У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Херсон ~.

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 2.2.2025

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЖУК ОКСАНА СЕРГІЇВНА

УДК 677.054.023

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ МАЛОІНЕРЦІЙНОЇ РОЗКЛАДКИ НИТКИ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ПАКУВАНЬ

Спеціальність 05.18.19 –технологія текстильних матеріалів,

швейних і трикотажних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Херсон –

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Херсонському національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Прохорова Ірина Анатоліївна,

Херсонський національний технічний університет,

завідувач кафедри механічної технології

волокнистих матеріалів

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Валько Микола Іванович, Херсонський національний технічний університет, завідувач кафедри технічної хімії і харчових технологій;

кандидат технічних наук, доцент Защепкіна Наталія Миколаївна, Київський національний університет технологій і дизайну, доцент кафедри матеріалознавства та технології переробки текстильних волокон

Захист відбудеться “_17_” червня 2008 року о _11:00_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 в Херсонському національному технічному університеті за адресою: 73008, м.Херсон, Бериславське шосе, 24

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського національного технічного університету за адресою: 73008, м.Херсон, Бериславське шосе, 24

Автореферат розісланий “_15_” травня 2008 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О.П. Сумська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Легка промисловість України за останні роки стабільно нарощує об’єми виробництва, поступово повертаючи свої позиції на внутрішньому ринку, а також збільшуючи поставки товарів легкої промисловості на експорт.

Однак сучасні текстильні підприємства сьогодні знаходяться в таких економічних умовах, при яких панує правило «трьох необхідно»: «виробляти тільки те, що необхідно, коли необхідно, скільки необхідно», тобто бути максимально адаптованим до умов вимогливого покупця. Ці умови можливо виконати завдяки випуску широкого асортименту конкурентоспроможних тканин з натуральних та мішаних волокон з модними дизайнерськими ефектами.

На сьогоднішній день одним з основних джерел сировинної бази текстильної промисловості України є вовна –один з найдавніших і найцінніших видів текстильної сировини. Завдяки своїм унікальним властивостям, таким як гігроскопічність, водопоглинання, пружність, міцність, еластичність, теплозахист, красивий зовнішній вигляд, вовна і вироби з неї набувають все більшої популярності на світовому ринку текстильних товарів. Тому одним з альтернативних шляхів підвищення ефективності роботи вітчизняних текстильних підприємств є удосконалення існуючих і освоєння нових технологій переробки вовни.

Актуальність теми. В технології підготовки вовняної пряжі до ткацтва одним з основних і найвідповідальніших процесів є процес перемотування. Найбільші проблеми виникають при перемотуванні вовняної апаратної пряжі у зв’язку з особливостями структури волокон, з яких вона виготовлена. Ізвитість, пружність і коротка довжина волокон призводить до того, що пряжа виходить достатньо об’ємною з нерівномірною товщиною, тому при максимальних розмірах конічної мотальної бобіни призводить до малої корисної довжини нитки в ній, а наявність об’ємних декоративних ефектів цей недолік ще більш посилює. При цьому процес формування мотальних пакувань здійснюється при невисоких швидкісних режимах –-6 м/с, що врешті решт знижує ефективність виробництва дорогих вовняних тканин.

У зв’язку з цим, розробка нових технологій формування мотальних пакувань вовняної пряжі є актуальної задачею, рішення якої можливе за рахунок удосконалення процесів розкладки та намотування пряжі на пакування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною програми дослідження кафедри механічної технології волокнистих матеріалів Херсонського національного технічного університету за темою «Розробка технології проектування мотальних пакувань, отриманих високошвидкісним способом перемотування ниток», номер державної реєстрації - № 0106U008633, замовник Міністерство освіти і науки України, дата реєстрації –.10.06 р., протокол №2.

Роль автора полягає у вирішенні задач по удосконаленню технології малоінерційної розкладки нитки для формування пакувань заданої форми збільшеного об’єму та розробці технологічного режиму їх отримання з пряжі апаратної системи прядіння з декоративними ефектами.

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є підвищення ефективності технологічного процесу намотування пакування за рахунок збільшення довжини нитки в ньому при умовах малоінерційної розкладки нитки.

