Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

В последнее время перед учеными-текстильщиками стоит задача повышения качества выпускаемой продукции.

Это в первую очередь относится к повышению качества выпускаемой ткани. Для этого необходимо осуществить разработку оптимальных технологических режимов выработки ткани по всем переходам ткацкого производства. Особое внимание следует обратить на оптимизацию процессов подготовки нитей к ткачеству, и, в частности, это относится к технологическому процессу снования. Ведь по трудоемкости снование занимает всего 3 %, но по своему влиянию на производительность труда и качество ткани является одним из особо ответственных процессов, особенно при использовании бесчелночных станков.

Поэтому в данной работе решается актуальная задача подготовки качественных сновальных валов, получаемых при реализации технологического процесса снования.

Для того чтобы процесс снования пряжи удовлетворял предъявляемым к нему требованиям, необходимо научиться прогнозировать и управлять технологическим процессом снования.

Целью процесса снования является навивание на одну паковку (сновальный вал) определенного числа нитей основы, установленных расчетом длины [1]. Снование основных нитей производится с конических или цилиндрических бобин, реже с вращающихся катушек. С появлением усовершенствованных пневмомеханических и крутильных машин чаще снование ведется непосредственно с паковок, сформированных на прядильных машинах, минуя процесс перемотки пряжи.

Оптимальные параметры снования определяются экспериментально и зависят от типа сновальной машины, способа снования, свойств используемых нитей и принятой технологии.

Известно, что вследствие напряжения пряжа в процессе снования подвергается большому вытягиванию. В результате этого линейная плотность, прочность и удлинение пряжи уменьшаются.

Одним из главных технологических требований к процессу снования является обеспечение оптимального натяжения основных нитей. Так как при повышении натяжения физико-механические показатели свойств перерабатываемой пряжи сильно ухудшаются, а при уменьшении натяжения нитей получают паковку с недостаточной плотностью намотки. При этом происходит изменение цилиндрической формы сновального вала, на нем могут образовываться выпуклости и впадины, что влияет на качество протекания последующих технологических процессов и в конечном итоге приводит к увеличению обрывности в процессе ткачества.

Период изменения натяжения нити соответствует полному циклу сматывания нити с бобины, а максимум натяжения соответствует моменту сматывания нити с большого торца бобины. Натяжение в процессе снования должно быть одинаковым и по возможности равномерным в течение всего времени срабатывания паковки. Невыполнение данного требования к технологическому процессу снования приводит к снижению эксплуатационных свойств вырабатываемой ткани [2]. То есть от правильной установки натяжения нитей зависит стабильность технологического процесса снования, качество вырабатываемых тканей.

Для выполнения этой задачи и для изменения натяжения нити шпулярники сновальных машин снабжают нитенатяжителями. Для удобства эксплуатации и обеспечения высокого качества выпускаемой продукции производители предъявляют к нитенатяжителям следующие основные требования:

– простота, быстрота и равномерность настройки натяжения нитей;

– возможность регулирования для создания различного натяжения;

– наличие эффекта самоочистки;

– возможность централизованной настройки всех нитенатяжителей и др.

Исследуемая в данной работе хлопчатобумажная пряжа относится к пряжам с высоким показателем образования пыли. Поэтому она особенно нуждается в механизме для удаления пыли.

Можно назвать три причины в необходимости данного механизма:

– качество сновальных валиков;

– защита работника от пыли, возникающей в процессе переработки пряжи;

– надежность работы нитенатяжителя [3].

Для более качественного проведения технологического процесса снования производители сновальных машин постоянно их совершенствуют. Одним из основных направлений развития является автоматизация операций снования: контроль и регулирование суммарного натяжения основных нитей, натяжения каждой нити в отдельности, плотности намотки основы на сновальный вал; управление работой нитенатяжителей; диагностика разладок машины, нитенатяжителей, датчиков обрыва нитей основы, контролирующих и регулирующих устройств; оптимизация скоростного режима работы машины; контроль обрывов нитей и упущенных концов и др.

Широкое применение электроустройств определяет технический прогресс в области снования. Создание сновальных машин со встроенной микроЭВМ и средствами локальной автоматики обеспечивает жесткий контроль и воспроизводимость технологического процесса, возможность его ведения на оптимальном уровне.

Поэтому в данной работе проводится изучение конструктивных особенностей различных сновальных машин, шпулярников и установленных на них нитенатяжителей.

Механические свойства нитей определяют их отношение к действию приложенных к ним сил. К физическим свойствам относятся воздействия на нити высоких и низких температур, влаги, электрического тока и т.д.

Действие различных сил нити испытывают при переработке, транспортировке, хранении и в готовых изделиях при их использовании. Под действием сил пряжа деформируется, а если величина усилий превышает ее прочность, то разрушается [4].

Сорт пряжи в соответствии с ОСТ определяется в зависимости от следующих физико-механических показателей:

1. Линейной плотности и допускаемых отклонений по линейной плотности.

2. Удельной разрывной нагрузке пряжи.

3. Коэффициента вариации по разрывной нагрузке пряжи.

4. Коэффициента вариации по линейной плотности пряжи.

Сохранение оптимальных физико-механических показателей пряжи в процессе ее подготовки к ткачеству – это одна из задач текстильного производства, с которой инженеру постоянно приходится сталкиваться на практике [5].

Поэтому в данной работе проводится анализ изменения физико-механических показателей хлопчатобумажной пряжи в процессе снования.

