сновании вык ан о ее влиянии нл плотность пряжи не преда авляется возможны'.' поскольку от степени кр> ümici.j урсесль ¡атяжения волокон, опенка которого настоящем расчете ис прсизводнлпгь. На неровноту по числу волокон, лнрллае ..4х г м натяжением. лаиг»льцк.. влияние оказывают лнис.нпя пл тьчеть волокна (42 "Í) и ширина мычки П V»). Влияг>'е. каждого из остальных «Факторов составляет менее 3 % Следует отметить, что уровень неровна i по числу волокон, запрядземых под i гтяже п..ем. зависит от веничит,'соотношения между длиной "олокон .юд па тяжа.не.; и ИХ продольным сдвигом в лр-.,ке. Пел и происходи'- сочетание зк.<ченяй рассматрн

ваеиых факторов так, что величина данного соотношения приближается к целом) числу, то неровного тяжи по количеству волокон, запрядаемых под натяжением. снижается. и наоборот. Однако оказывать контролируемое влияние "Л этот процесс с помощью параметров заправки прядильной Минины не представляется возможным.

Для оценки степени деформации волокон при запрлдке по фор.ч.улз ■т

(1 >-€„)

•1 . (9)

|Д|* £,н - относительное удлинение волокон :оответст»еинс цгитральноги и го кольцевого слол пряжи: Д - угол кручения волокон ¡-го слоя пряжи, рад производился расчет удлинений волокин в треугольнике кручения при циклически задаваемых значениях &>, пока суммарная сила натяжения соогзетс.вуюших волокон р сечении пряжи не уравновесит прядильное натяжение, то есть, пока не будет соблюдено равенство

т

Тн- у; £и-*Хн> ♦,%*/>„ . (10)

/=0

тлг Тн - величина прядильного натяження, сН;

Еу; - модуль упругости волокна при растяжении, сН/мм3; 5и< - площадь поперечного сечения волокна, мм 2; /V, - количестро волокон т !-ом кольцевом слое пря;.:и; Рп - доля волокон, воспринимающих прядильное натяжение.

При формировании пряли волокна кажсого слоя испытывают силы нормального давления на единицу длины со стороны нижележащих 0,н1 и вышележащих юло-кон

о, .^•ЙГДЛ), , (II)

С«-£2*/,/?,//>, , (I")

и«(+1

г,г-1 р, - сил» натяжеккя волокся, згпрядаемыя в / ¿3 голт-цввой стой прятки, сестьет-• етвугощая "длиненжзо г}, еН; О, - ди. лепр 1-го кольп&'чго слоя г-яшл, г у. С учетом плотност ; прлжм су^иср' м сила '•ор-'а.-чкого цшк&.<и ..1 дамцу длины в локнака—дого с. эя пряжя вычислят!» но фориуяе

ирт М(Г:*(п1ЬЛ})г , .д" М(й) - коэффицкеяпг упшо .-.еяия [фагяз. дгдо'етра О', '

'im мьнгчальни возможный (критический4 дипмс.р н, лжи, мм: D ■ текущий дна -тр пряжи, u i.

При ртетчжении ..ряжи .,,; величин) .1 относитслыюс •■яшненне волокна в Лом ксльм^-вом слое пряжи . учетом изменения cío положания вследствие с .атиа пряжи г,i ..d) вычислялось по формуле

где ct - относиf .„нос уддннчше лрьжи при ее j тяжопи; на величину d-

Сила натяжения подокон, < нределенкая «с днагр ,«ме рест.ж шл с использованием t нення, LuiMitc.iemioiL ни формуле(1-4). соотг тсгвует случ. >о ;чсугс...ня t 1-имзде&стин* ме^щу ол „нам: в прахе и при ус.; спи. что уплотнение пряжи при оас-тя>:нни не связан с деформацией составляющих е. волоком. Одна» ' ь 1едстаие на-тя -НИя иолокон г.рн рз -яжечпн пражи возникают силы нормального давления, и результате дсйстрчя к юрыч и лронехоли ежмгпе г^яжп, Таким oópajo.-" г-н ta ели" на с. и (ьтежгннк волокон ирн деформации пр'жи Оудет слагаться 'з епты it» ■ ни л, необхода.^ой для удлинения гчлокон в условиях растя .ешг одиночного подокна ( рсая ск:та„ляг-цая) и шли нг тженни. ir бходнмои для сжатия пряжи (вторая и-стгнчак цаа). Ои ико. «то при этом характер диаграммы ; и.яжени' bo;iok*í.i в пряже иг* '' дет соот> . тствовать тнковс.лу дтя «ч-левнй его нид!.'-|: уальнпго расгяже-.г.я. П. скольку оценка силы h..t» сети волокон пртзиодчтея по величине удлинения. > для сопоставлена i разрывной hai-рузки солокна. onpi-деле! к ¡ в усилиях нпдиви-дуальт > растяжение, с сило* натяч^ниц волокон. возникз'ошей при р ичлжаши нр.т-Ж11, н >б> димо опр.дгхштг величину удлинения, ссотеетсп юшую чюй силе, ноты услосш? нндмзш' v¡:>hj.: ра." тжения олокна. Вычисленная не Формул ■ (U) елн-чин . ликемия «оочагт bvbt эти* условиям и ощ ¿делян первую состаилг'шук- "-илы ц£тя*а..м. Величину удлинения молоком дл■• -словий 1'Ндинилуп1.цото расшження

со о тв тстъ у KJlIly (о силг натяжения, необходимой длт сжиия пряжи. можно ьЫЧИСЛ гь о следующей* годике.

Как было показано С .1. van Wyk. между силой га тия волокнисто! о продукта и ею коэффициентом упл^тення г wnycT зависимость

Fc-Kp'M1 (Ü) . (15)

rji F- - amz «атма.сН:

Кр - •.пета» : мьтгригла.сИ.

-•«2 «... » П * 1,/J , •

' ледопэтельш величина нормального давления, ".кивающая его сила изтяже-ния вс.юкон и соответствующе - этой силе удлинение волокна будут пропорцио.дльны ст-пенн улложзния пряжи при р-гтяжении и могут быгь определены из ур: нени?