У відповідності до мети роботи були поставлені наступні задачі:

на підставі аналізу існуючого рівня досягнень в техніці та технології текстильного виробництва визначити шляхи удосконалення високошвидкісного процесу намотування пряжі на пакування заданої форми;
класифікувати існуючі високошвидкісні мотальні механізми з малоінерційною розкладкою нитки на пакування та визначити шляхи їх удосконалення;
розробити технологію отримання диференційного намотування нитки на пакування та пристрій мотального механізму для її реалізації;
визначити залежність технологічних параметрів, що визначають форму пакування, від конструктивних і кінематичних параметрів мотального механізму;
розробити технологію проектування мотального пакування заданої форми;
розробити технологічний режим формування мотальних пакувань вовняної пряжі апаратної системи прядіння з декоративними ефектами;
провести виробничу перевірку отриманих пакувань в умовах ткацького виробництва;
дати оцінку економічної ефективності технології диференційного намотування нитки на пакування, що пропонується.

Об’єкт дослідження –технологічний процес високошвидкісного формування мотальних пакувань.

Предмет дослідження –технологія малоінерційної розкладки нитки та мотальні пакування.

Методи дослідження –поставлені в роботі задачі вирішувались з використанням сучасних теоретичних та експериментальних методів дослідження. Використовуючи категорії аналізу, синтезу та узагальнення проведена класифікація існуючих способів високошвидкісного намотування нитки на пакування з малоінерційною розкладкою нитки, що дозволила визначити шляхи його подальшого удосконалення. За допомогою методів диференційно-інтегрального обчислення визначена математична залежність для визначення величини висоти розкладки нитки на пакування, яка показує математичний взаємозв’язок кінематичних і конструктивних параметрів процесу та параметру дослідження –висоти розкладки нитки на пакування. Для дослідження отриманих математичних залежностей використовувались графоаналітичні методи дослідження. Достовірність результатів теоретичних досліджень підтверджена результатами експериментальних досліджень за допомогою методів математичної статистики, регресійного та кореляційного аналізу.

Оцінка фізико-механічних показників пряжі проводилась по загальноприйнятим методикам у відповідності до вимог галузевих стандартів і технічних умов.

Розрахунки проводились з використанням сучасних інформаційних технологій.

Наукова новизна одержаних результатів. Отримала подальший розвиток технологія високошвидкісного намотування нитки на пакування, яка полягає в розробці способу диференційного намотування нитки на пакування, що забезпечує отримання пакування заданої форми.

При цьому вперше:

запропоновано диференційне намотування нитки на пакування, яке забезпечується за рахунок зміщення шарів намотки вздовж осі обертання пакування;
розроблено мотальний пристрій для реалізації високошвидкісного намотування пакувань з малоінерційною розкладкою та диференційною намоткою нитки;
отримано математичну залежність, яка визначає взаємозв’язок кінематичних і конструктивних параметрів мотального механізму з висотою розкладки нитки на пакування;
визначено залежність переміщення нитководія в процесі намотування пакування, яка дозволяє отримати пакування заданої форми зі збільшеною довжиною нитки в ньому.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблена технологія формування мотальних пакувань з малоінерційною розкладкою нитки та диференційною намоткою та мотальний механізм для її реалізації дозволили одержати мотальні пакування з вовняної пряжі апаратної системи прядіння заданої форми зі збільшеною довжиною нитки. Принципово новий підхід до технології процесу перемотування дозволив отримати пакування з довжиною нитки в 2 –,5 рази більше виробничих показників. При цьому процес перемотування відбувався при високій швидкості 30-40 м/с.

Результати проведених досліджень апробовані на ЗАТ «Камвольно-суконна компанія «Чексіл» (м. Чернігів) і підтверджені актом виробничих випробувань від 26 січня 2007 року. Отримані пакування використовувались в якості утоку на безчовникових ткацьких верстатах типу СТБ-4-180 та пневморапірних верстатах «Rapier Fast» при виготовленні тканин пальтової групи у твідовому оформленні.

Очікуваний економічний ефект від впровадження технології високошвидкісного перемотування пряжі і пакувань диференційної намотки складає 17117 гривень при переробці 1000 кг вовняної пряжі апаратної системи прядіння з декоративним ефектом «непс».

Матеріали дисертації можуть бути впроваджені в апаратно-прядильному виробництві, підготовчому цеху ткацького виробництва, а також на невеликих приватних підприємствах вовняної галузі, що передбачають випуск текстильних виробів з частою зміною асортименту.

