Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №68 (апрель) 2019
Разделы: Техника
Размещена 15.04.2019. Последняя правка: 22.04.2019.

ИССЛЕДОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ НИТЕЙ ОСНОВЫ В ТКАЦКОГО СТАНКА

Ортиков Ойбек Акбаралиевич

PhD, доцент

Ташкентский институт текстильной и легкой промыщленности

Заведующий кафедрой "Инженерная и компьютерная графики"

Ортиков Шахзод Акбарали угли, студент, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности


Аннотация:
Статья посвящена исследованию натяжения нитей основы по ширине заправки ткацкого станка. Определено, что по ширине заправки ткацкого станка наряду с нормально натянутыми нитями основы имеются слабо натянутые и сильно натянутые нити основы. На основе математического анализа получены уравнения, описывающие взаимосвязь между заправочным натяжением основы и количеством сильно натянутых, средне натянутых и слабо натянутых нитей основы. Установлены регрессионные модели зависимости натяжения нитей основы от ширины заправки ткацкого станка для различных способов прокладывания утка.


Abstract:
This article researches tension of thread warp on the width of filling of machine tool. It is determined that on the width of machine tool filling with the normal and strained thread warp, there are strong strained thread warp. On the base of mathematical analysis the equations have been received, describing intercommunication between filling of tension warp and quantity of strong strained, middle strained, weak stained threads. Regressive models of tension dependence of thread warp from the width of filling of machine tool for different methods of making the way of weft.


Ключевые слова:
натяжения нитей основы; ширина заправки ткацкого станка; регрессионные модели; ткань

Keywords:
tension of thread warp; width of filling of machine tool; regressive models; fabric


УДК 677.024

Введение. Одним из основных технологических параметров, влияющих на ход технологического процесса и структуру тканей, является натяжение нитей основы по мере срабатывания намотки на навое, по ширине заправки и за цикл работы станка. Так как незначительное отклонение от заданного значения этих параметров приводит к увеличению обрывности нитей и снижению качества вырабатываемых тканей. Поэтому целесообразно проведение исследований натяжения нитей основы по ширине заправки ткацкого станка [1]. Следовательно, экспериментальные методы изучения натяжения позволяют определить изменение натяжения нитей основы в упругой системе по глубине и ширине ткацкого станка, выявить причины возникновения различных пороков ткани, определить правильность наладки механизмов станка и согласованность их работы, найти пути повышения производительности станка и улучшения качества вырабатываемой ткани. Предполагалось то, что натяжение отдельных нитей по своей величине различно и на любом участке по ширине заправки станка может быть больше или меньше требуемого натяжения, т.е. наряду с нормально натянутыми нитями основы имеются слабо натянутые нити основы и сильно натянутые нити основы.

Актуальность.

Использование местного сырья для получения тканных полотен, учитывающие климатические условия региона в изделиях позволит внедрить новые технологии, создать дополнительные рабочие места и удовлетворить спрос на тканные изделия. Поэтому проектирование и технология выработки одежных тканей с заданными свойствами представляет несомненный интерес для ткацкого производства и актуальна.

Научная новизна исследования получены закономерности изменений натяжения нитей основы по ширине существующей и модернизированной заправки одежных тканей.

Цель исследования является исследование параметров строения одежных тканей и оптимизация натяжения нитей основы на ткацких станках.

Задачи исследования аналитически и экспериментально исследовать натяжение нитей основы при формировании одежных тканей;

Анализ результатов исследований. В процессе исследования на намотку навоя краской наносили линию, параллельную оси вращения навоя и доводили до заработки её в ткань. Наработку ткани проводили при различном заправочном натяжении. Заправочное натяжение изменяли посредством зарубок рычага основного регулятора (количество зарубок варьировалось от 2 до 6).

После того, как линия, нанесённая на намотку, зарабатывалась в ткань, изменяли заправочное натяжение, снова наносили линию на намотку и зарабатывали её в ткань. Таким образом, при пяти различных величинах натяжения основы наработали пять кусков ткани.

