Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Брут-Бруляко Альберт Борисович

Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве
<
Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Брут-Бруляко Альберт Борисович. Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве : дис. ... д-ра техн. наук : 05.19.02 Иваново, 2006 501 с. РГБ ОД, 71:07-5/45

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса 16

1.1 Перематывание пряжи и параметры процесса 16

1.1.1. Натяжение нити в баллоне 17

1.1.2. Расстояние от входящей паковки до баллоноограничителя 22

1.1.3 Натяжение пряжи после натяжного прибора 24

1.1.4 Влияние скорости перематывания пряжи на ее натяжение 30

1.1.5 Плотность намотки пряжи на бобине 32

1.2. Снование пряжи и параметры процесса 34

1.2.1 Натяжение нити в вершине баллона 34

1.2.2 Натяжение нити после натяжного устройства 37

1.2.3. Неравномерность натяжения нитей при сновании 41

1.2.4. Влияние диаметра бобины па натяжение нити 45

1.2.5. Зависимость натяжения нити от скорости снования 46

1.2.6. Плотность намотки нитей на сновальном валу 49

1.3. Шлихтование пряжи и параметры процесса 51

1.3.1. Натяжение основных нитей по зонам шлихтовальной машины... 52

1.3.2. Неравномерность натяжения нитей основы на шлихтовальной машине 62

1.3.3. Современное представление о природе и способах математического описания релаксационных процессов 65

1.3.4. Определение скорости шлихтования пряжи 75

1.4. Натяжение основных и уточных нитей на ткацком станке 76

1.4.1. Неравномерность натяжения основных нитей на ткацком станке. 77

1.4.2. Неравномерность натяжения уточной нити на ткацком станке 78

2. Разработка аппаратного комплекса «Тумаг» 84

2.1. Структурная схема тензоусилителя «Тумаг» 85

2.2. Принципиальная электрическая схема «Тумаг-А» 86

2.3. Генератор синусоидального напряжения 89

2.4. Усилитель переменного напряжения 90

2.5. Прецизионный выпрямитель 91

3. Исследование параметров перематывания льняной пряжи ... 96

3.1. Методика проведения эксперимента 97

3.2. Влияние заправочного расстояния на натяжение льняной пряжи. 98

3.3. Натяжение нити в «плоском» баллоне 101

3.4. Влияние высоты баллона на натяжение льняной пряжи в вершине баллона 111

3.4,1. Неравномерность натяжения льняной пряжи в вершине баллона на мотальной машине МЛМ 119

3.5. Математическая модель для определения натяжения нити после натяжного прибора 122

3.6. Влияние высоты баллона на натяжение льняной пряжи после на тяжного прибора 126

3.6.1. Неравномерность натяжения льняной пряжи после натяжного прибора на мотальной машине МЛМ-2 132

3.7. Сравнение работы однозонного и двухзонного натяжного устройства мотальной машины 135

3.8. Снижение неравномерности натяжения нити 145

3.9. Влияние скорости перематывания на натяжение льняной пряжи. 151

3.9.1. Влияние скорости перематывания на натяжение льняной пряжи в вершине баллона 152

3.9.2. Влияние скорости перематывание на натяжение льняной пряжи после натяжного прибора 155

3.10. Влияние натяжения нити при перематывании на плотность на мотки пряжи на бобине 165

3.10.1. Влияние натяжения льняной пряжи и усилия прижима бобины к мотальному барабанчику на плотность намотки 166

3.10.2. Влияние натяжения льняной пряжи на плотность намотки... 170

3.10.3. Изменение плотности намотки по радиусу конической бобины... 175

3 11. Влияние процесса перематывания на свойства льняной пряжи... 180

4. Исследование параметров снования льняной пряжи 185

4.1. Влияние диаметра бобины на натяжение нити при сновании 186

4.2. Зависимость натяжения льняной пряжи в вершине баллона от скорости снования 195

4.3. Анализ работы натяжных устройств и их влияние на натяжение нити при изменении скорости снования 204

4.3.1. Шайбовый однозонный фарфоровый натяжной прибор 205

4.3.2. Однозонный шайбовый натяжной прибор 209

4.3.3. Двухзонный шайбовый натяжной прибор НС-1 215

4.3.3.1. Технологическая оценка работы двухзонного натяжного прибора НС-1 220

4.3.4. Однозонный электромагнитный натяжной прибор НЭ-1 225

4.4. Влияние скорости снования на натяжение хлопчатобумажной пряжи 230

4.5. Влияние глубины расположения бобины в шпулярнике на натяжение льняной пряжи 238

4.6. Неравномерность натяжения льняной пряжи после сигнального рядка 242

4.7. Исследование распределения натяжения льняной пряжи при формировании сновального вала 253

4.8. Обобщенная математическая модель натяжения нити, наматывающейся на сновальный вал 261

4.9. Распределение обрывности по ширине заправки сновальной машины 265

4.10. Анализ распределения плотности намотки по радиусу сновального вяля 275

4.11. Влияние процесса снования на свойства льняной пряжи 280

4.12. Зависимость коэффициента трения льняной пряжи от скорости движения и силы нормального давления 282

5. Исследование параметров шлихтования льняной пряжи 290

5.1. Определение скорости шлихтования основной пряжи 292

5.2. Определение истинного приклея ошлихтованной пряжи 293

5.3. Влияние приклея и вытяжки при шлихтовании на полуцикловые характеристики льняной пряжи 299

5.4. Контактная задача о деформировании волокнистого материала в отжимных валах 303

5.4.1. Влияние отжима пряжи при шлихтовании на ее удлинение 308

5.5. Натяжение нитей по зонам шлихтовальной машины 313

5.5.1. Натяжение нитей основы перед тянульным валом 320

5.5.2. Натяжение основных нитей после клеильного аппарата 325

5.5.3. Натяжение основных нитей в зоне ценового поля 326

5.5.4. Влияние угла наклона нитей к раздвижному рядку на натяжение ошлихтованной пряжи 329

5.5.5. Натяжение основных нитей перед ткацким навоем 334

5.6. Разработка модели процесса транспортирования пряжи по зонам шлихтовальной машины 341

5.7. Изменение вязкоупругих свойств пряжи в процессе шлихтования 347

5.8. Моделирование процесса шлихтования льняной пряжи на камерной шлихтовальной машине ШКВ 354

5.9. Наработка увеличенной основной паковки на камерной шлихтовальной машине ШКВ-140 360