Особистий внесок здобувача. Безпосередньо автору належить: проведення лабораторних випробувань мотального пристрою, отримання і дослідження пакувань вовняної пряжі, обробка експериментальних даних, формулювання висновків. У роботах, виконаних зі співавторами, особистий внесок автора міститься у визначенні шляхів удосконалення технології процесу намотування вовняної пряжі апаратної системи прядіння на пакування заданої форми [12, 6, 21]; розробці класифікації способів малоінерційної розкладки нитки [1]; розробці механізму, який забезпечує додатковий рух пакування [5]; визначенні залежності висоти розкладки нитки від параметрів роботи механізму [3]; розробці дизайну сучасних тканин [4, 7-17, 19].

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були заслухані та обговорені на: V науково-практичній конференції «Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины», Херсонський національний технічний університет, м. Херсон, 2005 р.; міжнародній науково-технічній конференції «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006), Московський державний текстильний університет ім. Косигіна, м. Москва, 2006 р.; VІ науково-практичній конференції «Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины», Херсонський національний технічний університет, м. Херсон, 2006 р.; VI Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів «Наукові розробки молоді на сучасному етапі», Київського національного університету технологій та дизайну, м. Київ, 2007 р.; на розширеному науковому семінарі кафедри механічної технології волокнистих матеріалів, Херсонський національний технічний університет, м. Херсон, 2007 р.; на міжкафедральному науковому семінарі Херсонського національного технічного університету, м. Херсон, 2008р.; на науковому семінарі кафедри технології трикотажного виробництва, Київський національний університет технологій та дизайну, м. Київ, 2008 р.

Публікації. По темі дисертаційної роботи опубліковано 4 статті в наукових фахових виданнях, 2 патенти України, 1 авторське свідоцтво України на інтелектуальну власність, 10 патентів України на промислові зразки, 4 тези доповідей на конференціях (в тому числі одна міжнародна).

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу і п’яти розділів основної частини, висновків і рекомендацій, додатків і списку використаних джерел. Дисертація викладена на 146 сторінках друкованого тексту, містить 14 таблиць, 38 рисунків, список літератури включає 126 джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета і задачі дослідження, наукова новизна та практичне значення роботи.

У першому розділі проведено аналіз наукових досліджень процесу перемотування пряжі та формування пакувань. Відмічено, що основоположниками теорії процесу намотування та змотування є професори А.П.Мінаков, А.П.Малишев. Не менш значний вклад у розвиток теорії формування мотальних пакувань внесли професори В.О.Гордєєв, Є.Д. Єфремов, О.Ф.Прошков, В.О.Сухарев, розробивши основи теорії процесу перемотування нитки та формування пакувань. Наступне удосконалення теорії і практики процесу намотування отримало розвиток у роботах професорів І.І.Матюшева, І.А.Прохорової, А.І.Паніна та їх учнів. При цьому встановлено, що процес формування мотальних пакувань має ряд проблем, які обумовлені особливостями структури вовняної пряжі та наявністю декоративних ефектів. Одним із шляхів вирішення цих проблем є удосконалення технології малоінерційної розкладки нитки за рахунок способу диференційного намотування.

Виходячи з цього, сформульована мета роботи та визначені напрямки дослідження.

У другому розділі визначені об’єкт, предмет та методи дослідження. У першому підрозділі представлена методика графоаналітичного дослідження процесу. У другому підрозділі –методика розрахунку параметрів пакування. У третьому підрозділі –методика дослідження структурних показників пакування. У четвертому підрозділі –методика визначення фізико-механічних властивостей вовняної пряжі апаратної системи прядіння відповідно ДСТУ 6611.0-73 –.4-73 і технічним умовам ЗАТ «Камвольно-суконна компанія «Чексіл» (м. Чернігів) на випуск пряжі. У п’ятому підрозділі представлена методика комп’ютерного моделювання дизайну тканин.

Третій розділ присвячений розробці мотального механізму для реалізації технології формування пакувань з вовняної пряжі з малоінерційною розкладкою нитки способом диференційного намотування шарів. При цьому відмічено, що поставлені в дисертаційній роботі задачі, вирішуються в кінематико-геометричній постановці.