По мере продвижения нитей вдоль заправочной линии отметки смещаются, т.к. сильно натянутые нити отстают, а слабо натянутые нити перемещаются вперед. В результате этого, на линии, нанесённой на намотку навоя, получилась в ткани полоса из смешанных отметок.

Приборами исследования были лупа и иголка. Исследование проводилось таким образом: в середине полотна, в одном и том же месте (т.к. у нас имеется пять полотен) выбрали определенное количество основных нитей. В частности было исследовано 198 основных нитей, т.к. все нити исследовать было невозможно. После этого посередине полосы по направлению уточных нитей выбрали одну уточину в качестве линии, относительно которой определили смещение отметок.

Величину смещения отметки определили количеством уточин, на которое смещалась отметка на основной нити.

Из результатов измерений следует то, что отметки на основных нитях разбросались в ту или в другую сторону от средней линии на различные количества уточин. Это показывает то, что отдельные нити основы по ширине ткани имеют различные натяжения. Основные нити, отметки которых остались до средней линии, являются сильно натянутыми, а те нити, отметки которых переместились от средней линии в сторону грудницы, - слабо натянутыми. Основные нити, отметки которых находились на средней линии, считаются нормально натянутыми, причем разброс отметок нормально натянутых основных нитей находились в пределах 4-х уточин в ту или иную сторону от средней линии. Разброс всех отметок по сторонам от средней линии подчиняются нормальному распределению.

Результаты подсчета и расчета показали, что натяжение основы складывается из натяжений средне натянутых (нормально натянутых), сильно и слабо натянутых, что не противоречит нашим предположениям, и величина заправочного натяжения оказывает на неравномерность существенное влияние. Большинство основных нитей является нитями средне натянутыми. Например, по расчету при IV зарубке нормально натянутые нити составляют 59 %, а сильно натянутые и слабо натянутые нити соответственно 21% и 20 % (см. таблицу 1).

Таблица 1.  Количество разно натянутых нитей основы

Натяжение нитей основы

Количество зарубок, значения.

2

3

4

5

6

абс.

%

абс.

%

абс.

%

абс.

%

абс.

%

Сильно натянутые нити

 50 

 25 

 45 

 23

 41 

 21

 36 

 18

 33 

 17

Средне натянутые нити

 89 

 45

 103 

 52

 117 

 59

 127 

 64

 133 

 67

Слабо натянутые нити

 59 

 30

 50 

 25

 40 

 20

 35 

 18

 32 

 16

Всего

198

100

198

100

198

100

198

100

198

100

Результаты исследований обработали методом математического анализа. В результате математического анализа были получены уравнения, описывающие взаимосвязь между заправочным натяжением основы и количеством сильно натянутых, средне натянутых и слабо натянутых нитей основы [2].

Для нормально натянутых нитей справедливо уравнение

УR=44,4+3,74 х

Для сильно натянутых нитей

УR=22,9-0,76 х

Для слабо натянутых нитей

УR=32,6-2,98 х

Из этих уравнений видно, что заправочное натяжение основы и неравномерность одиночных нитей основы взаимосвязаны прямолинейной зависимостью, кроме того с увеличением заправочного натяжения увеличивается количество средне натянутых нитей, а количество сильно натянутых и слабо натянутых нитей уменьшается.

Кроме того, измерения натяжения нитей производились тензометрическим методом по зонам, равномерно распределённым по ширине заправки ткацкого станка.

В работе измерения натяжения нитей основы производились новым прибором натяжения одиночных нитей по зонам, равномерно распределённым по ширине заправки ткацкого станка (рис.1).

Рис.1. Распределение зон измерения натяжения нитей по ширине заправки ткацкого станка

В таблице 2 представлено распределение зон измерения натяжения нитей по ширине заправки станка. Отсчет зон измерения натяжения нитей по ширине заправки станка ведется слево-направо со стороны ткацкого навоя.

