Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТКАЦКОГО СТАНКА НА СТОЙКОСТЬ ПЕТЕЛЬНОЙ ТКАНИ К ИСТИРАНИЮ

Назарова М.В. 1 Романов В.Ю. 1
1 Камышинский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет»
В статье рассматривается вопрос об определении оптимальных технологических параметрах выработки петельной ткани, которая обладала бы наилучшей стойкостью к истиранию, путём проведения активного многофакторного эксперимента. В результате проведённых исследований была получена математическая модель и в результате её оптимизации установлено, что при заправочном натяжении коренной основы 40 сН, заправочном натяжении петельной основы 40 сН, величине задней части зева 347,5 мм петельная ткань будет обладать максимальной стойкость к истиранию 186,5 циклов. Полученные оптимальные параметры изготовления петельной ткани обеспечивают стабильное протекание технологического процесса ткачества и получения ткани с заданными свойствами, а также приводят к улучшению её механических свойств.
петельные ткани
стойкость ткани к истиранию
оптимизация
1. Баталко Т.П. Разработка оптимальных технологических параметров выработки хлопчатобумажных тканей из пряжи малой линейной плотности на станке АТПР. Дисс. докт. техн. наук. – М., 1987. – 187 с.
2. Назарова М.В., Романов В.Ю. Определение оптимальных заправочных параметров строения петельной ткани // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 4. – С. 92–98.
3. Романов В.Ю. Определение оптимальных параметров изготовления хлопчатобумажной ткани // Известия вузов «Технология текстильной промышленности». – 2008. – № 2. – С. – С. 64–66.
4. Романов В.Ю. Разработка оптимальных технологических параметров выработки петельной ткани. Дисс. канд. техн. наук. – М., 2009. – 201 с.
5. Суворов М.В., Николаев С.Д. Оптимизация изготовления х/б тканей из пряжи малой линейной плотности на бесчелночных ткацких станках СТБ // Известия вузов «Технология текстильной промышленности». – 1994. – № 4. – С. 30–32.

В течение всего процесса тканеформирования нити испытывают многоцикловые нагрузки. Основным нагрузкам нити подвергаются в ходе процесса прибоя, что оказывает влияние на прочностные характеристики ткани, в частности на истирание и разрывную нагрузку полоски ткани.

Истирание – это один из наиболее часто встречающихся видов изнашивания, при котором происходит значительная потеря массы материала, разрушаемого под действием трения. Способность ткани сопротивляться разрушению от трения называется стойкостью к истиранию. Характеристиками износа являются внешне видимые изменения микроструктуры – потертости и дыры, которые являются прямым следствием потери массы материала при истирании и прямо свидетельствуют о его разрушении. Степень и характер износа ткани зависит от их волокнистого состава, структуры, размера и характера опорной поверхности, то есть площади контакта с истирающими предметами или материалами. В процессе истирания нарушается структура волокон, что приводит к их разрушению или утонению. Отдельные волокна теряют связь с пряжей и выпадают, что вызывает утонение нитей основы и утка и, в конечном счете, приводит к нарушению их целостности, а, следовательно, целостности текстильного изделия из них.

Анализ научных работ [2–4] показал, что определение технологических режимов изготовления тканей с заданными параметрами и свойствами необходимо проводить комплексно с учетом технологии, строения и свойств вырабатываемых тканей. При оптимизации целесообразно использовать современные методы, позволяющие учитывать одновременно большое количество факторов и взаимное влияние их друг на друга.

Так, например, Баталко Т.П. в своей работе [1] разрабатывала оптимальные технологические параметры выработки хлопчатобумажной ткани «Лиана» из пряжи малой линейной плотности на станке АТПР-100-4. В качестве критериев оптимизации были приняты: поверхностная плотность ткани, разрывная нагрузка ткани по основе и утку, стойкость ткани к истиранию, усадка после стирки. В качестве входных параметров были выбраны: заправочное натяжение нитей основы, величина заступа, положение скала относительно грудницы.

Суворов М.В. в работе [5] провел оптимизацию изготовления х/б из пряжи малой линейной плотности на бесчелночных ткацких станках типа СТБ. В работе были определены оптимальные технологические параметры выработки, обеспечивающие при этом минимально возможную обрывность и максимальную стойкость к истиранию.

Исследования стойкости ткани к истирающему воздействию проводилось согласно ГОСТ, на приборе ДИТ-М с неориентированным истиранием по поверхности проб. В качестве характеристики для определения стойкости ткани к истирающему воздействию использовалось число циклов истирания до разрушения ткани.

Базой для проведения исследований по определению свойств петельной ткани являлась лаборатория ткачества Камышинского технологического института (филиала) Волгоградского государственного технического университета.