5.10. Распределение плотности намотки льняной пряжи по радиусу ткацкого навоя 365

5.11. Измеритель вытяжки нитей и ткани ИВНТ-1 372

5.12. Влияние процесса шлихтования на свойства льняной пряжи 387

5.13. Пути сохранения упругости свойств ошлихтованной льняной пряжи 390

6. Исследование натяжения основной и уточной пряжи при выработке льняного ассортимента 393

6.1. Неравномерность натяжения основных нитей по ширине заправки ткацкого станка 395

6.2. Неравномерность распределения обрывности основных нитей по ширине заправки ткацкого станка 410

6.3. Выравнивание натяжения нитей основы по ширине сновальной машины 415

6.3.1. Производственная проверка способа выравнивания натяжения нитей по ширине сновального вала 416

6.4. Технологическая оценка использования увеличенной ткацкой паковки на ткацком станке AT-120-Л1 423

6.5. Влияние укрупненных паковок на технологические процессы в ткачестве 427

6.5.1. Увеличение паковок пряжи по переходам ткацкого производства 428

6.5.2. Наработка увеличенного ткацкого навоя на шлихтовальной машине 431

6.5.3. Влияние укрупненного ткацкого навоя на технологический процесс ткачества на станке АТПР- 120-М 433

6.6. Снижение натяжения уточной пряжи на бесчелночном ткацком станке 445

6.6.1. Математическая модель для определения натяжения нити утка в ЗЄВЄ 447

6.6.2. Характер изменения натяжения льняной уточной пряжи на бесчелночном ткацком станке СТБ 452

Общие выводы и рекомендации 464

Список использованной литературы 468

Введение к работе

Лен является традиционным отечественным растительным сырьем для текстильной страны. Современная переработка льна является областью критических технологий прежде всего в силу широкой сферы применения продуктов переработки льна и необычайной их ценности, В настоящее время в России переработкой льна занимаются более 50 текстильных предприятий, расположенных в 36 регионах страны. Интерес к льняным и полульняным тканям объясняется прекрасными гигиеническими и износоустойчивыми свойствами.

Переломным моментом в динамике производства продукции во всех отраслях текстильной и легкой промышленности явился 1999 год -прекратилось падение производства и начался его рост, который в 2000 году составил 20,9% [370, 371, 372]. В 2001 году в текстильной и легкой промышленности рост производства продолжился и составил 5%. В 2002 году выпуск продукции текстильной промышленности увеличился на 8,8%. Выпуск льняных тканей в 2003 году по сравнению с 2002 годом вырос на 10,8%. Можно сказать, что производство льняных тканей имеет тенденцию к увеличению за последние годы.

После спада производства в текстильной промышленности в девяностых годах прошлого века перед текстильной промышленностью стоят сложные задачи.

Прежде всего следует значительно расширить ассортимент и увеличить выпуск чистольняной элитной продукции, конкурентоспособной на внутреннем и мировом рынках, обеспечить промышленное освоение технологии получения льняного котонина, смесовых со льном пряж, широкого ассортимента льносодержащих тканей и трикотажных изделий.

Вторым направлением является техническое перевооружение, совершенствование технологических процессов, создание и использование принципиально новых технологий.

Для совершенствования технологических процессов ткацкого производства необходимо тщательно изучить все технологические параметры, которые влияют на производительность оборудования и качество продукции. Однако параметры льноткацкого производства до настоящего времени изучены недостаточно. В настоящее время изучение технологических процессов очень важно, так как каждое текстильное предприятие в связи с предстоящим вступлением в ВТО должно быть конкурентоспособным При этом оборудование должно обеспечивать мобильность производства для выпуска в короткие сроки небольших партий продукции, которая отвечает текущим требованиям процесса в оптимальном режиме невозможно без применения совершенных измерительных приборов.

Контроль технологического процесса - первое и основное звено любого производственного процесса, так как для поддержания установленного режима необходимо знать текущие значения параметров, определяющих этот режим. Постоянное стремление получения оперативной информации о технологических процессах требует применение таких приборов, которые бы позволили выдавать сводные статистические величины без промежуточных вычислений. Точность и достоверность результатов измерений и метрологическая надежность устройств зависит от положенных в их основу физических принципов, степени их сложности и условий их применения.

Нормализация любого технологического процесса требует прежде всего изучения технологических параметров и выбор наиболее производительных из них. От этого зависят не только качество выпускаемой продукции, но и производительность, надежность и долговечность оборудования.

В технологических процессах ткацкого производства нити транспортируются через одну или несколько технологических зон. Движение нитей в технологических зонах не может осуществляться без натяжения. Натяжение нитей в технологических зонах создается за счет сил трения или разности скоростей питания в зону транспортирования и скорости выхода нитей из нее. Натяжение нитей на любом технологическом переходе ткацкого производства является основным параметром, от которого зависит качество выпускаемой продукции и производительность оборудования.

Необходимость исследования основного параметра переработки льняной пряжи в ткацком производстве заключается в том, что до настоящего времени изучены не все факторы, влияющие на натяжение льняной пряжи. Отсутствует анализ неравномерности натяжения льняных нитей при переработке их на различном ткацком оборудовании. Разработка моделей для оценки натяжения нитей на каждом технологическом переходе ткацкого производства позволит исследовать напряженность ведения технологического процесса с целью сохранения свойств льняной пряжи и оптимальным образом организовать переработку пряжи. Без глубокого познания влияния различных факторов на параметры технологических процессов задачу повышения эффективности производства решить затруднительно в силу многофакторности и сложности технологических процессов ткацкого производства. Актуальность диссертационной работы заключается в том, что она направлена на совершенствование технологических процессов ткацкого производства при переработке льняной пряжи на основе использования современных методов исследования и прогнозирования физико-механических свойств нитей.

Диссертационная работа выполнена в рамках хозяйственных договоров с текстильными предприятиями и НИИ. В течение последних лет работа выполнялась в объеме единого наряд-заказа Министерства образования и науки РФ на проведение научных исследований по тематическому плану научно-исследовательских работ.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка технологических и конструктивных решений для повышения эффективности переработки льняной пряжи по переходам ткацкого производства и улучшение качества выпускаемой продукции.

Для достижения поставленной цели поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Разработаны новые технические средства контроля основных технологических параметров по переходам льноткацкого производства и дана их количественная оценка.

2. Получены математические модели для анализа и прогнозирования технологических режимов переработки льняной пряжи и изменения физико-механических и вязкоупругих свойств нитей в ткацком производстве.

