Введение к работе
Актуальность темы диссертации.
Актуальность работы заключается в разработке способа формирования тканей новых структур, в которых нити основы в процессе ткачества не остаются параллельными друг другу, а взаимодействуя между собой, переплетаются с нитями утка. Рынок бытового текстиля Россия проиграла, прежде всего, Китаю. Но остается еще большой сегмент технического текстиля, который используется в различных отраслях, в том числе для оборонной промышленности. Последние разработки технического текстиля вряд ли продадут России. Поэтому актуальной является задача выпуска такого текстиля. Большим спросом сегодня пользуются трехосные ткани, которые при одном и том же расходе сырья по сравнению с обычными тканями имеют очень хорошие показатели. Так прочностные показатели на разрыв и на раздирание по сравнению с обычными тканями повышаются в 2 - 4 раза, Поэтому задача создания новых трехосных тканей и разработки технологий их изготовления является актуальной.
Цель и задачи исследования.
Целью диссертационной работы является разработка метода проектирования трехосных тканей по прочностным показателям на раздирание и разрыв. В связи с этим основными задачами являются:
- получение аналитических зависимостей для расчета прочности ткани на разрыв и раздирание;
- исследование влияния различных факторов на прочность ткани на разрыв и раздирание;
- прогнозирование возможности изготовления трехосных тканей на ткацком станке;
- проведение сравнительного анализа строения обычных трехосных тканей и тканей, полученных из ровинга.
Методика исследования.
Поставленные в работе задачи решались теоретически и экспериментально. В теоретических исследованиях использованы методы сопротивления материалов, линейной теории упругого изгиба нитей, геометрического метода проектирования тканей проф. Н.Г. Новикова. Основные теоретические положения, полученные в диссертационной работе, подвергались экспериментальной проверке на лабораторном и действующем производственном оборудовании с использованием современной измерительной аппаратуры. Достоверность экспериментальных результатов исследований обеспечивалась корректным использованием методов оценки погрешности измерений. Достоверность результатов теоретического исследования подтверждена экспериментально.
Научная новизна работы.
Научная новизна работы заключается в том, что автором:
- предложены формулы для расчета разрывной нагрузки трехосной ткани в направлении основы и утка, учитывающие плотности ткани по основе и по утку, линейную плотность основных и уточных нитей, разрывную нагрузку используемых основных и уточных нитей, неоднородность напряжения нитей на ткацком станке, нагрузку, обуславливаемую действием сил трения на нити основы или утка и уменьшением длины скольжения волокон, угол наклона нитей основы и нитей утка к линии приложения растягивающей нагрузки, угол между системами нитей в трехосной ткани;
- предложены формулы для расчета прочности трехосной ткани на раздирание в направлении основы и утка, учитывающие плотности ткани по основе и по утку, линейную плотность основных и уточных нитей, разрывную нагрузку используемых основных и уточных нитей, переплетение ткани угол наклона нитей основы и нитей утка к линии приложения растягивающей нагрузки, угол между системами нитей в трехосной ткани;
- теоретически доказана возможность изготовления исследуемых тканей на основе использования критерия длительной прочности Бейли;
- установлена взаимосвязь между технологическими параметрами, параметрами заправки, параметрами строения трехосных тканей и свойствами используемых нитей для прогнозирования структуры вырабатываемых тканей.
Практическая значимость работы.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- разработан метод проектирования трехосных тканей по заданным разрывной нагрузке и прочности на раздирание, позволяющий определить параметры заправки ткани – линейные плотности основы и утка, плотности ткани по основе и по утку, и рассчитать поверхностную плотность ткани;
- спроектированы новые трехосные ткани с заданными показателями прочности на разрыв и раздирание;
- предложен способ формирования трехосной ткани на станке;
- разработана конструктивно – заправочная линия станка для изготовления трехосной ткани;
- выявлено влияние основных параметров на структуру и свойства трехосных тканей, а также напряженность заправки ткацкого станка, что позволяет прогнозировать качество вырабатываемых тканей и обеспечивать стабильность технологического процесса.
Апробация работы.
Материалы по теме диссертации докладывались и получили одобрение:
- на международных научно-технических конференциях:
Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (ТЕКСТИЛЬ-2011, 2012), г. Москва;
Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2010, 2012), г. Иваново;
Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2012), г. Иваново;
- на заседании кафедры ткачества Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина (г. Москва, 2011, 2012 г.);
Личное участие автора в получении изложенных в диссертации результатов.
Постановка цели, выбор методов решения поставленных задач, обобщение полученных результатов, теоретические положения и сформулированные в работе выводы и рекомендации принадлежат автору. Использование результатов исследований выполнено как автором лично, так и под его руководством и при непосредственном участии.
Публикации.
Основные результаты работы отражены в 15 работах, из них 6 патентов, 4 статьи, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК, 5 тезисов докладов научно-технических конференций.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Cодержание диссертации изложено на 224 страницах, из них основного текста на 209 страницах, содержит 148 рисунков, 28 таблиц. Библиографический список включает 101 источник на 10 страницах. Приложения составляют 5 страниц.
Похожие диссертации на Разработка метода проектирования трехосных тканей