Таблица 2. Распределение зон измерения натяжения нитей по ширине заправки станка
  Нумерация зон измерения натяжения нитей по ширине заправки ткацкого станка Расстояния зон измерения натяжения нитей по ширине заправки ткацкого станка со стороны навоя (слево-направо), см.
 Тип ткацкого станка
АТ-100-5М АТПР-100 СТБ-175 Somet Super Exсel
1 I 5 5 5 5
2 II 20 20 30 30
3 III 35 35 55 55
4 IV 50 50 80 80
5 V 65 65 105 105
6 VI 80 80 130 130
7 VII 95 95 155 155

В таблице 3 показаны средние значения натяжения по ширине заправки и их дисперсии для тканей, выработанных на различных типах ткацких станках. Согласно приведенным данным натяжение нитей основы имеет большую неравномерность по ширине заправки. На неравномерность натяжения влияет способ прокладывания уточной нити и тип зевообразовательного механизма.

Таблица 3. Изменение натяжения нитей основы по ширине заправки для различных типов станков

Натяженияпо зонам, сН

Тип станка

АТ-100-5М/ АТПР-100

СТБ-175/ Somet Super Exsel

Прибой

Зевообраз.

Заступ

Прибой

Зевообраз.

Заступ

  I

Среднее значение

69,8

39,6

16,7

33,3

30,1

25,6

30,7

28,6

22,8

26,5

32,4

27,2

Дисперсия

8,5

4,8

2,0

3,2

3,0

2,7

3,7

3,6

2,7

3,5

3,5

3,0

II

Среднее значение

24,3

21,8

16,8

41,7

38,2

27,1

33,6

30,2

23,2

44,5

40,1

29,8

Дисперсия

3,00

0,7

2,0

3,7

3,3

3,0

4,1

3,8

2,8

4,1

3,8

3,2

III

Среднее значение

39,7

36,2

14,2

44,1

41,1

31,2

40,0

23,7

27,4

48,3

43,8

29,8

Дисперсия

4,8

4,4

1,7

3,6

3,7

3,1

4,9

4,2

3,3

3,8

3,6

3,2

IV

Среднее значение

28,1

25,0

12,2

48,6

44,7

34,1

49,0

43,2

30,2

49,8

46,2

33,3

Дисперсия

3,4

3,0

2,4

4,0

4,0

3,5

6,0

5,4

3,7

4,2

4,1

3,5

V

Среднее значение

37,9

33,1

14,0

40,6

36,9

29,9

39,2

35,6

24,1

46,1

41,4

30,1

Дисперсия

4,6

4,0

1,7

3,9

3,7

3,1

4,8

4,4

2,9

4,1

4,0

3,7

VI

Среднее значение

30,3

26,2

18,9

36,8

32,4

27,8

34,0

30,0

23,4

41,8

38,7

30,1

Дисперсия

3,7

3,2

2,3

3,7

3,3

3,1

4,1

3,7

2,8

3,9

3,9

2,9

VII

Среднее значение

75,3

36,2

20,2

30,2

29,1

26,2

32,1

29,0

22,5

37,6

33,9

28,3

Дисперсия

9,2

4,4

2,4

2,8

2,8

2,7

3,9

3,6

2,7

3,3

3,2

3,0

Закономерность изменения натяжения по ширине определяли по результатам экспериментальных исследований на ткацких станках, и эти результаты обрабатывали с применением традиционных методов однофакторного планирования эксперимента.

Для определения адекватности полученного уравнения используют критерий Фишера, расчетное значение которого определяется по формуле

                                    (1)

где S2(1){Y} - средняя дисперсия или дисперсия воспроизводимости

S2(2){Y} - дисперсия, характеризующая рассеивание средних экспериментальных значений Yu относительно расчетных значений YRU, т.е. относительно прямой линии, определяемой по формуле (2).