3. Исследовано влияние различных факторов на натяжение льняной пряжи и его неравномерность в приготовительных операциях и на ткацком станке.

4. Разработаны нормативные технологические параметры и рекомендации по снижению неравномерности натяжения нитей по переходам ткацкого производства.

5. Предложены технические решения по совершенствованию технологии переработки льняной пряжи в ткацком производстве.

Основные методы исследования. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, в которых использовались:

- мотальные машины МЛМ-2, МЛС-2М;

- сновальные машины СП-180-2М, СП-180-4;

- шлихтовальные машины ШКВ-140, ИЖВ-180, ШКВ-230, ШБ-11/180-ЗЛ;

- ткацкие станки АТ-120-Л1, АТПР-120-ЛМ, СТБ2-175. Теоретическая часть работы основана на использовании методов дифференциального и интегрального исчисления и моделирования на ЭВМ. Применялись законы теоретической механики и теоретических основ электротехники. Измерения проводились по стандартным и специально разработанным методикам с применением новых технических средств. Обработка результатов экспериментов выполнялась на ЭВМ с использованием методов математической статистики, корреляционного и регрессионного анализов. Экспериментальные исследования проводились методами тензометрии па действующем оборудовании в производственных и лабораторных условиях на соответствующих приборах. Анализ и исследование моделей технологических систем выполнен численными методами с использованием компьютерных технологий. Результаты экспериментов обрабатывались с применением пакетов стандартных прикладных программ MATHCAD 2000, MICROSOFT EXCEL, ADCWORKS.

Достоверность предложенных научных разработок, выводов и рекомендаций подтверждена результатами производственных экспериментов, использованием методов идентификации разработанных моделей и актами внедрения результатов работы.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в работе впервые осуществлен сквозной контроль движения обрабатываемого материала по всем переходам льноткацкого производства. В рамках этой работы получены следующие основные результаты:

1. Уточнена приближенная математическая модель для определения формы баллона и натяжения нити в вершине баллона при перематывании пряжи с прядильного початка.

2. Экспериментально установлены величина натяжения льняной пряжи средних линейных плотностей в вершине баллона и характер его изменения по мере срабатывания прядильного початка на мотальной машине. Определены закономерности изменения неравномерности натяжения нитей в вершине баллона при сматывании льняной пряжи с прядильного початка.

3. Получена формула для определения усилия отрыва нити от початка при известном натяжении нити в вершине баллона. Результаты расчета по этой формуле удовлетворительно согласуются с данными эксперимента.

4. Предложены математические модели для определения натяжения нити после различных натяжных приборов для мотального и сновального оборудования. Разработана общая математическая модель натяжения нити в зоне формирования сновального вала.

5. Дана экспериментальная оценка уровня натяжения нитей и его неравномерности по всем технологическим переходам льноткацкого производства. 6.Предложен новый способ снижения неравномерности натяжения после двухзонного натяжного прибора, вызванного прохождением нити, неравномерной по диаметру.

7. Получена экспериментальная оценка степени влияния скорости движения нити на мотальном и сновальном оборудовании на изменение натяжения льняной пряжи в вершине баллона и после различных конструкций натяжных приборов.

8. Предложена методика выравнивания натяжения нитей перед сновальным валом путем изменения различных схем заправок нитей в двухзонном натяжном приборе НС-1.

9. Уточнены математические модели для определения скорости шлихтования и величины истинного приклея пряжи.

10. Разработана математическая модель процесса шлихтования, учитывающая вязкоупругие свойства нитей, скорость процесса и вид заправки нитей. Установлены уровень натяжения льняной пряжи по зонам шлихтовальной машины и закономерность изменения неравномерности натяжения нитей по этим зонам.

11. По разработанной математической модели транспортирования пряжи по зонам шлихтовальной машины теоретически обоснована и объяснена правильность принятия решения по отключению второго тянульного вала на шлихтовальной машине ШКВ-230 при переработке льняной пряжи. 

12. Разработан метод измерения вытяжки пряжи на шлихтовальных машинах и на оборудовании отделочного производства.

13. Получены экспериментальные математические уравнения, которые описывают характер изменения натяжения основных нитей по ширине заправки ткацких станков в момент прибоя, зевообразования и заступа. Дана оценка неравномерности натяжения льняных нитей по ширине заправки ткацкого станка при прибое, зевообразовании и заступе. Показана взаимосвязь между натяжением и обрывностью основных нитей на ткацком станке.

14.Разработаны математические модели натяжения уточной нити при прокладывании ее в зеве на бесчелночных ткацких станках СТБ. Дан сравнительный анализ натяжения уточной льняной пряжи при работе ткацкого станка СТБ без накопителя и с накопителем утка. Проведена оценка неравномерности натяжения льняной уточной пряжи при прокладывании ее в зеве на станках СТБ.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Диссертационная работа выполнена в рамках республиканской программы МНТК «Русский лен», Единого наряд-заказа МО РФ и хозяйственных договоров между Костромским государственным технологическим университетом, ЦНИИЛКА и КНИИЛП. Практическая значимость работы заключается в следующем:

1, Разработан аппаратный комплекс «Тумаг-А», предназначенный для исследования технологических процессов текстильного производства (а.с. №2128326). Он может быть использован в переносном варианте в режиме работы с магнитофоном и в стационарном режиме в комплекте с ЭВМ. Аппаратный комплекс внедрен в Костромском НИИЛП, Центральном НИИЛКА.

2.Предложен способ снижения неравномерности натяжения движущейся нити на мотальной машине (а.с. №1500602).

3,Разработанные нормативные технологические параметры мотального и сновального переходов позволяют улучшить технологические процессы перематывания и снования льняной пряжи для получения структурных параметров формируемых паковок, сократить обрывность при сматывании с конических бобин основной пряжи на сновальных машинах и срабатывании уточной пряжи на ткацких станках.

4.Проведены технологические испытания экспериментальных камерных шлихтовальных машин ШКВ-180 и ШКВ-230, которые позволили рекомендовать данные машины к серийному производству. По результатам испытаний было предложено изменить узел включения первого тянульного вала, даны рекомендации об увеличении интенсивности нагрузки в жале отжимных валов и о целесообразности использования второго тянульного вала после сушильного модуля. Данные рекомендации учтены при разработке следующих модификаций шлихтовальных машин моделей ШБ.