У підрозділі 3.1 за результатами аналізу патентної інформації на існуючі високошвидкісні мотальні механізми з малоінерційною розкладкою нитки та способи високошвидкісного намотування проведена їх класифікація. За основу класифікації обрані кінематичні і геометричні ознаки процесу намотування. У результаті систематизації існуючих способів висунута основна наукова гіпотеза дисертаційної роботи –можливість отримання заданої форми пакування з необмеженим об’ємом за рахунок зсуву шарів намотування уздовж осі обертання пакування.

Аналіз конструкцій існуючих мотальних механізмів показав, що для формування хрестоподібної намотки заданої форми зі стійкими торцями до чотирьох раніш існуючих рухів об’єктів намотування з метою зсуву шарів намотки необхідно додати новий рух нитководія або пакування уздовж осі обертання пакування.

При цьому доведено, що незалежно від кількості та виду рухів зберігається принцип малоінерційної розкладки нитки на пакування –гармонійний безударний вільний обертовий рух нитки в просторі без корекції та обмеження. За рахунок цього зберігається можливість високошвидкісного намотування нитки.

Для практичної реалізації основної наукової гіпотези у підрозділі 3.2 розроблено мотальний механізм з малоінерційною розкладкою та диференційною намоткою нитки, який дозволяє здійснювати зсув шарів намотки. Кінематична схема механізму наведена на рис. 1. У процесі намотування нитка розкладається на пакуванні хрестоподібно, здійснюючи складний рух, який є результатом кінематичного складання п’яти рухів об’єктів намотування. У результаті цього шари намотки зміщуються, а всередині шару витки укладаються хрестоподібно. Така намотка в практиці намотування називається диференційною.

Додатковий зсув нитки, що намотується, уздовж осі обертання пакування дозволяє незалежно від величини радіусу нитководія нарощувати об’єм намотки за рахунок збільшення висоти намотки нитки на патрон до любого заданого значення , що дорівнює:

, (1)

де –початкова висота розкладки нитки на пакування, що дорівнює , м;

–радіус обертання нитководія, м;

–кількість зсувів шарів намотки;

–величина зсуву шару намотки, м.

Етапи формування диференційної намотки показані на рис. 2.

Рис. 1. Кінематична схема механізму:

1 –нитководій; 2 –вічко; 3 –шків; 4 –ниткопровідна лійка; 5, 8 –кронштейни; 6 –зубчаста рейка; 7 –шестерня; 9 –ексцентрик; 10 –станина; 11 –бобіноутримувач; 12 –пінолі; 13 –вал; 14, 15 – електродвигуни; 16 –нитка; 17 –пакування; 18 –живильне пакування; 19 –конічний патрон; 20 –електродвигун; 21 –маховик.

У підрозділі 3.3 розроблена конструкція механізму для зсуву нитководія, що дозволяє зміщувати шари намотки на задану величину, а також запропонована методика для розрахунку величини зсуву в залежності від лінійної щільності пряжі, яку перемотуємо.

Четвертий розділ присвячений графоаналітичному дослідженню технології перемотування з малоінерційною розкладкою нитки. З позицій поставлених в дисертаційній роботі задач важливим результатом процесу високошвидкісного намотування нитки на пакування є її форма. Серед параметрів тіла намотування, що впливають на її форму, визначальне значення має параметр «висота розкладки» нитки на пакування.

Рис.2. Етапи формування диференційної намотки

У зв’язку з цим в підрозділі 4.1 на основі методів диференційно-інтегрального обчислення визначена математична залежність висоти розкладки нитки на пакування від кінематичних і геометричних параметрів процесу намотування. Вона має наступний вигляд:

, (2)

де - висота розкладки нитки на пакування, м;

- радіус обертання нитководія, м;

- відстань від нитководія до поверхні намотування, м;

- радіус поверхні намотування i-го шару, м;

- відповідно кількість обертів нитководія і поверхні намотування, хв-1.

Для визначення залежності (2) прийнято наступні припущення: вільна ділянка нитки (ділянка нитки від нитководія до поверхні намотування) має прямолінійну форму; при формуванні пакування виконується умова сполучення вільної ділянки нитки і витка нитки на пакуванні; при мінімально допустимій відстані нитководія від поверхні намотування вільна ділянка нитки дорівнює нулю; кінематичні умови намотування підтримуються постійними протягом всього часу формування пакування; центр просторової системи координат співпадає з центром тіла намотування.