, _ *Я|'2 Р/ * Ау * j ¿¿Pu'Dt'M'ir),)

гяя eji.d) относительное утлиненис волокон /-го кольцево. о слоя для "словий ин днвидуапьного растяжения, собхг чмое дчя создаш:,. силы нормального давления обеспечивающей относительное сжатие пряжи на величину e<(d);

к, - othoci. .eni :ое удл"нение волокон í-го слоя прг формировании пряжи; M(D¡), AHD¡j) коэффициенты упчстнениа кряжи при ее диаметрах D¡ н D,d соответственно.

Обшсе относительное удлинение олокна г ¡,d)при растяж-;ии пряжи на величину d вычисляется но формуле

e(U)-(l*'y(i.d)¡*¡' ЧГ. ■')/-I . (I7.J

При моделировании процесса рл*рыва задаем последовательно значения удди-нени" пряжи r.j, при кладом из которых вычисляем диаметр ряжи ол. гитель-ную дефориици"> сжатия прхжи £,(d}, угол наклона волоки-».^ к оси пряжь, коэффициент сжатия тяжи и шоситепът • уддш тя c(l.r') д во. икон каж го кольцевого слоя т'чяж».

Силу Гы натяжен..л волокон, соответс- /юш\то данной ве—тине удлинения нряжн. вычнелм м но формуле, >станавлиьаюшей связь между нагрузкой и удлинением волокон используя l качестве удлинения вс .тину fe¡+¡ J*[/:(i.d)+l]-! Если эта сила оказывается большей разрывной на^узкн отдел1.(ых волокон слоя, то она приравнивается их разрывно,¡ rirpyjKe, после чегг зычисляетс» сре 'невзр^шенная сила Fti натяжения волокон данного слоя, с использованием котор< " определяем силы иормаль-ного явления на волокна по формулам, алогичг. i (11>-(I3V

В ¡>е;ультате действия силы нормального давл -'ия возникает сила тре ия, пре-иятств; :mas скольА-ению подокон относи гельно ссчения разрыва при ¿»встяжешш пряхи. Величина ->rofl с;|,«ы дач каждого иоле..на к пря.,.е может быть вычислена к-форму 1С

Fm(¡j.d,y)-Q(i,d/ 'l(ij.y) */¡ . (J8>

i де Fm(;' d.y) - сшш трения действующая lia j-e волокно, pací.сложенное в ni кояьце-во».' слое пряжи, принадлежащее к клаг у .V распределения волокон ■ г

разрывной нагрузке, возникающая при удаинении пряжи на величину d, сН:

l(ij,y) - меньшая часть длины рассматриваемого волокна, заходящая за ссчеиие разрыва пряжи, мм; ¡t - коэффициент трения волокон в пряже. Для моделирования поведения волокон в процессе растяжения i ряжи полученные значения силы зрения Fm(ij.d.y) последовательна сравниваются с величиной Fw(y) среднего значения класса у растедс 1ения волоксл по разрывной нагрузке, которое прш ято соответствующим нормальному закону распределе.ля. Я случае, если вь-юлняется условие

Fm (ij, d,y) <Fw (у) , (19)

то сила сопротивления волокна растяжению пряжи вычисляется по одной из следующих формул

' . Fp(i,j,d,y)=Fu , (20)

если /. Fm(ij.d,y)> F,d , '21)

или по формуле Fe(ij.d.y)-, m(ij,dyj , (22)

если условие (21) не выполняете,

где Fp(ij,d.y) - сила натяжения, которую испытывают при растяжении пряжи растягивающиеся boj. жна, сVI; Fc(ij,d,y) - сила трения-скольжения сдвига]' лцихся при растяжении пряжи волокон, сН.

Ecj. i условие (19) re выполняется, .о при условии

' Ги<'»(У) . . ' (23)

расчет производится :о формуле (20), а если и "словие (23) не выполняется, го расчет производится по формуле '

. . Fp(iJ.d.y)=Fw(y) . (24)

Последний случай означает, что при данной деформации пряжи рассматриваемое волокно разрывает и, чти участие того -олокна из расчета для больших значений удлинен: i пряжи исключается.

Суммарная сила сопротивления волокон данного слоя пряж при ее рзстяженси на в гички,, d вычисляется по формуле -' • . . .' " " ' "'t.ylNk '

IM)= £ X №4 .у№№УИ . (25)

где Nt- кот тчество классов раа.рг -ед< 1ия ролокон по разрывной <н грузге

Суммир>я про ции величин P(i,d) no и сем слоям пряжи на ее продольную ось получаем значение нагрузки, которую нужно приложить к пряже для ее удлиис и* до величины d '

Pn(d)=Y. p(id)/cosp,d (20

ui

Одновременно с расчетом сил сопротивления волокон стяжеш о пляжи учитывалось и количестго волокон, которые при данг tx условиях дефо] 1ации растягиваются Np(i), скользят Nc'i) или разрываются No(¡). Их наличие позволяет определить процент волокон, ос тавшихся в сечении пряжи на данный момент деформации, а также соотношен» ме гду разрьа .¿ощимися и проскальзывающими волокнами.

Ьслн для первого зьаченшг rf, соответствовавшего относи гельном; удлинению пр-«и е,~ \ % .считалось, что в сил) малой величин!, приложенной нагрузки сдвига волокон прочеход ть не будет, то для следуюи^го значения d учитывалось, что растяжению до вмкчиш • F,„ подвергаются волокна в количестве !.p(i), а другие волокна в количестве Nc(i) скользят, создавая сну н яжения, равную

Xy)Nk

Fc(i.d)- £ V Fc(tj,d,y) . (27)

M У-'

где Fc(i.d) суммарная сила натяжения скол .зяших волокон ¡-го кольцевог моя при растяжении пряжи на eer wy </, сН.