5.Даны научно обоснованные рекомендации по соотношению рабочей ширины шлихтовальной машины и рассадки фланцев ткацкого навоя, с целью уменьшения неравномерности натяжения нитей. Доказано, что для сновальных валов с рассадкой фланцев 180 см можно формировать ткацкие навои с рассадкой фланцев не более 280 см.

6. Разработанная модель транспортирования пряжи по зонам шлихтовальной машины позволила теоретически обосновать и объяснить прааильность отключения второго тянульного вала при испытании шлихтовальной машины ШКВ-230. Модель транспортирования нитей универсальна и может использоваться для прогнозирования натяжения и деформации пряжи в аналогичных процессах и исследованиях новых конструкций шлихтовальных машин и новых способов заправки нитей.

7.Результаты исследований и технологических испытаний шлихтовальной камерной машины ШКВ-140 позволили рекомендовать провести модернизацию выпускного модуля шлихтовальных машин для наработки ткацких навоев 800 мм, это было учтено в последних модификациях шлихтовальных машин моделей ШБ. 8.Разработанный метод по контролю вытяжки нитей в процессе шлихтования позволил создать прибор для измерения вытяжки нитей на шлихтовальных машинах и на оборудовании отделочного производства.

9. Использование предложенных различных способов заправки нитей в натяжном устройстве при сновании льняной пряжи позволяет выровнять натяжение по ширине заправки технологического оборудования, что способствует сохранению вязкоупругих свойств нитей и приводит к снижению обрывности в ткачестве.

10. На основании проведенных исследований технологические испытания пневморапирного ткацкого станка АТПР-120-ЛМ позволили рекомендовать машиностроителям увеличить емкость ткацкого навоя на 47%. Выданы исходные требования на модернизацию ткацкого станка АТПР-120- ЛМ.

11. Экспериментальными исследованиями подтверждено, что использование накопителя утка на ткацких станках СТБ при выработке чистольняного ассортимента приводят к существенному снижению обрывности льняной уточной пряжи.

Суммарный экономический эффект от внедрения предлагаемых в диссертации разработок составляет 788 тыс. рублей.

Основные научные результаты исследований использованы при написании справочника по льноткачеству, четырех ниг, четырех брошюр и одного учебного пособия. Результаты диссертационной работы могут быть использованы инженерно-техническими работниками ткацких фабрик для нормализации технологических процессов ткацкого производства, конструкторами при создании ткацкого оборудования и сотрудниками текстильных вузов для дальнейшего изучения технологии ткачества.

Ряд положений теоретического и экспериментального характера использован при выполнении диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата технических наук, выполненных под руководством автора.

Основные положения настоящей диссертации внедрены в учебные дисциплины КГТУ: Теория процессов, технология и оборудование ткацкого производства и МИСИ.

Апробации работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку: - на международных научно-технических конференциях

«Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий», КГТУ, Кострома, 1992-2000 г.г; - на международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях», КГТУ, Кострома, 2001-2004 г.г;

- на международных научно-технических конференциях «Проблемы развития текстильной и легкой промышленности в современных условиях», ИГТА, Иваново, 1992-2004 г.г;

- на межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности», ИГТА, Иваново, 2000-2004 г.г;

- на всероссийских научно-технических конференциях «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», МГТУ, им. А.Н. Косыгина, г.Москва, 1998-2004 г.г.;

- на межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Дни науки - 2000», СПГУТД, Санкт-Петербург, 2000 г;

- на международной научно-технической конференции «Инновационная привлекательность льняного комплекса России», Вологда, 2003 г.;

- на техническом совещании льнообъединения им. И.Д. Зворыкина, Кострома, 2001,2004 г.;

- на техническом совещании инженерно-технических работников льнокомбината «Яковлевская мануфактура», Приволжск, 2003 г.;

- на заседании кафедры ткачества КГТУ, 2005 - 2006 г.г.;

- на расширенном заседании кафедры ткачества ИГТА, 2005 г;

- на семинаре по текстильному машиноведению КГТУ, 2005 г. Отдельные результаты работы представлялись на конкурсах и выставках и отмечены двумя серебряными медалями.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 84 печатных работы, в том числе 3 авторских свидетельства, 5 книг, 4 брошюры.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы и приложения. Основное содержание изложено на 501 страницах, в том числе 111 таблиц и 148 рисунков. Список литературы содержит 405 наименований. Приложение составляет 274 страницы. 

Современное представление о природе и способах математического описания релаксационных процессов

Первой работой, посвященной исследованию неравномерности натяжения нитей основы при сматывании с партии сновальных валиков на стойках шлихтовальных машин, стало исследование В.Л. Маховера [150]. Практика показывает, что натяжение различных нитей на шлихтовальной машине различно. Неравномерность натяжения нитей, сматывающихся со сновальных валиков, приводит к различной деформации пряжи и, как утверждает автор, к неравномерному натяжению основы на ткацком навое ткацкого станка. С каждого сновального валика на стойке шлихтовальной машины сматывается группа нитей. При сматывании основы с партии сновальных валиков возможны следующие виды неравномерности натяжения: 1. Неравномерность натяжения между различными нитями, по ширине полотна основы, сматывающимися с каждого валика. 2.

Неравномерность между средними натяжениями групп нитей различных валиков. 3. Временная неравномерность натяжения. Неравномерность натяжения нитей по ширине полотна основы при сматывании полностью устранить нельзя из-за различных условий схода нитей со сновального валика, обусловленных несовершенством процесса сновки. Различные условия схода нитей со сновального валика не дают возможности добиться одинаковой для всех нитей вытяжки в процессе сматывания. Экспериментальное определение влияния всего многообразия факторов на неравномерность натяжения нитей в зоне сматывания со сновальных валиков является очень сложной задачей. Этим можно объяснить почти полное отсутствие таких экспериментальных исследований.

Известно большое число устройств, регулирующих натяжение нитей на выходе со сновальной стойки. Конструкции этих устройств либо имеют экспериментальный характер, либо являются патентными описаниями. Имеющиеся в литературе работы по исследованию процесса сматывания нитей посвящены лишь описанию процесса сматывания с одного сновального валика. Большинство результатов этих исследований не подвергалось экспериментальной проверке. Многие теоретические работы носят разобщенный характер. Имеющиеся в настоящее время исследования процесса сматывания основы с партии сновальных валиков не могут служить надежной базой для создания автоматических устройств, регулирующих натяжение нитей на выходе со сновальной стойки.