Отримана залежність дозволяє визначити зв’язок висоти розкладки нитки на пакування з кінематичними і геометричними параметрами процесу намотування, радіусом нитководія і змінним радіусом тіла намотування.

У наступному підрозділі 4.2 проведено графоаналітичне дослідження впливу радіусу нитководія (), величини вільної ділянки нитки () і кінематичного співвідношення обертання нитководія та пакування на величину висоти розкладки нитки на пакування залежно від радіусу тіла намотування. Для цього відповідно до конструктивних параметрів мотального механізму визначено діапазон зміни вищеназваних параметрів. На підставі залежності (2) і з урахуванням особливостей технології малоінерційної розкладки побудовані номограми, які дозволяють визначити висоту розкладки нитки на пакування в будь-якій точці простору, що досліджується.

Аналіз отриманих номограм дозволив визначити якісні і кількісні характеристики процесу перемотування.

Встановлено, що однофакторні залежності виду , , мають лінійний характер змін з прямим та зворотнім зв’язком між функцією –висота розкладки –змінними аргументами , , . Із зростанням радіусу нитководія висота розкладки нитки на пакування збільшується, досягаючи максимального значення при м на початку намотки і дорівнює 0,11 м, а в кінці –,150 м. Із зростанням відстані від нитководія до поверхні намотування висота розкладки нитки на пакування зменшується до нуля з послідуючим зворотнім зростанням при подальшому підйомі нитководія.

У ході дослідження виявлено, що інтенсивність приросту висоти розкладки в процесі намотування пакування падає. У зв'язку з цим, пакування необхідно формувати в два етапи, створюючи задану форму в зоні більш інтенсивної зміни висоти розкладки і корегуючи її в зоні менш інтенсивної зміни цього параметру. Межа між зонами визначається з номограм величиною радіусу тіла намотування для кожного конкретного режиму.

Комплексний кількісний аналіз отриманих номограм показав, що для отримання пакування з максимально можливою висотою розкладки нитки необхідно початковий шар намотування формувати при наступних параметрах процесу: радіус нитководія м; відстань від нитководія до поверхні намотування м; величина кінематичного співвідношення . Але оскільки в процесі намотування відбувається збільшення радіусу намотування, нитководій необхідно постійно підіймати по відношенню до поверхні намотування, тобто збільшувати величину . Характер зміни величини залежить від форми тіла намотування, яку прогнозуємо, і визначається згідно номограм.

На підставі аналізу процесу малоінерційної розкладки нитки по отриманих номограм в підрозділі 4.3 розроблена технологія проектування пакування заданої форми. Послідовність процесу проектування представлена на рис. 3.

Рис.3. Алгоритм процесу проектування заданої форми пакування

За цією технологією на експериментальній установці мотального механізму з малоінерційною розкладкою нитки і диференційним намотуванням отримано мотальне пакування вовняної пряжі апаратної системи прядіння лінійної щільності 330 текс з декоративним ефектом «непс». Форма проектованого і отриманого пакування представлена на рис. 4 і 5.

Рис.4. Форма проектованого пакування

Рис.5. Форма отриманого пакування

Отримування заданої форми пакування забезпечувалось за рахунок підйому нитководія згідно із законом , представленим на рис. 6, а диференціальне намотування –згідно із законами , представленими на рис. 7. Як показали експериментальні дані форма отриманого пакування (рис. 5) відповідає спроектованій формі (рис.4), а коефіцієнт кореляції між теоретичним і експериментальним залежностями складає 0,853.

Рис.6. Закон підйому нитководія: Рис.7. Закон зсуву нитководія:

1 –теоретична; 1 –зсув нитководія від великого торця;

2 –експериментальна 2 –зсув нитководія від малого торця

У п’ятому розділі представлені дослідження по визначенню впливу процесу високошвидкісного перемотування на форму і структуру пакувань, отриманих способом диференційного намотування.

Для отримання мотального пакування заданої форми розроблено технологічний режим, який представлено у табл.1.