С учетом этого при расчете нормального давления нижележащего слоя волокон при следующем значении утлин чия пряжи d используется средневзвешенная величина натя^сни" волокьа. а формула П1) приобретает вид

Qn, i.dJ^'iinrfaj* [Fp(i,d)*Np(i)+Fc(¡,d)]/{D¡,i*[Np(¡)+N:f¡)]} , (2S)'

Г1,'И расчет: давлени.. на едг чцу длины волокна со стороны вышележащего с..оя учитывается также, что разрыв к данн. му момечту части волокон приводит к пропорциональному снижению интенсивности давления на рассматриваемое во,.окно. Полому при определении величины Qa(i.d) деление всегда производится на первоначальное количество волокон в слое, д сама расчетная формула лмеет вид

Q^i.d)^ 2'sin'p^ ¡Fp(u d) *Нр(u)+Fc(u,d) J/fD, j*NHJ . (29)

J-/

При pac jre учитывались уровень неровно т>| пряжи и влияние зажимного тас-стояння на ее разр: оную нагрузку. Было принято, что разрыв пряя-t происходит в сеянии с мннимглы :м колг-есгвои boj кои, цтя хоторого характерна большая величина крутки.

АГ,мИ' <2,мШ< „

Шй

зт

2Ш

-

V 1 1

1 у 1 \ , НЬяТл

' 1 1

1 О л*34 васе тгке

<&И

ч - ,

4 6 Рис.4

1»

Апробация разработанной модели осуществлялась при моделировании разрывные характеристик хлопковой кардной и грг'здной гяжи во всем днапа пнс лннеЛнь. V плотностей. В качестве входных параметров использовались средние значения свойс1.1 волокон и коэффициент вариации по их разрывной нагрузке, крут'я, линейная пдо-ностъ и .неровнот ' пряжи по толщине, а . „кже ее разрыгчое удлинение, шири с мычки и вел. л -а прядильного натяжения. Выхо, ,<*•'«• параметрами моделирования являлись: • тлиненне воле >н при формировании пряжи (г, %). ; ельные силы иор\' !ль-иого давления на волокна в различных споях пряжи до ее растя жения мН/мму, удлинение (</, %) и нагрузка (Рп, сН) возникающие при растяжении лряжи, процемт волокон в сечении пряжи ^г их первоначально-о количества (Р), проценты растягивающихся (Рр). скользящих (Рс) и р.- рывающихеи (Рп) волокон при данном удлинении пряжи. Отдельные результаты представлены рисунках 4-5.

Результаты экспериментального исследования плотности расположения и >локон Л'в ксльцегих запах сечения пряжи Тп-16 текс (рис. 4) показывают тенденцию, совпадающую с установленной в ходе моделирования: плотность расположения золокон снижает-я от центральных слоев пряча. к периферии ее поперечного сеченя.

Представленные на рис. 5 расчетные диаграммы растяжения, а также экспериментальны.. доисритсль-

Рш. <11

мый интервал и расчетные мкнат* разрывиЛ нагрузки гребсииоЯ иряжи. показывают. - то. как и для кармой пряж», наблюдаете* качественное и пмикшим соответствие теоретических и зкеперимеитальимх данных.

При модгтироваиии разрыв» гшешаииой пряжи я качестве входим* Параметров

использовались своВсткп волокон пссл tyemux компонентой яри сохраиеяии обикА методики расчета.

Моделировалась ра<| -¿»мае па1рузка \лопкоди меновой. хлоякольияиоА. хлоп-v -вне* .оной и члопколавеановой пряжи. i < а примере хлопкодиалсмоаой пряжи (рис. t) видно, "'о расчетные значения Р,рос удеи.ной разрывной нагрузки ■ яжи попадаю? ■ с снсри ментальным довсрнтсльимй интервал, а характер зависимости соотвс.ствует изменен««.... . экспериментальных значений Р,жс с совпадением экстремума. ____t-t )> ::iMC

Р. elitmnx

ре . ч.тати 1К>л\чг-ик ii|<. m.ie-

iikii расчсыих н экснернь.лтальных завмеммооей и для лрушх нндов пряжи.

Полуетшые в холе м деяировиния разрсчцой maipyiKH олнлро&мй и смешанной пражн результаты показывают их количественное и квче.гвпыое соответствие эксперимент- тьным данным и теории процесса разрыва пряяя. что поменяет сдехггь вывод о! адекватном отражении предложенной моделью жследуемою ягтеиия м о в, шожиости се использования для исследов!»т1» и оптимизации состава смесей и разрывной нагрузки прях .

Чспиртаи глава яосаяшсн» экспериментальным исследованиям прядильной Способности смесей волокон со тивчитеямюй ряхтшей в свойсг я м струзг ^ры получаемой пряжи. В качестве компонентов смесей использовались яьнямое н химические волокна.

Переработке льна иа хлопкопрядильном оборудовании должка предшет эввть подготовка, сущность которой заключается в укорочении волоком до длины, позволяющей кспояьзозать соответствующее оборудование, и предаарнтеяьиаа очистка вг локон Л1 ia от сорных примесей и пороков. В рамках механической техно,, -гик такая

Fat.«

- . . ■. \ ■.

задача может быть достишута, в частности, путем тряпки* волокон. Однако укоро-чсгные, жесткие, мдлй извитые технические олокиа дьн» создают сувдес .венные -груд-нос '31 при их переработке, тыс как не позва'-тот сформировать полуфабрикат с необ-. ходимой д его транспортировки я упаковки прочностью. Решение п] блемы воз- ' мо<ю путем смешив*!!.)« льна с другими волокнами, имеющими г южие прядильные свойства, например, с химическими волокь.ли.