При изучении основных закономерностей процесса сматывания нитей с одного сновального валика в работе [150] учитывалась бугристость его намотки и неравномерность натяжения нитей в намотке. В установившемся режиме сматывания основы со сновального валика натяжение каждой нити можно определить по формуле: где і =1,2,... т - порядковый номер нити; т,- натяжение нити в намотке валика, сН; с- коэффициент жесткости нити, сН; М- тормозной момент на оси валика, Н-м; /?,- - радиус сматывания нити, м. Коэффициент жесткости С принимается одинаковым у всех нитей и равняется усредненному значению. При разматывании сновального валика со штапельной пряжей 31,25 х 2 текс неравномерность нитей по ширине полотна основы создается только бугристостью намотки. Неравномерность натяжения нитей при сматывании, рассчитывалась по формуле: где S - неравномерность натяжения в %; Ттах - максимальное значение натяжения, сН; Ттт - минимальное значение натяжения нити, сН; Тср -среднее натяжение всех нитей, сН. Экспериментальное значение неравномерности натяжения разматываемых штапельных нитей 32,25 х 2 текс составило 168-298 %. Экспериментальное исследование неравномерности натяжения при сматывании штапельной пряжи 20 текс и скорости шлихтования 45 м/мин, подсчитанное по формуле (1.61), оказалось в пределах 66-127 %.

В работе установлено, что независимо от вида заправки сновальных валиков натяжения нитей при сматывании неравномерно. Натяжение отдельных нитей при сматывании зависит от натяжения их в намотке валика, радиуса сматывания и тормозных моментов, приложенных к оси сновальных валиков. В работе Т.С. Плужник [І51] проведено исследование неравномерности натяжения и физико-механических свойств пряжи пневмомеханического способа прядения по переходам ткацкого производства. Исследование процесса снования хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 25, 29, 50 и 62,5 текс показало, что неравномерность натяжения пряжи по мере сматывания бобины на скоростях сматывания 300-500 м/мин достигает 50-90 %, Установлено, что неравномерность среднего натяжения нитей по ширине сновальных валов в зависимости от линейной плотности пряжи колеблется от 65,5 до 137,66 %. Основными факторами, влияющими на изменение характеристик неравномерности натяжения по ширине сновальных валов при сновании хлопчатобумажной пряжи пневмомеханического способа прядения являются: линейная плотность лряжи, скорость снования, расположение бобин в шпулярнике и изменение диаметра бобины. Экспериментально доказано наличие неравномерности распределения обрывности по длине шпулярника. В результате проведенного анализа неравномерности натяжения нитей на шлихтовальной машине можно сделать следующие выводы. 1. Неравномерность натяжения нитей по ширине полотна основы при сматывании полностью устранить нельзя из-за различных условий схода нитей со сновального валика, обусловленных несовершенством процесса снования. 2. Неравномерность натяжения нитей по ширине сновального валика при сновании хлопчатобумажной пряжи зависит от линейной плотности нитей, скорости снования, глубины расположения бобины и диаметра бобины. Неравномерность при наматывании нитей на сновальный валик изменяется от 65,5 до 137,66 %. 3. Неравномерность натяжения нитей при сматывании нитей со сновального валика зависит от натяжения их в намотке, радиуса сматывания и тормозного момента. Неравномерность натяжения при сматывании штапельной пряжи колеблется в пределах 66-127%. 4. В научной литературе отсутствует информация о неравномерности натяжения основных нитей по остальным зонам шлихтовальной машины: зоне сушки, зоне ценового поля и зоне наматывания.

Принципиальная электрическая схема «Тумаг-А»

В состав принципиальной электрической схемы тензоусилителя «Тумаг-А» входят следующие элементы: генератор синусоидального напряжения, усилитель переменного напряжения, прецизионный выпрямитель, усилитель-сумматор, эмиттерный повторитель, блок питания. Блок питания включает в себя выпрямитель, стабилизатор напряжения и транзисторный фильтр. Принципиальная электрическая схема блока питания показана на рис. 7.

Выпрямитель преобразует переменное напряжение 220 В, 50 Гц в постоянное напряжение ±21 В. Он состоит из силового трансформатора ТІ, диодного моста VD1.1...VD1.4., конденсаторов С1, С2. Трансформатор ТІ имеет первичную обмотку I и вторичную обмотку со средним выводом, который соединен с общим проводом через контакты 2?, 2в разъема Х4. В цепь первичной обмотки включен предохранитель FUI, защищающей трансформатор от перегрузки и коротких замыканий в схеме. Напряжение 220 В, 50 Гц подается на первичную обмотку через кабель питания. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора ТІ через контакты 8а, 8в, 2а, 2в, 9а, 9в разъема Х4 подается на диодный мост.

Выпрямленное диодным мостом напряжение фильтруется конденсаторами СІ, С2 и подается на вход стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения поддерживает выходное напряжение постоянным по величине при изменении тока нагрузки и колебаниях напряжения на входе, подаваемого с выхода выпрямителя. Двухполярный стабилизатор напряжения построен на дискретных элементах. Так как принципиальная схема стабилизатора напряжения отрицательной полярности идентична принципиально электрической схеме стабилизатора напряжения положительной полярности, то дальше будет рассмотрена только схема стабилизатора напряжения положительной полярности.

В блоке питания прибора Тумаг-А для стабилизации напряжения используется конденсационный стабилизатор с непрерывным способом регулирования напряжения, с последовательным включением регулирующего элемента относительно нагрузки.

В цепи отрицательной обратной связи стабилизатора напряжения происходит непрерывное автоматическое выравнивание выходного напряжения с опорным напряжением, при этом сигнал ошибки усиливается и используется для управления регулирующим элементом так, чтобы уменьшить эту ошибку. В стабилизаторе напряжения постоянство выходного напряжения при воздействии возмущающих факторов обеспечивается соответствующим изменением падения напряжения на регулирующем транзисторе.

В состав принципиальной электрической схемы стабилизатора напряжения входят регулирующий транзистор VT1 (рис. 7), измерительный элемент, представляющий собой делитель напряжения на резисторах R7, R8, R9; источник опорного напряжения - параметрический стабилизатор напряжения на кремниевом стабилитроне VD2, минимальное значение тока которого определяется сопротивлением резистора R5; усилитель постоянного тока VT4.