Таблиця 1

Технологічний режим формування мотального пакування

Найменування показників	Значення
1	2
Вид пряжі	вовняна
Лінійна щільність пряжі, текс	330
Живильне пакування	прядильний початок
Маса прядильного початку, кг	0,480
Тип натяжного прибору	гребінний
Розведення гребінних планок	65о
Розмір конічного патрону, м: великий діаметр середній діаметр малий діаметр висота	,08 ,064 ,034 ,29
Конструктивні параметри
Параметри нитководія: радіус обертання вічка нитководія, , м кут перегину нитки у вічку нитководія, І / ІІ , град	,08 150 / 72
Міжосьова відстань від вічка нитководія до осі обертання пакування, /, м	0,042* / 0,157**
Відстань від вічка нитководія до поверхні намотування, /, м	0,01* / 0,125**
Величина зсуву вічка нитководія уздовж осі обертанні пакування, , мм	0,695
Кінематичні параметри
Кутова швидкість обертання вічка нитководія, , хв-1	1000
Лінійна швидкість обертання вічка нитководія, , м/с	8,37
Кутова швидкість обертання пакування, , хв-1	5000
Лінійна швидкість обертання пакування, , м/с	16,75
Співвідношення швидкостей r:e	1 : 5
Швидкість руху нитки , м/с	18,72* –56,10**
Закони зміни конструктивних і кінематичних параметрів
Закон зміни відстані від вічка нитководія до поверхні намотування, , м
Закон зміни співвідношення швидкостей,
Закон зміни зсуву вічка нитководія вздовж осі обертання пакування, , м
Закон зміни зсуву вічка нитководія перпендикулярно осі обертання пакування, , м
Параметри отриманих пакувань
Форма пакування	триконусна
Розміри отриманого пакування: діаметр, , м висота намотування, //, м кут конусності торців, град	,212 ,15 / 0,27/ 0,10* о
Щільність намотки, г/м3	0,32
Маса пряжі на пакуванні, кг	1,8
Довжина пряжі на пакуванні, м	5455

Примітка: * - на початку процесу намотування пакування;

** - в кінці процесу намотування пакування.

В технологічних процесах по переробці пакувань важливим параметром є «щільність намотування». Останній в значній мірі залежить від розташування витків пряжі на поверхні намотування. У зв’язку з цим графоаналітичним методом отримана розгортка витка, яка представлена на рис. 8 (виток 1, 2). Тут же представлена розгортка витка, яка отримана експериментально (виток 3, 4). Порівняльний аналіз теоретичних і експериментальних результатів показав досить тісну узгодженість в розгортках витків – коефіцієнт кореляції дорівнює 0,834.

Для перевірки ступеню впливу параметрів високошвидкісного намотування на якісні показники вовняної пряжі з декоративними ефектами були проведені дослідження фізико-механічних властивостей пряжі до і після перемотування. Аналіз результатів показав, що спосіб диференційного намотування пряжі при швидкості 30-40 м/с не здійснює істотного впливу на зміну фізико-механічних показників пряжі, які залишаються в нормованих межах.

Вовняна пряжа, яка перероблена на експериментальній мотальній установці, використана для розробки нового асортименту тканин пальтової групи у твидовому оформленні. Проектування кольоровидорисунків здійснювалось за допомогою комп’ютерної програми «Тканина», на яку отримано авторське право.

Отримані тканини захищені патентами України на промислові зразки.

Очікуваний економічний ефект від використання у безчовниковому ткацтві пакувань із вовняної пряжі з диференційною намоткою, отриманих на мотальному механізмі з малоінерційною розкладкою нитки, складає 17117 грн. при переробці 1000 кг вовняної пряжі апаратної системи прядіння.