Для исследования 1.рядидь,юй способности чах х смесей и выявления общих за- , '' кономсрностсй в условиях ЭОП СПРТД был про даиия полнык факторный эксперимент и получен -' следующие математические опт-ания удеяь ой разрывной няц: узки (Р., сН/тасс), коэффициентов вариации по линейной плотности (СУТ, */•) н разрывной нагрузке (С*% •/•) для кардной нр..;т линейной плотности 15 такс в зависимости от ви-, да оборудования, используемого для подготовки льна (ДГ;=Т-16, МЩ-8С0), вида волокон второго компонента вискозное, лавсан) и процентного содержания льна в смеси (АГг=50,%)

Р^З+2,0"Хг1,9*Хг0.8*Хз*Х, , (30)

СУг-^*0,7*Хг2,2*Х,*Х2+С,9*Х3*Х, , ■ (31)

С V^21,6-5,5 *ХГ2.3 *Х2+2,1 *Х, *Х:+1.Я*Х, *Х, . (ЗД)

Подготовка льна к прядению осуществлялась на льнозаводе х в г. Невеле и Лихо-саавяе. Проведенный эксперимент показал принципиальную бозыожностъ прняекени.ч процесса трепания для подготовки короткого льняного волокна к переработке на хлопкопрядильном оборудовании. В результате установлено, что увеличение содержания льняных волокон в смеси вызывает во все.*, случаях ухудшение качества пряжи. Характер и степень влияния вида химических -олокон определяется их геометрическими и механическими свойствами и соответствует традиционным представлениям. На,лучшие . показатели пряжи зафиксированы при подготовке льна на кг.шинеТ-16, тто о&ьясняет-ся большей равномерностью по длине получаеккя волоке I и позволяет рекомендовать , , 'этот способ для дальнейшего использования. 4

Для наследования основных с ойств и орукгфы пряжи, состоящей.из «.«есгй то, локон со значительной разницей й свойствах был проведен полный факторный зкег.е-.'римен'тпоисадедованиювлияиня процентногосоо ношения в смет" в олокоя капрон ( . . ^иаме^ром 5"",5 мкм г' лавсан диаметром 17,5 мкм на свойс за к структуру пряжи раз. личных линейных плотностей (.¥,=75, 11 . и. 153 текс), выработанной по полугрлбе:)нг.й . ■ системе пряд^ни*. Содержание ь-яокон капрон в смеси (ДГ3) изменялось л 0 до 100 % с шио" 21 %. Выоор компонентов аеси' обусле.леи высоко.. стг.5и «ностью чх с ойпв ^о с^-внеши с. натуральными водою мй, что позволяет пркктиче-.ки исулю-

чить ' '.iuinie неравн ¡ ерносга свойств волокон, а тем бо- -е возможность их изменения в прс,,.-ссе пряденлк, как это i. Jeer место при продольном дроблении технических во-лохои льна и результате воэдей«-г»|и рабочих органов текстильных. машЬ По«:: статистической обработки результатов ь. леримеята С. ли получены с <едуюшие катема- , тичссхис описания во^жтоета (Я, */,;, разрывной матчэки (Я, Н) и коэффициентов • вариации портарЬ' юй нагрузке ^^„У.) н толщине (CKj> ■ п^яга

Н**,2+0.г*Х,+2.0*Хг , " (33)

Р=17.5**.6*ХГШ>Х, , (34)

СГеяШ+7.Г Хг+13*Х1 , . (35)

СУг*Г6>3.6*Х,+5,0*Хг+Х6*Х$ . (36)

Arnubo )равнений воюшш, что с увеличением неоднородности по составу волокон в смеси н сямжетми резерва прядильной способности качеелешшелоювз.чх л ., пряжи) лудмшотся и возрастает ее вг -актость. При яттаадае jrp-an» миграция яопо-; кои в поперечных «имениях пряж* методом Гаыальгста устгиоалено. что боле.* толстые ■ • волокла .шеют тенденцию к миподл utf-жу, «тара« осоЗепно четко проявляете-при наличии и otee» д SO % \ детых вожлсоя по массе. При дальнейшем увеоячеяни проезда толстых вол; он в см«ея существенно возрастает иер иомерноетъ i распро-делекмм во-^кон каждой толщины межху от яьными кольцевыми своя«* пс речного . егченм пряжи при оресЗдаДагаптаяе^ых пояокоя м imu'^v слое. В то же время обцг ; урока*, имгращм отнеентеаыю яеяетк и хкрвхтержзуетеж индексом 10,0-12,5' %, что iDBoprr ев отсутстпш! ? ачитеяышх ммеяенай мпокпвносш миграции при ' -кзмтеии- процентного coornoveiei« комг^веш'- в си ,с*х.

Устаг зленны? в лоде экспериментальных исеиеловгиий зависимости а "етом cootbcti вуют аналогичным получе-шм па основе модегафоаепия вл^я.чи•• толщины п иолокиистого состава прчжя el ее иеровч у, интрачию Шолохов м разрывную на- -

Патая i..jm поевлдгна экспериментальным исследованиям технологических процессов прядильного производс-ча прм выработке хлошк . ьняноб гр .»сякой холь-'. иевоЗ нрпжи. В основу при выборе условий прозгдеяк . производственных эксивримен- г тоа легли результат >, гкыг"чгяяне ранее - ходе теоретических и зкеперимеятаяьяьи ¡:с следований. С учетом эф^четгилюстя затрат на сырье, прогнозируемых теглол гиче-' ских с йств njaraot и асссрт юнтиых треб^аднпй рынка дяя »фовгдекия работ использовались смеси, состоящие из 50 и 75 % короткого, льняного волокна № 2, подгатоите ного к яденню на трепальной машине T-I6. и 50 и-30 % тонкс-олоккисто. ¿ хлогаса 1

27

*

"tfí

■ ¿fe*" 'i

-щщтЯщфтшшщ/шшщ^щ/ШШшштщгщтфтк) лиисвиых плотностей соотвстппеино 15 4« мм. К аодаипими фактории* жсосри .сито* было исследовано влияние рсиоииы* шмоиогиояш» црммссо* нрадидьиого лроизаодстаа: «ардочесаимя. сло-жиии * имгтчмия. «^Исчсгаиия и придам» иг показатели качества полуфабрика Тог> » ир»М1, которые контролирую«:* |М ороизводспю а соотв -сгаин с дейггеую-имо«И поНож-чиаи« иоцргдожотсаио стандартным мстол>,»ам.