Сравнение выходного и опорного напряжения производится на входе усилителя постоянного тока VT4. Данный усилитель VT4 усиливает сигнал ошибки и управляет регулирующим транзистором. При увеличении напряжения на входе стабилизатора увеличивается напряжение на делителе напряжения и на базе VT4. Сигнал ошибки (разность напряжения между базой и эмиттеров VT4) усиливается усилителем постоянного тока VT4. Коллекторный ток VT4 возрастает, увеличивается падение напряжения на резисторе R1, что ведет к уменьшению тока базы VT1. Так как VT1 работает в режиме усилителя, то падение напряжения на нем возрастает и компенсирует произошедшее увеличение напряжения. Цепочка R2, СЗ уменьшает пульсацию на выходе стабилизатора напряжения. Конденсатор С5 уменьшает помехи, создаваемые генератором синусоидального напряжения на шине.

Если питание напряжения уменьшится или увеличится ток нагрузки, то уменьшится напряжение на выходе стабилизатора. Процессы регулирования напряжения протекают в том же порядке, но в обратном направлении.

Постоянное напряжение ±15,5 В с выхода стабилизатора напряжения подается на вход транзисторного фильтра и на контакт SA1. В режиме работы прибора «запись» через контакт 2-3 напряжение подается на генератор синусоидального напряжения.

Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения используются LC-фильтры и транзисторные фильтры. При сравнении параметров и характеристик фильтров известно, что транзисторные фильтры при частоте выпрямленного тока 50 Гц и токе нагрузки до 5 ампер имеют равные к.п.д., но вес и объем, занимаемые транзисторными фильтрами в 4-5 раз меньше, чем эти же показатели у индуктивно-емкостных фильтров.

В схеме прибора «Тумаг-А» применен транзисторный фильтр на основе эмиттерного повторителя с однозвенной RC-цепочкой на входе.

Эмиттерный повторитель имеет высокое входное сопротивление и низкое выходное, коэффициент усиления напряжения намного меньше единицы. Отрицательная обратная связь по постоянному току уменьшает влияние изменения температуры окружающей среды и смены транзисторов на режим работы фильтра. Так как принципиальные электрические схемы транзисторных фильтров напряжения положительной и отрицательной полярности одинаковы, то дальше будет рассмотрена принципиальная электрическая схема транзисторного фильтра напряжения положительной полярности.

Переменная составляющая входного напряжения проходит через Г-образный фильтр, состоящий из последовательного элемента с сопротивлением, равным rK-R\3/{rK+R\3), и параллельный емкости С7.

Напряжение, отфильтрованное этим RC-фильтром, подается из цепи базы в цепь эмиттера VT5 на сопротивление нагрузки без усиления. Таким образом, в данной схеме фильтрация из низкоомной эмиттерной цепи перенесена в высокоомноую цепь базы.

Влияние высоты баллона на натяжение льняной пряжи в вершине баллона

Исследования, проведенные при перематывании хлопчатобумажной пряжи 29 текс [44], показывают, что натяжение нити в вершине баллона при перематывании с початка увеличивается в 4 раза от начала сматывания до конца. В другой работе [59] приводятся результаты перематывания этой же пряжи с прядильного початка, в которых отмечается натяжение в начале сматывания равное 4 сН и натяжение нити в вершине баллона в конце сматывания 40 сН. В данном случае увеличение натяжение в процессе перематывания, в зависимости от высоты баллона происходит в 10 раз. В работе [59] отмечается, что в начале сматывания пряжи с полного початка натяжение нити минимально, а баллон имеет четыре волны. По мере сматывания натяжение нити постепенно увеличивается, число же волн в баллоне уменьшается до трех и затем до двух. В дальнейшем натяжение резко возрастает, баллон становится одноволновым. К концу перематывания початка натяжение в вершине баллона продолжает увеличиваться и достигает максимума.

Для оценки реального натяжения в вершине баллона при перематывании льняной пряжи нами был проведен производственный эксперимент на мотальной машине МЛМ-2. Скорость перематывания составила 600 м/мин. Расстояние от верха початка до баллоноограничителя равнялось 120 мм. Расстояние от конуса пряжи, или высоты баллона, до баллоноограничителя в процессе эксперимента фиксировалось на следующих уровнях: 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260 и 280 мм. Датчик контроля натяжения пряжи устанавливался на место баллоноограничителя. Замеры натяжения проводились с помощью аппаратного комплекса «Тумаг-А». Перематывались две льняные пряжи Б 33,3 текс СрЛ и Б 50 текс СрЛ.

Результаты измерений натяжения нити в вершине баллона в зависимости от его высоты при перематывании на машине МЛМ-2 льняных пряж приведены в табл. 3.3. где F - среднее натяжение льняной пряжи в вершине баллона, сН; о -среднее квадратическое отклонение в выборке, сН; С коэффициент вариации, %,

Анализируя результаты, приведенные в табл. 3.3 можно отметить, что натяжение льняной пряжи 33,3 текс в вершине баллона, при перематывании от начала початка до конца, увеличивается на 48,68 %, а натяжение льняной пряжи 50 текс в вершине баллона увеличивается на 81,32 %. Такая разница объясняется увеличением линейной плотности льняной пряжи, которая увеличивает центробежную силу при вращении нити в баллоне.

Центробежная сила Fu расположена в плоскости, перпендикулярной оси вращения баллона и определяется по формуле [59]: где т - масса элемента нити, г; / - длина элемента нити, м; г радиус вращения элемента нити, м; со - частота вращения баллонирующей нити, с"(.

Для определения величины силы F4 необходимо сначала найти со. По рекомендации А.П, Минакова и Н.П. Исакова где V - линейная скорость перематывания, м/с; R - радиус в точке сматывания, м; /Ї - угол между касательной к витку и образующей конуса, град; у - угол между осью паковки и образующей конуса, град.

В формуле знак «плюс» берется при сматывании нити от основания конуса намотки к вершине и знак «минус» берется при сматывании нити от верха конуса початка к его основанию. Для расчета центробежной силы зададимся исходными данными: ш/ = 33,3 г/км; т2 50 г/км; г = 0,037 м; соср= 79,6 рад/с; V= 10 м/с; R=0,02 м; I = 0,155 м; 0 = 40 ; у = 15; F4, -1,2 сН; Рц2 = 1,88сИ. Полученные результаты аналитического расчета центробежной силы показывают, что эти величины примерно в десять раз ниже экспериментальных значений, но при расчете не учтены силы трения нити о воздух и силы Кориолиса. Определяем натяжение в вершине баллона по формуле Н.П. Исакова:

Для расчета зададимся исходными данными: F0 = 0,5 сН; и. = 0,3; \/ = 0,5тг рад; т, - 33,3 г/км; т2 = 50 г/км; V с = 10 м/с; со = 79,6 рад/с; R - 20,0 мм,

В результате расчетов имеем для пряжи 33,3 текс натяжения в вершине баллона 4,2 сН, а для пряжи 50 текс натяжение в вершине баллона 5,86 сН, Расчетная величина натяжения примерно в 3-4 раза ниже экспериментальных значений.

