Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова

Назарова М.В., Романов В.Ю.

Данная работа посвящена экспериментальным исследованиям основных параметров строения и свойств петельных тканей. С целью изучения физико-механических свойств петельных тканей было определено влияние заправочного натяжения нитей коренной основы, заправочного натяжения нитей петельной основы и величины задней части зева на свойства исследуемых тканей и нитей коренной и петельной основ. Исследовались многоцикловые и полуцикловые характеристики нитей до и после ткачества.

Статья в формате PDF

373 KB

петельные ткани

натяжение нитей

Одной из составляющих изменения прочностных характеристик ткани является изменение механических свойств нитей при формировании из них ткани.

Основными показателями механических свойств нитей являются полуцикловые и многоцикловые разрывные нагрузки, а также многоцикловые истирающие нагрузки.

В качестве объекта исследования была выбрана хлопчатобумажная петельная ткань. Особенностью строения петельной ткани является то, что для её выработки требуется две системы основных и одна система уточных нитей. Характеристика исследуемой петельной ткани представлена в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика исследуемой ткани [5, 7] 

Коренная основа переплетается с утком переплетением полурепс основный 2/1, петельная основа переплетается с утком также переплетением полурепс основный 2/1, соотношение между числами основных нитей равно 1:1. К опушке ткани будет одновременно прибиваться три уточные нити, так как раппорт по утку равен 3.

Анализ многочисленных научных исследований [1-4] показал, что технологические параметры заправки ткацкого станка оказывают значительное влияние на строение и свойства тканей, выработанных на ткацком станке, а также на свойства нитей, используемых в ткачестве. Для выявления изменения свойств нитей до и после процесса ткачества, в зависимости от заправочных параметров станка, испытания проводились для нитей коренной и петельной основ, вынутых из ткани и сравнивали полученные показатели с аналогичными показателями свойств этих нитей до ткачества.

Испытания нитей на устойчивость к многоцикловым нагрузкам - выносливости к многократному растяжению и стойкости к истиранию, позволяют установить пригодность сырья для выработки ткани заданного строения на данном типе станка. Полуцикловые характеристики - разрывная нагрузка и разрывное удлинение дают информацию о предельных возможностях материала.

Разрывная нагрузка и удлинение нитей основы и утка определялись на универсальной разрывной машине ФП-10. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 6611.2-73.Определение долговечности нитей при истирании проводили на приборе ИПП. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 66110-73

Долговечность нитей при многократном растяжении определяли с помощью пульсатора ПН-5 по ГОСТ 28890-90.Результаты исследования нитей коренной и петельной основы и утка до ткачества на устойчивость к воздействию многоцикловых и полуцикловых нагрузок приведены в таблице 2.

Таблица 2

Устойчивость нитей до ткачества к многоцикловым и полуцикловым нагрузкам 

Между нитями в процессе ткачества происходит зацепление и трение друг о друга. При большом количестве, хоть и располагаются нити основы на ткацком станке параллельно друг относительно друга, такие взаимодействия приводят к их обрывности.

Результаты исследования нитей коренной и петельной основы и утка после ткачества на устойчивость к воздействию многоцикловых и полуцикловых нагрузок приведены в таблице 3.

Таблица 3

Устойчивость нитей после ткачества к многоцикловым и полуцикловым нагрузкам 

Для оценки степени влияния основных технологических параметров выработки петельной ткани на свойства ткани в качестве управляемых параметров выбраны:

Х₁ - заправочное натяжение коренной основы, сН;

Х₂ - заправочное натяжение петельной основы, сН;

Х₃ - величина задней части зева (вынос зева), мм.Эксперимент проводился по одной из матриц Бокса - В3, так как она удовлетворяет требованиям оптимальности оценок коэффициентов модели и выходных параметров при меньшем числе опытов.

В таблице 4 представлены результаты исследования нитей основы и утка, вынутых из ткани, на стойкость к истиранию. Испытания проводились на самоистирание пряжи в петле до полного разрушения по стандартной методике.

Таблица 4

Изменение в процессе ткачества свойств нитей - стойкость к истиранию 

Так как многоцикловые нагрузки, а именно, выносливость к многократному растяжению на станке испытывают нити основы, то испытания проводились только для коренной и петельной системы нитей.

Результаты исследования нитей вынутых из ткани на выносливость к многократному растяжению приведены в таблице 5.