Эти задачи сейчас чаще всего решаются с использованием ЭВМ, и необходимо иметь такие алгоритмы вычисления, которые бы были быстрыми и надежными.

Поэтому для проведения расчетов в данной работе был проведен анализ программного обеспечения, в результате которого, была выбрана простая и удобная среда программирования на ЭВМ – MathCad.

Базой для проведения исследований влияния физико-механических показателей хлопчатобумажной пряжи и конструктивных особенностей сновальных машин на качество проведения технологического процесса снования являлся сновальный отдел приготовительного цеха ткацкого производства текстильного предприятия города Камышина и лаборатория кафедры «Технология текстильного производства» Камышинского технологического института.

Объектом исследования являлись сновальные машины ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» и СП-1800, а также перерабатываемая на них хлопчатобумажная пряжа.

Для оценки качества проведения технологического процесса снования на сновальных машинах ZM-F-l800/1000DNC и СП-1800 использовалась хлопчатобумажная пряжа линейной плотностью 25 текс, вырабатываемая на пневмомеханических прядильных машинах ППМ-120. В табл. 1 приведены показатели физико-механических свойств исследуемой пряжи. Основные технические характеристики сновальных машин ZM-F-l800/1000DNC и СП-1800 представлены в табл. 2.

Для определения физико-механических показателей исследуемой пряжи необходимо определить разрывную нагрузку и разрывное удлинение исследуемой пряжи после проведения процесса снования [6].

Для определения характеристик деформации растяжения применяют следующие приборы:

1. Разрывные машины – для определения полуцикловых характеристик.

2. Релаксометры – для определения одноцикловых характеристик.

3. Пульсаторы – для определения многоцикловых характеристик.

Имеются следующие виды разрывных машин:

– с маятниковыми силоизмерителями;

– с наклонной плоскостью;

– с силоизмерителями в виде электрических датчиков.

Самыми простыми в использовании считаются разрывные машины с маятниковыми силоизмерителями.

Для разрыва одиночной нити применяют РМ-3 или РН-3, для разрыва пасьмы – РП-100.

В качестве средства исследования была выбрана разрывная машина для нити РМ-3, установленная в лаборатории кафедры «Технология текстильного производства» Камышинского технологического института. При проведении эксперимента в каждом опыте, по стандартной методике в лаборатории «Испытания текстильных материалов», на разрывной машине РМ-3, проведено по 100 испытаний разрывной нагрузки и разрывного удлинения исследуемой пряжи, прошедшей технологический процесс снования на сновальных машинах различных конструкций (СП-1800 и ZM-F-l800/1000DNC).

Результаты испытаний обрабатывали методом вариационной статистики с помощью ЭВМ в среде программирования MathCad.

В табл. 3 приведены показатели физико-механических свойств исследуемой пряжи после снования на сновальных машинах СП-1800 и ZM-F-l800/1000DNC.

Анализ экспериментальных данных, представленных в табл. 3, показывает, что физико-механические свойства пряжи с ППМ–120 в процессе снования подверглись большему изменению на сновальной машине СП-1800, а в частности, можно отметить следующее:

– на сновальной машине СП-1800 средняя прочность одиночной нити снизилась на 7 % (что соответствует установленным нормам), а удлинение одиночной нити снизилось на 30,9 % (что значительно превышает норму);

– на сновальной машине ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» средняя прочность одиночной нити снизилась на 5,09 % (что соответствует установленным нормам), а удлинение одиночной нити снизилось на 16,7 % (что соответствует установленным нормам).

Таким образом, сравнительный анализ результатов процесса снования на сновальных машинах различных конструкций показал, что изменение структуры нити на сновальной машине ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» меньше, чем на сновальной машине СП-1800.

Это происходит вследствие того, что на машине ZM-F-l800/1000DNC усовершенствованы натяжные приборы, у которых угол наклона (изгиб керамической части) составляет 30 ° и 60 ° (в сравнении – на сновальной машине СП-1800 – 90 °). Кроме того на сновальной машине ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» элементы нитенатяжителей очищаются одной сверху проводимой воздушной струей. В этом случае не происходит накапливания пуха, что также положительно сказывается на результатах снования.

Выводы

1. Проведен сравнительный анализ конструктивных особенностей сновальных машин СП-1800 и ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer».

2. Проведены испытания хлопчатобумажной нити с машины ППМ-120 до и после процесса снования на сновальных машинах различных конструкций.

3. Проведен эксперимент, позволяющий, определить показатели физико-механических свойств хлопчатобумажной пряжи.

4. Проведена обработка результатов эксперимента на ЭВМ в среде программирования MathCad.

5. Проведен сравнительный анализ результатов процесса снования, который показал, что:

– на сновальной машине СП-1800 средняя прочность одиночной нити снизилась на 7 % (что соответствует установленным нормам), а удлинение одиночной нити снизилось на 30,9 % (что значительно превышает норму);

– на сновальной машине ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» средняя прочность одиночной нити снизилась на 5,09 % (что соответствует установленным нормам), а удлинение одиночной нити снизилось на 16,7 % (что соответствует установленным нормам).

6. Анализ результатов процесса снования показал, что изменение структуры нити на сновальной машине ZM-F-l800/1000DNC немецкой фирмы «Karl Mayer» меньше, чем на сновальной машине СП-1800. Это происходит вследствие того, что на машине ZM-F-l800/1000DNC усовершенствованы натяжные приборы.