« результате . ¥юс: .-довмыя процесса кардочссаиия были получены следующие » математические омкаии* коэффициента вариации >енш по толщине (СI',. "/.,), количеств* поросо« • 1 грамме прочеса (Л/„) я процент* отходи» (К) ли* машины обычного г«С»р»тв ( малогабаритной ■ зависимости м частоты вращения приемной« (X,*100*. 1200 ц 1Ш. >Шо6/мч соответоисимо) и смыяк го (*..=//I. /4.7« Л..«. /0.6 оЫмт .сооппстаеиио) барабанов, ммейиой «иошое** леяты <Л0 =4.0. 4.б ммм-г) и к оростп дотшиия шлвшж' =/■#>. Ш м 45.60мм/ми* соответственно)

Да* счсси мм М %; иояок 5' %. мним ЫЗычмого габарита

СУт *4.ло+а.;}'х.-ниб,хг"М,\4 . оп

Ы„=«1.41-2.?4*Х,+И2*ХлУ1Ь*Х,-9.Я$*Х . (38»

У*К2И0.4М,Н>№* X, . (34) Для смеси дем 50 %. хлопок 50 V., маижни малогабаритная

СУ,*?.4Ш.:2*Х,+&,:4*Х,+0.4**ХгО.ЗГХ, . (40)

Ы„**1иЫ.Н*Х}**.12*Хг*-71*Х, . (41)

Г**.7Я+0.50*Х,-*0.25»Х)Н1М*Х4 . (42) Дм смеси леи 70"/.; хлопок 30 %, машина обычного I абарита

СУг**.9Ш.20*Хг*ОМ*Хг<и2*Х, . (43)

Ыц*Я.тШ*Х1*№Хг9.№Х1 , (44)

У-10.3040.4»*Х,+Ш*Х4 . (45) Для смеси лен 70 %; хлопок 30 %, машина малогабаритная

С УIя 7,51+0,И*Х ,+0.24 *ДГ .+0.52 *А>0.35 *Х4 . (44)

\Й9'Х:*5 3-1*Х.-9.Ы*Х4 . ('7)

У*10.65-Ч>М*Х,+1.26*Х, . (48)

Для отдельных гочек плана был произведен анализ распределения волокон по глине и лентг

Результаты показывают, что по ср.шнсшмо с хг закопрадеиием июлучеимся лента обладает повышенной - средни, ла 80 % мсромиотой по толшиие, меньшей м 40 */• засоренностью и.процесс сопровождается "олыашм и* 160 выходом отходов, Поосаа-г-1и качества ленты с машины обычного габарита трдоиюомио выпи, чем с мьяопба-

ритмом, при практическом отсутствии разницы в днагр; .мах распределения волокон по длине. При увеличении содержания льняных волокон в смеси неравномерность р:'.с-н; ¡деления волокон в чепльной тенте незначительно возрастает за счет уго шчен.'.я доли наиболее длинных волокон.

В результате исследования процессов сложения :t вытягияаннч были получены следующие мптемг. гическне описания коэффициентов napi : 111,1 лег-ы по толщине (CVт, % ) в зависимости от величины частной вытяжки п предварительной зоне вытягивания (Л'/ ~1,5± 0,2) и разводки в основной зоне вытягивания (Л'_- --42 + 2 мм)

Дай сл.еси лен 50 % ; хлопок 50 %

С Г =4.32+0.3Ь -Xj-O.^S *Х:-0.4S * X ~¡ +0.23'Х:, ■ (49)

,í\ и» cMu'ii леи 70 %: хлопок 30 %

CVi=4.74+0.25*Xr0.32"X:-0,50*x] +0.2.)*Х] . "0)

Уравнения показывают существенное синих .не не;*овноты '.гсалыюн ленты, что характерно для сложения продуктов с бг "иной иеролнотой. Это позволяет п).:/ определенном сочетании уровней факторов получить .родукт, удовлетворяющий требованиям хлопкопрядильного производства.

В результате исследования процесса грсбнечссання бьн. получены следующие математические описания коэффициента вариации ленты по толщине (СУТ, %), количества пороков в 1 грамме прочеса (¿V,) и количества гребенного очеса (V) в зависимости от линейной плотности холстика (.V, =64. 72 кшекс) разводки в зоне отделения (Л\ = 8. 10мм) и длины пи -.ни* (Х,=5.4. 5.9мм) Длл смссн леи 50 %; хло: ж 50 %

С (',=-'. 75+а / / 'Л',-0.23 'Х.-0.35 *Х3 , (51)

Л'л=- А 4+-,'. 1 "Х,-5.3 '.Г.. +7. ¿'"Л'., , (52)

У=]9.5+2.3*Х:+0.С*\^ . (53)

Для смеси лен 71) %; хлопок 30 %

СУГ=3,52-0,31 *Х~-0.40*Х3 , (Я)

.V;,=55. / +;. 9 V,-5.5 *Л\ +5.5 '.V., , -(.55)

г-:о./+:.5*х *о.б'х, . (¡V

Уравнения пока)ь;г.ак;т, что и ере,1 1см нгрог юта шебепнон яситы ш обеих см --ссм соотпетсгпус! требов-.ннчм. предъявляемым п хлопкопрядении, а чалое колнчеел.о пороки«, характер-юс для прочеса обеих смесей. иочволпег исключить д:нпи,:н пока!а-,\п. н! фаниччыч »слоями оптимизации процесса.