В качестве объекта исследования была выбрана хлопчатобумажная петельная ткань, вырабатываемая на ткацком станке СТБМ-180. Техническая характеристика ткани представлена в табл. 1. Надо отметить, что особенностью строения петельной ткани является то, что для её выработки требуется две системы основных и одна система уточных нитей.

Таблица 1

Техническая характеристика петельной ткани

Параметры

Размерность

Величина

Сырье: основа

уток

х/б

х/б

Линейная плотность нитей:

коренная основа

петельная основа

уток

текс

текс

текс

20х2

29х2

50

Плотность ткани по направлению:

коренная основа

петельная основа

уток

нит/дм

нит/дм

нит/дм

130

130

175

Уработка нитей:

коренная основа

петельная основа

уток

%

%

%

12

70,7

3,1

Поверхностная плотность ткани

г/м2

380

Таблица 2

Результаты эксперимента по плану Бокс-3

№ п/п

Х1, сН

Х2, сН

Х3, мм

Стойкость ткани к истиранию (число циклов до разрушения ткани)

код.

нат.

код.

нат.

код.

нат.

Y, %

1

+

70

+

40

+

410

155

2

40

+

40

+

410

163

3

+

70

20

+

410

170

4

40

20

+

410

166

5

+

70

+

40

310

189

6

40

+

40

310

170

7

+

70

20

310

153

8

40

20

310

175

9

+

70

0

30

0

360

180

10

40

0

30

0

360

180

11

0

55

+

40

0

360

176

12

0

55

20

0

360

183

13

0

55

0

30

+

410

171

14

0

55

0

30

310

162

Из опыта работы ткацких фабрик и результатов анализа научных источников [4] известно, что наибольшее влияние на свойства ткани оказывают следующие заправочные ткацкого станка: Х1 – заправочное натяжение коренной основы, сН; Х2 – заправочное натяжение петельной основы, сН; Х3 – величина задней части зева (вынос зева), мм.

Для определения оптимальных технологических параметров заправки ткацкого станка будем использовать метод планирования эксперимента по матрице планирования Бокс-3.

В табл. 2 представлены результаты эксперимента по плану Бокс-3.

В результате исследования было получено следующее регрессионное уравнение влияния заправочных параметров ткацкого станка на стойкость ткани к истирающему воздействию:

rom01a.wmf

rom01b.wmf

Анализ данного уравнения позволяет сделать следующие выводы:

1) максимальное влияние на стойкость ткани к истиранию оказывает вынос зева;

2) минимальное влияние на стойкость ткани к истиранию оказывает заправочное натяжение нитей петельной основы;

3) при увеличении заправочного натяжения нитей коренной основы и выноса зева стойкость ткани к истиранию уменьшается;

4) при увеличении заправочного натяжения нитей петельной основы стойкость ткани к истиранию увеличивается.

Затем по полученной математической модели на ЭВМ были построены сечения поверхности отклика (рисунок).

В результате анализа этих сечений были получены следующие оптимальные параметры выработки петельной ткани, позволяющих вырабатывать ткань с максимальной стойкость ткани к истиранию, представленные в табл. 3.

Установка полученных оптимальных технологических параметров в ткацком производстве позволит вырабатывать петельные ткани с максимальной стойкость к истиранию 186,5 циклов.

roman1.tif

Сечения поверхностей отклика влияния технологических параметров выработки петельной ткани на стойкость ткани к истирающему воздействию

Таблица 3

Факторы

Кодированное значение

Натуральное значение

Х1, сН

– 1

40

Х2, сН

+ 1

40

Х3, мм

– 0,25

347,5

Выводы

1. В результате исследования установлена математическая зависимость критерия оптимизации от исследуемых параметров заправки ткацкого станка: заправочное натяжение коренной основы, заправочное натяжение петельной основы, величина задней части зева.

2. Определены следующие оптимальные технологические параметры изготовления петельной ткани с максимальной стойкость к истиранию: заправочное натяжение коренной основы 40 сН, заправочное натяжение петельной основы 40 сН, величина задней части зева 347,5 мм.

3. Полученные оптимальные параметры изготовления петельной ткани на ткацком станке СТБМ-180 обеспечивают стабильное протекание технологического процесса ткачества и получения ткани с заданными свойствами, а также приводят к улучшению её механических свойств.


Библиографическая ссылка

Назарова М.В., Романов В.Ю. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТКАЦКОГО СТАНКА НА СТОЙКОСТЬ ПЕТЕЛЬНОЙ ТКАНИ К ИСТИРАНИЮ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 9-3. – С. 430-433;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7340 (дата обращения: 24.06.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074