Среднее квадратическое отклонение в каждой выборке для пряжи 33,3 текс остается примерно на одном уровне от 4,2 до 5,7 сН, однако коэффициент вариации уменьшается с 32,8 % до 24,3 %, относительное уменьшение составляет 25,9 %.

Среднее квадратическое отклонение для пряжи 50 текс находится в диапазоне от 5,6 до 6,8 сН, т.е. различается незначительно. Коэффициент вариации натяжения к концу сматывания пряжи 50 текс с початка снижается с 33,7 % до 19,6 %, что в относительных единицах снижение составляет 41,8 %.

На рисунках 3.4 и 3.5 приведены тензограммы натяжения льняной пряжи 33,3 текс при высоте баллона 140 и 280 мм, т.е. расстояние от основания конуса пряжи до баллоноограничителя. На тензограммах отчетливо видно циклическое изменение натяжения. При этом наибольшее натяжение в циклах наблюдается, когда нить сматывается с вершины конуса початка, и наименьшее соответствует моменту, когда нить сматывается с основания конуса намотки пряжи. Чем меньше разница между минимальным и максимальным натяжением, тем лучше условия сматывания нити с початка.

Запись натяжения сматываемой нити на рисунках произведена за одну секунду. Рассчитаем по тензограмме (рис. 3.4) неравномерность натяжения по формуле [59]: где FMaKC - максимальное натяжение нити, сН; FMlill - минимальное натяжение нити, сН; Fcp - среднее натяжение нити, сН.

Из тензограммы (рис. 3.4) имеем FMaKC = 30,714 сН; FMUH =31,572 сН; Fcp = 17,143 сН. Тогда, подставляя исходные цифры в формулу (3.58), находим неравномерность натяжения Н = 158,3 %.

Из тензограммы на рис. 3.5 имеем FMaKC = 38,21 сН; Fmm =10,53 сН; Fcp = 24,37 сН. Тогда неравномерность натяжения при сматывании нити с гнезда початка составляет #2 = 113,5 %. Остальные тензограммы натяжения льняной пряжи 33,3 текс приведены в Приложении 1. Тензограммы натяжения льняной пряжи 50 текс при перематывании с початка на мотальной машине МЛМ-2 приведены в Приложении 2. Рассчитаем неравномерность натяжения льняной пряжи 50 текс в начале сматывания нити с початка при высоте баллона 140 мм и в конце сматывания нити с початка при высоте баллона 280 мм.

Исходными данными для расчета по первой тензограмме и при высоте баллона 140 мм имеем: FMaKC = 32,8 сН; FUVH =4,06 сН; Fcp = 18,43 сН. После подстановки данных значений в формулу (3.58) имеем неравномерность натяжения Hi = 155,9 %. Натяжение нити при разматывании гнезда початка, когда высота баллона составляет 280 мм, имеем следующее: FMaKC = 46,35 сН; FMUi, = 16,35 сН; Fcp = 31,35 сН. Неравномерность натяжения нити при разматывании гнезда початка составляет Я = 95,7 %.

Сопоставляя полученные неравномерности натяжения льняных пряж 33,3 и 50 текс, можно заметить, что в начале сматывания пряжи с прядильных початков неравномерность у них составляет 158,3 и 155,9 %, а при сматывании пряжи в конце прядильных патронов эта неравномерность составила 113,5 и 95,7 %. Уровень неравномерности у обеих пряж примерно одинаковый и снижение неравномерности натяжения для пряжи 33,3 текс составило 28,3 %, а для пряжи 50 текс снижение неравномерности натяжения составило 38,6%. При сматывании хлопчатобумажной пряжи с прядильного патрона [59, 389] отмечается, что сначала образуется многоволновой баллон, который сохраняется таким до положения, когда шейка баллона касается патрона. Затем баллон меняет форму и становится двухволповым. По мере сматывания натяжение нити постепенно увеличивается, а число волн в баллоне составляет две-три. После сматывания 70% высоты пряжи с початка натяжение нити резко возрастает и баллон становится одноволновым.

Для оценки количества волн при разматывании льняной пряжи 33,3 и 50 текс были сделаны фотографии, которые показывают форму баллона в зависимости от его высоты.

Зависимость натяжения льняной пряжи в вершине баллона от скорости снования

Во многих работах [7, 44, 45] отмечается, что натяжение хлопчатобумажной пряжи в вершине баллона существенно зависит от скорости снования. При сновании с неподвижной паковки общее натяжение перед сновальным валом складывается от действия баллона, натяжного устройства и трения о направляющие детали машины. Производственные проверки показали, что средняя величина натяжения льняной пряжи в вершине баллона составляет 2-3 сН при скорости снования 200 м/мин. Максимальное натяжение нити в вершине баллона можно определить по формуле Н.П. Исакова [44]: где F6 - натяжение нити в вершине баллона, Н; г - максимальный радиус баллона, м; а - угол наклона нити в вершине баллона к оси вращения, град; т - масса отрезка нити длиной в один метр, кг/м; (о - угловая скорость сматывания нити с бобины, рад/с. Рассчитаем натяжение льняной пряжи 50 текс в вершине баллона при скорости снования от 100 до 800 м/мин. Для расчетов примем следующие исходные данные, замеренные в производственных условиях: диаметр большого торца бобины 130 мм, максимальный радиус баллона гб = 0,14-0,2 м, угол наклона нити к оси вращения в вершине баллона а - 20-60 град, угловая скорость сматывания нити с бобины со = 44,85 рад/с, техническая масса т =5-10- кг/м, длина витка пряжи сматываемой за один оборот / = 1,4 м. Результаты расчетов сведены в табл. 4.3. Из проведенных расчетов натяжения льняной пряжи 50 текс по формуле (4.5) видно, что натяжение должно изменяться от 0,05 сН до 0,65 сН, или в 13 раз, при увеличении скорости снования в восемь раз.