В результате исследования процесса кольцевого прядения были получены следующие математические описания уд.льной разрывной нагрузки пряжи (Л,. сН/текс) н коэффициента вариации по разрывной нагрузке (СИ, , %) для пряжи линейных плотностей 15, / и 39,0 текс в зависимости от величины крутки =1200± 150 и 970± 80 и'' соответственно), частоте вращения веретен (Х2 = S300. 9250и 6700, 7500 мин' соответственно) л величины вытяжки в предиари+ел той зоне вытяп ания (X, =1,51 ±0,19) Для пряжи линейно''' плотности 15,4 текс

P.=10.33+l,7S*Xr1.23*Х2ЩS3*Х,-2.П*х] , _ (57)

C*f=H.83-i,48*X,+WXr0.60*X,+1.83*X2, -0,56*Xj . (58)

Дня пряжи линейной плотности 39,0 текс

P.=9,76-i,.&&*Хr0,48*Xr<j,SI'ХГ2,52*Х2! -0,73*Х2} , (59)

СУ,-Ы.73-1.63*Хг1.80*Хг+1.79*Х2, . (60)

Уравнения показывают, что полученная л&'охлопковая гребенная пряжа не у*, .упает ю физико-мехаичческим свойствам характеристика»' 2-3 сорта основной .ка^даой пряжи из среднеаоло: шетого хлопка, что позволяет осуществить ее переработку по технологии хлопкоткачества.

Устакс ленные в ходе экспериментальных исседованиб математические зависимости критериев качества от основных параметров работы технологического оборудования и построенные по ник линии равного уровня выходных параметров позволяют оценить характер и степень влияния и следуемых факторов и оперативно выбирать режимы рабо>ы, "беспечнв&ииции, при заданных ограничениях, неоСходимый уровень качества продуктов.

_ Шестая глаза посвящена разработке технологии и оценке эффективности производства хлопкольняной гребенной пряжи на хлопкопрядильном оборудовании.

Па основе анализа результатов экспериментальны? исследований и ..слученных математически? зависимостей были разработаны планы прядения и нормы по оценке качества полуфабрикатов и пряжи для каждой из исследуемых смесей, котсрые щ шли пронз( дствеиную апробацию к приняты для серийного выпуска хлопко-тыигнозё пряжи АОЗТ "Stylish Тех" Санкт-Петербург. По результатам промышленного производства к о енки качества пряжи были разработаны и утаертдены ТУ РФ 23070776-3-93 Пряжа хлопкольшшвд гребенная линейных плотностей 15,4 и 15,4 х 2 те с и ТУ РФ 23070776-493 Гряжа хлошодьн-тая гребеичая линейной плотности 39 "> текс.

Полученная приже была непс.шозгче дли; производстве штильной и костхш-но-пллтедьной тканей по стандлршой технологии зшоюсоткачгствь. Технологические

свойства пряжи обеспечили стабильность процентов подготовки основы я утка и формирования ткани на станке АТПР-100 в условиях ЛО "Петербургски! текстиль".

Отделка тканей производилась на АО "Северная мануфактура". 1! результате промышленном выработки, отделки тканей и контроля их к-чества были р-зработамы и утверэвдены ТУ РФ ¿3070776-5-93 Ткань хлог »льняная плательная "Людмила" (из пряжи линейной плотности ¡5,4 текс) и ТУ РФ 23070776-6-93 ¿'кань хг. пкольняиая кос-тюмно-плательпая "Любава" (из пряжи линейных плотностей 15,4 39,0 текс).

На основе положительных результатов проведенных исследований и промышленной переработки хлопкольняных смесей в текстильные изделия были поданы заявки и получены Свидетельства РФ на полезные модели соответственно "Смешанная пряж» из натуральных волокон" и "Ткань".

При оценке экономической эффективности производства хлопкольпчном пряжи учитывалось, что в сравнении с хлопковой наблюдается повышенное выделение отходов на первых стадиях обработки, повышенное пыле- и пухом ¿деление на всех переходах прядильного производства, более высокая обрывность и в ряде случаев сниженная скорость выпуска продукции В соответствии с этим увеличивает количество сырья, обслуживающего персонела и оборудования, необходимое для производства одинакового количества пряжи.

Для оценки уровня затрат на сырье предложена форму-»а р,кРзх-л Ця Р зх-р,хР зх-я

где Цх. Ця - цена на хлопок и лея соответственно, руб;

р„ р, - доля волокон соответственно хлопка и льна по массе ■ смеси; Рхх. Рз.х-л - проценты загона соответственно для хлопковой и хлотсольняной смеси, показывающая предельное соотношение цен на т опок и лен при котором стоимость хлописольияной смеси не превысит стоимости хлопка. Расчеты доказывают, что для пряжи рассматриваемого ассортимента затраты на сырье пи перерабо .ле хлопковой и хлогасольияноЗ смесей Зудут одинаковы» ! при предельных соотношениях цен на хлопок и леи 1.4 и 1.6 раза соответственно для пряжя с содержанием 50 и 70 % т на. Для учета других производственных расходов ги стандартной методике производился расчет КПВ, потребне. э ко^чесгэа оборудована и рабочей силы. Исходными даиньшн для расчетов шились результаты замеров фактических простев и обрывности переработке хлопка льняных смесей и показатели для хлопковых скесгЗ, йредиазиачек-пых для производства прижн аналогичных линейных плотностей, принятые •■■о данный АО "Невотекс".

сил'"¡»их ЗЛТ^ЦГ и вуо-гсп г;-.ч к-:атрлтам хлои-¡:опь „данного производства преде ,влепы на ;шлп>амме, из которой ьндпо, что 1!|и! переработке хлопкол :шшх смесей рассматриваемы" производств шые ра~чо-ды возрастают примерно в 1,5 раза в сравнении с хлопкопрядением. Однако, с учетом меньшем стоимости короткого льняного волокна в сравнении с ломком, «"ебестоимость хлопкольняной пряжи не гпе,-вышаег есбестоимост хлопковой пр:!.!:п. При увеличении линейных плотностей вырабатываемой пряжи и: : снижении кол "чествз льняных волокон в смеси буд-г п| исходить снижение производственных затрат при улучшении качества пряжи и повышении стадиона^лоегп технологических процессов.