Таблица 5

Изменение в процессе ткачества свойств нитей - выносливость к многократному растяжению 

После математической обработки результатов экспериментальных исследований [1, 3, 4], на ЭВМ получены следующие уравнения регрессии:

- стойкость к истиранию нитей коренной основы (циклов)

- стойкость к истиранию нитей петельной основы (циклов)

- стойкость к истиранию нитей утка (циклов)

- выносливость к многократному растяжению коренной основы

- выносливость к многократному растяжению петельной основы

В качестве метода оптимизации исследуемого технологического процесса использован метод канонического преобразования математической модели. Построены двухмерные сечения поверхности отклика при фиксированном третьем факторе.

На основании анализа уравнений регрессии, характеризующих двухмерные сечения и изучения графического изображения сечений поверхностей отклика можно сделать следующие выводы:

1) максимальное влияние на полуцикловые характеристики (разрывная нагрузка и разрывное удлинение) нитей основы и утка оказывает заправочное натяжение нитей основы;

2) максимальное влияние на стойкость к истиранию нитей коренной основы оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

3) максимальное влияние на стойкость к истиранию нитей петельной основы оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

4) максимальное влияние на стойкость к истиранию нитей утка оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

5) оптимальные технологические параметры выработки петельных тканей, позволяющие вырабатывать ткань с максимальной стойкостью к истиранию нитей коренной основы (Y₇ = 137,6 цикла) следующие: Х₁ = 48,4 сН; Х₂ = 30 сН; Х₃ = 410 мм;

6) оптимальные технологические параметры выработки петельных тканей, позволяющие вырабатывать ткань с максимальной стойкостью к истиранию нитей петельной основы (Y₈ = 278,3 цикла) следующие: Х₁ = 48,5 сН; Х₂ = 30 сН; Х₃ = 410 мм;

7) оптимальные технологические параметры выработки петельных тканей, позволяющие вырабатывать ткань с максимальной стойкостью к истиранию нитей утка (Y₉ = 193,5 цикла) следующие: Х₁ = 70 сН; Х₂ = 41,1 сН; Х₃ = 410 мм;

8) максимальное влияние на выносливость к многократному растяжению коренной основы оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

9) максимальное влияние на выносливость к многократному растяжению петельной основы оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

10) оптимальные технологические параметры выработки петельных тканей, позволяющие вырабатывать ткань с максимальной выносливостью к многократному растяжению нитей коренной основы (Y₁₀ = 7592 цикла) следующие:

Х₁ = 70 сН; Х₂ = 43,5 сН; Х₃ = 410 мм;

11) оптимальные технологические параметры выработки петельных тканей, позволяющие вырабатывать ткань с максимальной выносливостью к многократному растяжению нитей петельной основы (Y₈ = 9618 циклов) следующие:

Х₁ = 40 сН; Х₂ = 365,6 сН; Х₃ = 310 мм.

Список литературы

1. Назарова М.В. Метод получения математической модели натяжения основы на ткацком станке при использовании интерполяционного полинома Стирлинга // Технология текстильной промышленности. - 2007. - 5. - С. 32-34.
2. Назарова М.В. Эффективность использования различных полиномов при исследовании натяжения нитей по переходам ткацкого производства // Технология текстильной промышленности. - 2007. - 2. - С. 48-50.
3. Назарова М.В., Березняк М.Г. Использование интерполяционного полинома Чебышева для анализа натяжения нитей основы // Фундаментальные исследования. - 2006. - 12. - С. 73-74
4. Назарова М. В., Березняк М. Г. Разработка автоматизированного метода приближения функций с использованием полинома Лагранжа для описания технологического процесса ткачества // Успехи современного естествознания. - 2006. - 12. - С. 90-91
5. Назарова М.В., Романов В.Ю. Анализ напряженно-деформированного состояния основных нитей на ткацком станке СТБМ-180 при выработке петельных тканей (статья) // Современные проблемы науки и образования. - 2007. - 4. - С. 111-117.
6. Назарова М.В., Фефелова Т.Л. Исследование влияния величины уработки основных и уточных нитей на свойства ткани вельвет-корд // Успехи современного естествознания. - 2008. - 12. - С. 71-72.
7. Романов В.Ю. Определение оптимальных параметров изготовления хлопчатобумажной ткани (статья) //Известия Вузов: Технология текстильной промышленности. - Иваново, 2008. - 2. - С. 64-66.

Библиографическая ссылка