ВИСНОВКИ

Теоретичні та експериментальні дослідження процесу малоінерційної розкладки нитки на високошвидкісних мотальних механізмах дозволили удосконалити технологію розкладки нитки на пакування та за рахунок використання диференційної намотки вирішити важливу техніко-економічну задачу –підвищити ефективність процесу формування пакувань.
Встановлено, що високошвидкісні мотальні механізми з малоінерційною розкладкою нитки не дозволяють формувати мотальні пакування без обмеження об’єму тіла намотки. Це є причиною недостатньої довжини нитки на пакуванні.
Встановлено, що збільшити довжину нитки на пакуванні можливо за рахунок використання способу диференційної намотки нитки на пакування, який полягає у послідовному зсуву шарів намотки уздовж осі обертання пакування.
З метою збільшення довжини нитки на пакуванні запропоновано пристрій мотального механізму з малоінерційною розкладкою нитки для диференційної намотки та спосіб для її реалізації, які захищені патентами України.
Вперше отримана математична залежність висоти розкладки нитки на пакування від радіусу нитководія, відстані від нитководія до поверхні намотування, кінематичного співвідношення швидкостей нитководія та поверхні намотування, а також радіусу пакування, яке формуємо.
Графоаналітичне дослідження процесу малоінерційної розкладки нитки на пакування дозволило вперше розробити технологію проектування пакування заданої форми, яка полягає у виборі способу високошвидкісного намотування пакування та визначенні законів зміни відповідних конструктивних або кінематичних параметрів в залежності від радіусу пакування, яке формуємо.
Експериментальна перевірка запропонованих рекомендацій показала можливість отримання заданої форми пакування з використанням способу диференційного намотування, що дозволило збільшити довжину нитки вовняної пряжі апаратної системи прядіння лінійної щільності 330 текс з декоративним ефектом «непс» в 2 рази у порівнянні з мотальними пакуваннями, які використовують у теперішній час у шерстоткацтві. При цьому процес перемотування відбувається при високій швидкості 30-40 м/с.
Апробація мотальних пакувань, які отримано способом диференційного намотування на мотальному механізмі з малоінерційною розкладкою нитки по технологічному режиму, який нами розроблений, підтвердила ефективність виконаних розробок. Очікуваний економічний ефект від впровадження технології диференційного намотування пакувань складає 17117 грн. при переробці 1000 кг вовняної пряжі.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Прохорова І.А., Жук О.С. Класифікація способів намотування нитки на пакування на мотальному механізмі з малоінерційною розкладкою нитки // Вісник Київського національного університету технології і дизайну. –. –№2(28). –С.28-32.

Особистий внесок: аналіз та узагальнення відомих способів намотування, визначено основні признаки класифікації.

Прохорова І.А., Жук О.С. Технологія формування мотальних пакувань з вовняної пряжі апаратної системи прядіння з ефектом «непс» // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. –. –№2(12). –С.73-76.

Особистий внесок: розробка технології формування мотального пакування вовняної пряжі апаратної системи прядіння з декоративним ефектом «непс».

Прохорова І.А., Жук О.С. Визначення висоти розкладки нитки на пакуванні // Вісник Київського національного університету технології і дизайну. –. –№1(33). –С.98-101.

Особистий внесок: визначення математичної залежності висоти розкладки нитки на пакуванні від конструктивно-заправних та кінематичних параметрів мотального механізму з малоінерційної розкладкою нитки.

Жук О.С., Прохорова І.А, Михалойц В.П. Сучасні технології в художньому оформленні тканин // Легка промисловість. –. - №1. –С.47.

Особистий внесок: запропонована імітаційна модель, що дозволяє в короткий термін проектувати різноманітні структури та дизайни зразків тканин.

Пат. 18432 А Україна, МПК В65Н 54/28 / Пристрій для малоінерційної розкладки нитки / І.А.Прохорова, А.Г.Домбровський, О.С.Жук, А.Г.Домбровська (Україна). - № 200604267; Заявлено 17.04.06; Опубл. 15.11.2006, - Бюл. №11.- 4 с.

Особистий внесок: запропоновано рівномірно переміщувати пакування вздовж осі його обертання з метою формування пакувань збільшеного об’єму.

Пат. 18501 А Україна, МПК В65Н 54/28 /. Спосіб високошвидкісного способу намотування нитки на пакування / І.А. Прохорова, О.С. Жук (Україна). –№200604798; Заявлено 03.05.06; Опубл. 15.11.2006, - Бюл. № 11. –с.

Особистий внесок: отримано і експериментально підтверджено закон зсуву шарів намотування вздовж осі обертання пакування, що забезпечує спосіб диференційного намотування.

Комп’ютерна програма «Ткань»: А.с. 19192 Україна / І.А. Прохорова, О.Ю. Рязанова, О.С. Жук (Україна), № 19259; Заявл. 16.11.2006; Опубл. 10.01.2007.

Особистий внесок: розробка методики та алгоритму моделювання.

Пат. 14072 Україна, 05-05 / Текстильна тканина «Надін» / О.С.Жук, І.А.Прохорова (Україна). –№ s200600880; Заявлено 08.06.2006; Опубл. 25.04.2007, - Бюл. № 5. –с.