В то :;е время, себестоимость продукции является и новых условиях вчороети-гешн, м факторов а на первый план Еыступас наличие платежеспособного спроса на продукцию. В наст'чщее время на рынке наблюдается устойчивый спрос на продукцию из натуральных волокон, причем шдслия содержащие льняные юлокна нред-стапляют .собый интерес, который не в последнюю очередь поддерживаете.! благо-

V

длря высокой трудоемкости этих изделий и. следовательно, их о: рзппчишому количеству па рынке. Как отмечают специалисты фирмы БсЫаПюш, " Если 61 удалось превратить льняные волок, а в волсша стандартною применения, то было бы большим успехом, но в зтом случае лен потерял бы спою пзискгчпюсть е обпастн иерхней одежды" .

В заключении сформулированы основные результаты проьеденннх исследований.

15 приложении чредг'лнлеим п)ы|рлммиля локумеп>зпич д.-.я моделирования на 1'.М неч зечуемьо. нрощтсон и ч.> о |<и.иы. и> 'Д11 I',1.1101 пне ир:н. шчеекую чи.гшмн 11.

О Оборудование ЕЗЭл. ни □ Злр. плита_

153 150 145 140 135 130-К 125

Леи 53 %.

хлоаггн; 5и %

Леи 70 %, хл.ик»; 30%

полученных результатов н участие апгогз в ра^р-богке .1 ш.ед; нии технологии со-вмегной пер "работки короткого льняного волокна с хлсг.ком са хлопкопрядильном оборудовании по гребенг й системе прядения.

ВЫЗС 'Ы

1. П' ^д ¡женд классификация нероиноты продуктов прядения 1 ¡ависимостп от вчда, характера и области распростррненич неровиоп...

2. Разработан комплексный критерий для количественной оценки продольной неровно 1Ы продукта то толщине и структуре и мггодика для его расчета.

3. Разработана ••тгодика д,.л комплексной оценки нероенг ы продукта как результат действ»* гсхнол'лического процесса. Ртработана чат. .1ьтиче&.ая модель, пр^чедспо теоретическое исследовь .ие и устанопл 1Ы хвпактер и степе1 влияния основны- параметров процесса гребнечесаии на неровноту продукта по толщине я структуре. Сформул"рс шы оптимальные условия фо^ мире ания продукта гребне-чесания.

4. Разработана методик» . тя комплексной оценки неровноты продукта как следствия его неоднородности по соста / волокон. Разработана математическая модель, : роведено теоретическое исследование и устаио; сны хзрактср и с-епень влияния соотношения ли-ейных плотностей и процентного содержа! ■* волокон в смесях, содержащих до тпех компонентов вкл чн.ель':о, на сг^укт нуте нероннот пряжи различной толщины. Получены математическ е зависимости, позволяющие р -шить задачу оптимизации состава смесей.

5. Р»зраб -яна математическая модель, приведено теоретическое исследование и установлены характс, и степень влияния сво" лв псрераСатыоасмых во-^кон и чара-метров кольцевого прядения на услоьия формиро- шия пряжи из иычкн. Предложены критер"ч для прогн . зиоова.шя уровня и характера мга^аи^и вогокон при формировании пряж» и установлена математическая зависимость ■»тих показа лей от параметре прядения для П1 ,.ж!1 различных лит иных пл тностей.

6. Рззработапа методика, математическая модель, проведены теоретич -кие ис-слсдов.и-чя н установлены характер и гтепеьа влияния параметров заправки .сольцечой прядильной машины на интенсчностъ и неста тон арное о процессов кручения и на матывання нит... Получены математические зависг мости, по-чоляющне решить за,1 ;чу оптимизации параь.гров заправки и конструкции кольцевых прядил 1ых машин.

^ 7. Предюже! . метод- ча прогнозирования разрывных арактеристик пряжи на основе моделирования процесса ее формирования. Ратрчоотаны математические мг

дели структуры пряжи и деформации волокон при формировании пряял! и в процессе ее пазрыва при растяжении. Проведало теоретическое исследование и ус зновлены з-висимости разрывных характеристик однородной и смешанной пряжи от основных свойст1. текстильных в-1 .окон, их процентного содержания в смеси и условий фопми-ров-ння пряжи. Получ чы зависимости, позвольющие при заданных ограничениях производить выбор предельно допустим! . значений разницы в свойствах смешиваемых компонентов.

8. Пройдено экспериментальное исследоваш'" влияния механических способов подготовки короткого льняного волокна на его прядильную способность при переработке на хлопкопрядильном оГ рудовании. Получены математические зависимости, позволяющие прогнозировать прядильную способность ск сей, содержании льняные волокна и рекомендовав метод механической подготовки короткого льняного вол сна к переработке на хлопкопрядильном оборудовании.

9. Проведено эксперименталь-ое исследование I. установлены математические .зависимости, позволяющие прогнозировать изменение физико-механических свойств и с»руктуры пряжи, выраГ >та:::!'ой из смесей волокон со значительной разницей в свойствах.

10. Проведены экспериментальные исследования основных технологических процессов прядильного производства при переработке хлопкольняныл смссей на хлопкопрядильном обор)дованиц и установлены математические зависимости, отражающие харчктер и степень влияния параметров технолок ических процессов па критерии качества полуфабрикатов и пряжи.

11. Разр! 'отаны планы прядения, рекомендуемые для производства хлопко-льняной гребг-<ной пряжи на хлопкопрядильном оборудовании, и показатгти по оценке уровня качества полуфабрикатов и пряжи.

12. Проведена производственная проверка разработанных рекомендаций и с -ркйный выпуск хлопкольняной пряжи для АОЗТ " ЕсуИз!. Тех" Санкт-Петербург . Разработаны и утвгрждены технические условия ТУ РФ 23070776-3-93 Пряжа хлопкольня-иая гребенная линейных плотностей 15,4 текс, 15,4*2 текс и ТУ РФ 23070776-4-93 Пряжа хлонкольняная гребенная линейной плотности 39 .екс.

13. Полученная пряжа переработана в ткани, по результатам производства и отделки котор IX, утверждены технические условия ТУ РФ 23070776-5-93 Ткань хлоп-кояьняная плательная ''Людмила" ( из пряжи лилейной плотности 15,4 текс) и ТУ РФ 230', 0766-6-93 Ткань хлопколыь,ная костюмно-плательная "Люба, а" (из пряжи линейных плотностс "115,4 и 49,0 текс).