Эта дисперсия характеризует точность аппроксимации в зависимости

Yu= f (X) прямой линии и определяется по формуле                               (2)

Число степеней свободы этой дисперсии равно

Подставляя в формулу (3) значение дисперсии, получаем

    (3)

     Расчетное значение FR сравнивается с табличным значением критерии Фишера FT,  при доверительной вероятности РD = 0,95 и числе степеней свободы дисперсии  . Если FRFT то гипотеза об адекватности полученных уравнении не отвергается.

Полученные регрессионные модели зависимости натяжения нитей основыУ от ширины заправки х в момент прибоя имеют вид

Для станков типа АТ

У=67,8-2,14х+0,024х2

Для станков типа АТПР

У=30,4+0,76х-0,008х2

Для станков типа СТБ

У=34,3+0,41х-0,003х2

Для станков типа Somet Super Exсel

У=36,2+0,34х-0,002х2

Как видно из графиков уравнений (рис. 2), изменение натяжения нитей основы по ширине заправки имеет параболический характер, следовательно, натяжение неравномерно. На станках бесчелночных типа АТПР, СТБ и Somet Super Exсel минимальное натяжение нитей основы у кромок ткани, а максимальное натяжение в середине заправки. На челночных станках типа АТ наоборот, максимальное натяжение нитей основы у кромок ткани и минимальное к середине заправки.


Рис. 2. Закономерность изменения натяжения нитей основы по ширине заправки станка

Выводы. Анализ графиков (рис. 2) уравнений показывает то, что изменение натяжения нитей основы по ширине заправки имеет параболический характер, следовательно, натяжение нитей основы неравномерно. На станках бесчелночных (пневморапирных, микрочелночных и рапирных) минимальное натяжение нитей основы у кромок ткани, а максимальное натяжение в середине заправки. На челночных станках наоборот, максимальное натяжение нитей основы у кромок ткани и минимальное к середине заправки.Таким образом, по ширине заправки станка натяжение основы неравномерно, часть нитей находится в средне натянутом состоянии, а часть в сильно и слабо натянутом состоянии. На ткацком станке неравномерность натяжения нитей по ширине заправки в значительной мере зависит от величины заправочного натяжения. С увеличением заправочного натяжения неравномерность натяжения основных нитей по ширине заправки уменьшается. Неравномерность нитей основы обуславливается процессом приготовления ткацкого навоя. Получены закономерности изменения натяжения нитей основы по ширине заправки челночных и бесчелночных ткацких станков.

Библиографический список:

1. Быкадоров Р.В. Регулирование качества ткани на ткацких станках. М., Легкая и пищевая промышленность, 1984 г.
2. Севостьянов А.Г Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности.. МГТУ им.А.Н.Косыгина ООО «СовъяжБево» Москва, 2007 г
3. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М., Легкая индустрия, 1974 г
4. Ортиков О.А., Расулов Х.Ю., Кадирова Д.Н., Рахимходжаев С.С. Оптимизация натяжения нитей на ткацких станках с микропрокладчиками// Монография 2017. LAP LAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius.с-224.




Рецензии:

18.04.2019, 1:16 Лобанов Игорь Евгеньевич
Рецензия: Формулы следует оформить стандартным образом. Сейчас трудно воспринимать материал статьи.

19.04.2019 7:07 Ответ на рецензию автора Ортиков Ойбек Акбаралиевич:
Здравствуйте Игорь Евгеньевич. Я буду исправлять с вашем замечанием.



Комментарии пользователей:

19.04.2019, 7:14 Ортиков Ойбек Акбаралиевич
Отзыв: Спасибо Бахтиёр Худоймуродович. Я согласен с вашем отзывам.


6.05.2019, 14:39 Лобанов Игорь Евгеньевич
Отзыв: Статья соответствует требованиям удовлетворительным образом. Может быть опубликована. В техническом отношении: масштаб формул следует исправить.


Оставить комментарий


 
 

Вверх