Проведенные аналитические расчеты натяжения в вершике баллона требуют экспериментальной проверки. Исследование влияния скорости снования на величину натяжения в вершине баллона при переработке трехкомпонентной льнохлопковискозной пряжи 29 текс, льняных пряж Б 33,3 текс С Л и Б 50 текс С Л проведены на кафедре ткачества на сновальной машине СП-140-Л2 [276, 277]. Скорость снования в процессе эксперимента устанавливалась на следующих уровнях: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 м/мин. Датчик контроля натяжения устанавливался перед натяжным устройством. Замеры натяжения нитей проводили с помощью аппаратного комплекса «Тумаг» и обрабатывались на ЭВМ. Расстояние от переднего торца бобины до направляющего глазка датчика устанавливалось 190 мм. В эксперименте использовался однозоиный фарфоровый натяжной прибор. Для нормального ведения технологического процесса при сновании пряжи 29 текс нагрузка в приборе устанавливалась 3 сН, а при сновании льняной пряжи 33,3 и 50 текс нагрузка устанавливалась 11 сН. Снование пряжи 29 текс производилось с бобины диаметром 160 мм, а снование льняных пряж производилось с бобин диаметром 130 мм. Результаты замера натяжения в вершине баллона на различных скоростных режимах приведены в табл. 4.4, Сравним различие средних значений натяжения в вершине баллона с помощью критерия Стыодента [255] по формуле аналогичной (4Л): Табличное значение критерия Стьюдента равно tj 1,96 для n = 3000. Поскольку tp tT,c доверительной вероятностью 0,95 можно утверждать, что полученные значения среднего натяжения F в вершине баллона для каждого уровня скоростного режима относятся к различным генеральным совокупностям. Анализируя результаты, приведенные в табл. 4.4, можем отметить, что при увеличении скорости снования в восемь раз натяжение в вершине баллона у пряжи 29 текс увеличивается в 4,6 раза, у льняной пряжиЗЗ,3 текс увеличивается в 5,87 раза, а у льняной пряжи 50 текс увеличивается в 4,3 раза. В результате аппроксимации экспериментальных данных получены линейные зависимости вида: где F- натяжение нити в вершине баллона, сН; V линейная скорость снования, м/мин; А, В - эмпирические коэффициенты для конкретного вида пряжи. Эмпирические значение коэффициентов А к В и точность их расчета сведены в табл. 4.6. Графики изменения натяжения в вершине баллона исследуемых пряж в зависимости от скорости снования изображены на рис. 4.7, где линия 1 -пряжа 29 текс, линия 2 - пряжа 33,3 текс, линия 3 - для пряжи 50 текс. Сравним аналитические расчеты натяжения в вершине баллона для льняной пряжи 50 текс, приведенные в таблице 4.3, и экспериментальные результаты натяжения в вершине баллона для этой же пряжи, приведенные в таблице 4.4. В результате эксперимента установлено, что реальное натяжение, при увеличении скорости снования, возрастает в 5,87 раза, а расчетное натяжение в 13,0 раз. Экспериментальное натяжение для наибольшей скорости в 20 раз выше, чем аналитическое натяжение, рассчитанное по формуле (4.5). На рис. 4.8 и 4.9 приведены тензограммы натяжения льняной пряжи 33,3 текс при скорости снования 100 и 800 м/мин. Рассчитаем по ним неравномерность натяжения пряжи при скорости снования 100 м/мин. Тензограммы натяжения льняной пряжи 50 текс в вершине баллона в зависимости от скорости снования приведены в Приложении 16. В результате проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы. 1.Аналитические значения натяжения пряжи, рассчитанные по ранее полученным формулам, значительно ниже экспериментальных значений. 2.Натяжение в вершине баллона у льняной пряжи 33,3 текс увеличивается в 5,87 раза и в 7,8 раза для пряжи 50 текс, при увеличении скорости снования в 8 раз. 3.Получены эмпирические зависимости натяжения льняной и смесовой пряжи от скорости снования. 4.Получены конкретные величины натяжения льняной пряжи в вершине баллона, которые могут быть использованы для расчета натяжения после любого натяжного устройства. 5.Неравномерность натяжения льняной пряжи 33,3 текс в вершине баллона, при скорости снования 100 м/мин, составляет 185,7 %, а при скорости 800 м/мин - 99,75 %. Снижение неравномерности натяжения происходит в 1,86 раза. Натяжение нити при сматывании с входящей паковки явно недостаточно для обеспечения нормальных условий ведения технологического процесса и наматывания нити на сновальную паковку с необходимой плотностью намотки. Технологически необходимый уровень натяжения нити при сновании достигается с помощью натяжных устройств. Наибольшее распространение в текстильной промышленности получили шайбовые нитенатяжные приборы. Это объясняется простотой их конструкций, удобствами в обслуживании и регулировании натяжения нити, надежностью их работы и другими факторами. Кроме использования конкретных натяжных приборов для различных пряж производственников всегда интересует конкретный уровень натяжения, который можно получить от каждого натяжного прибора для обеспечения необходимого натяжения нитей в процессе снования. Исследования характеристик натяжных устройств и разработка рекомендаций по их использованию позволят снизить неравномерность натяжения по технологическим переходам, обрывность основных нитей, повысить качество приготовления основ к ткачеству и производительность оборудования. Из многих источников [7, 44, 45] известно, что натяжение пряжи при сновании увеличивается по квадратичной зависимости от скорости снования. Однако экспериментальные данные не подтверждают этого [62]. Полученные уравнения для камвольной пряжи свидетельствуют о том, что натяжение нити от скорости снования не имеет квадратической зависимости. В работе [55] отмечается, что натяжение льняных нитей при увеличении скорости снования от 200 до 800 м/мин после однозонного шайбового нитенатяжителя возрастает по закону степенной функции. Льняная пряжа по многим физико-механическим свойствам отличается от других натуральных пряж разрывной нагрузкой, разрывным удлинением и своей жесткостью. В текстильной промышленности используются различные конструкции шайбовых натяжных устройств, для которых до настоящего времени не разработаны математические модели. Исходя из проведенного анализа, нами в данном разделе поставлены следующие задачи: 1.Разработать математические модели для различных натяжных устройств, которые используются в настоящее время в текстильной промышленности. 2.Изучить влияние скорости снования льняной пряжи на натяжение после натяжного прибора.

Похожие диссертации на Разработка технологических и конструктивных решений по нормализации параметров переработки льняной пряжи в ткацком производстве