14. Проведен патентный поиск, поданы заявки и получены свидетельства РФ на полезные модели соответственно "Смешанная пряжа из натуральных волокон" и "Ткань", подтверждающие новизну и приоритет автора в представленных «работках. '

15. Проведен сравнительный анализ экономической эффективности производства хлопковой и хлопкольняной пр*жи на хлопкопрядильном оборудовании. Полеченные результаты позволяют оперативно оценить уровень "зт^ат производства в зависимости от предполагаемого состава смеси и линейной плотности пряжн.

Ос човное содержание диссертации опубликовано в следующих рь Sorax

1. Рудин А.Е., Труевцев Н.И., Штут И.И. Чпияние кинематики гребнечесальной машик>. на процесс рассортировки волокон//Изв. вузов. . ехнология текстильной промышленности.-1980, N3, с. 21-24.

2. Рудин А.Е., Штут И.И., Савельев C.B. Экспериментальное исследование закона изменения вытяжки при отделении на гребнече тльной машине "Текстима 1531/17/В сб.: Пути повышения эффективности прчдильного производства.-Деп. в Ц1ШИТЭИ-легпром,-1981, N511Г81. с. 43-48.

3. Рудин А.Е., Штут И.Ь. Повышение эффективности работы гребнечесальной машины//В реф. сб.: Текстильная промышленность.-1981, N7, г. 1-3.

4. Р>днн А.Е. Моделирование неровноты гребенной ленты/Тезисы д сл. респ. конф. молод, ученых и спец. 20-21 а пр. г. Рига, 1982, с. 8,

5. Рудин А.Е., Файницкая С.И. Об условиях погружения н чесания бородки барабанчиком гребнечесальной м ашкны//Изв. вузов. Технология текстильной проипяп-леяносп«.-1985, №. с. 33-35.

6. A.c. 1288213 МКИ1 D01CI9/10. Гребенной барабанчик гребнечесальной машины/ Руд-iH А.Е., Файницкая С.И (СССР)-4 с.ил.

7. A.c. 12899">5 МКИ3 D 0IGI9/I0. Способ изготовления зубчатой гарнитуры на сегментах к гребенному барабанчику/ Рудин А.Е., Файницкая С.И (СССР>3 ели

8. Рудин А.Е., «^айницкая С.И. Теоретическое исследование интенсивности чёса-

t

ння волокон барабанчиком гребнечесальной машины//Межвуз. сб. н. тр. -ЛИТЛП им. С.М.Кирова.-Л., 1987.-C.23-26.

9. Rudin А.Е., Schwabe В.. Ochler J. Elnfluss verschiedener Parameter auf die Qualität von Vlies und FaserbanaOTextiltechnik.-1988, N9, S 471-474.

. 10. Рудин fi E„ Безип П.Б. Моделирование неровноты гребенного пропеса/Изв. , tyiOB. Технология текстильной промышленности.-1990, N6, с. 33-35.

М. Труевцев H.H., ХаН.М., РудннА.Е. Исследование прядильной способности смесей волокон со значительной разниц /, в толь^ис.-Деи. в ЦНИИ жЭКлегпром.-1991,Ы3328-ЛП-9с.

12. Р адн Л.Е., ла U.M., Файннцкая С.И. Исследование влияния свойств . iecu на .ойства ворсовой п, *жи пневмомеханического способа пряден. я.-Деп. в ЦНЧИТ-ЭИлетпром.-!^!, К3329-ЛП.-6 с.

13. Рудин А.Е., Са,.ыгин J.C., Ха U.M. Использование профилированного ка' прона для проьзводства полушерстяной аппаратной пряжи//Те<сстн»ьная промышлен-

ность-1992, N6, с 35-36.

14. Руу^ин А.Е. О неров . jtc продуктов прядснизУ/Изп.вузов. Технология текстильной промышленности,-1993, !2, с. 18-20.

15. Рудин А.Е.. Кь^ылина H.A., Негров В .Л. Пряжа хлопколып.лая гребенная линейных плотностей 15,4 те с, 15,4*1 текс. ТУ РФ 230707 /6-3-93.- 5 с.

16. Р"дин А.Е., Ковылинг. Н.. Петров БЛ. Пряжа хлепколытяная г; ебеннач •линейной плотности "<9 текс. ТУ РФ 23070776-4-93,- 5 с.

17. Груеацев H.H., и»тут И.И.... Рудин А.Е. и др. Mexai; ческач технология текстильны а материалов.- С-Пб.: И ^ат-во С-Петербуртского университета. 1993.-е. 208

IS. Алексов »I.B., Гилров В.Л., Рудин А.Е. Смешанная пгажа из натуральных волокон II Полезные модели, промышленные образцы.-М.: ВНИИГ1И.-1994, N11, с. 36-37.

19. Vjickcob Н.В., Петров В.Л.. Рудин А.Е. Ткань//Полсзные модели, промышленные обр-.зцы.-М.: ВНИИПИ.-1994, N12, с. 12-13.

20. Рудин А.Е. Влияние времени ьитания на |раницы зоны сортировки при грсб-нечесании//В. сб.: Прогрессивная техника и технология прядильного произвчдетва.-ИваНОво, 1995, с. 30-31.

21. Рудин А.Е. Моделирование процесса формирования пряжи из чычки при кольцевом прядении//Изв. вузов. Технология текстильной нромышлснности.-1995, N5, 21-25.

22. Рудин А.Е. Теоретическое i следование динамики нити при кольцевом пря-деннн.-Деп. в ЦНИИТ^Илегпром.-|995, N3621-JIfI.-jl с.

23. Рул'41 А.Е. f 'атематнческое моделирование структурной неровноты смешанной пряжи.-,.,¿п. в ЦНИИТЭИлегпром.-l? J5, Ы3620-Г, :.-12 с.

24. Рудин \.П. Лропюзигование разрывных характеристик пря)^ч. Конспект зекциГ -СПб: СПГУ1Д, 1991.-86 с.