Компьютерное моделирование динамики процесса вытягивания волокнистого материала в вытяжных приборах

• Автор: Ордов, Константин Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

Глава 1. Вытягивание волокнистых материалов, его роль в

прядении, способы исследования и управления

1.1. Теретическне основы вытягивания.

1.2. Основные характеристики вытягиваемых продуктов и

способы их исследования.

1.2.1. Нсровнота и ее виды.

1.2.2. Методы исследования неровноты.

1.3. Вытяжные приборы и их основные характеристики

1.4. Управление процессом вытягивания

1.4.1. Измерительные устройства в вытяжных
приборах.
1.4.2. Способы управления процессом вытягивания
1.5. Виды и способы моделирования систем вытягивания
Выводы по главе 1.
Глава 2. Компьютерное моделирование многозонных вытяжных
приборов
2.1. Кинематика и динамика движения волокон в зоне
вытягивания
2.2. Особенности процесса вытягивания в многозонных
вытяжных приборах.
2.3. Алгоритм имитации вытягивания волокнистого
продукта в однозонном вытяжном приборе
2.4. Обработка результатов моделирования.
2.4.1. Исследуемые характеристики линейной
плотности продукта
2.4.1. Алгоритм обработки данных.
2.5. Верификация модели
2.5.1. Постановка задачи.
2.5.2. Моделирование идеального вытягивания
2.5.3. Исследования при изменении скорости цилиндров
по гармоническому закону.
2.5.4. Моделирование процесса вытягивания продукта
со случайным распределением волокон
2.6. Исследование зависимости точности компьютерного
моделирования от объема выборочных испытаний
2.7. Алгоритм имитации работы многозонного вытяжного
прибора.
2.8. Динамическая модель многозонного вытяжного
прибора.
2.9. Верификация динамической модели.
2.9.1. Постановка задачи.
2.9.2. Результаты моделирования
Выводы по главе 2.
Глава 3. Применение мауе1е1анализа для исследования
нестационарной неровноты проду кта по линейной
плотности.
3.1. Источники и виды нестационарной неровноты и
проблемы ее анализа.
3.2. Основы уауекчанализа и методика его применения
3.3. Сравнение базовых функций уае1е1анализа при исследовании нестационарной неровноты волокнистых
продуктов.
3.4. Применение методов уаее1анализа в исследованиях неровноты продукта по линейной плотности
3.4.1. Базовая модель продукта с нестационарной
неровнотой
3.4.2. Использование непрерывного уауе1епреобразования для исследования нестационарной неровноты продукта
3.4.3. Использование дискретного многоуровневого уауе1е1разложения линейной плотности продукта для исследования нестационарной неровноты
Выводы по главе 3.
Глава 4. Компьютерные эксперименты с имитационно
статистической моделью многозонного вытяжного
прибора.
4.1. Описание модели многозонного вытяжного прибора.
4.2. Исследование влияния гармонических колебаний
линейной плотности продукта.
4.2.1. Исследование влияния амплитуды колебаний
4.2.2. Исследование влияния частоты колебаний
4.3. Влияние величины разводки на качество
вытягиваемого продукта
4.3.1. Вытягивание случайного продукта.
4.3.2. Вытягивание продукта содержащего
гармоническую неровноту
4.4. Исследование переходного процесса.
Выводы по главе 4.
Глава 5. Автоматизированная система моделирования и
управления процессом вытягивания волокнистых
продуктов.
5.1. Адаптивные системы управления
5.2. Адаптивная система управления процессом
вытягивания волокнистого продукта.
5.3. Автоматизированная система моделирования и управления процессом вытягивания волокнистых
продуктов в многозонных вытяжных приборах.
Выводы по главе 5.
Выводы по диссертационной работе.
Литература


Короткие волокна имеют большую дисперсию точек перехода на скорость вытяжной пары, по сравнению с более длинными, а также математическое ожидание значения точки перехода короткого волокна располагается ближе к питающей парс, по сравнению с эквивалентным значением более длинных. При теоретическом исследовании не представляется возможным учесть все факторы, определяющие закономерность движения волокон. Поэтому результаты экспериментов являются определяющими. Практика является критерием истинности. Вытяжные приборы - основное средство осуществления процесса вытягивания. В современной практике прядения применяются вытяжные приборы различных систем и конструкций. Вытяжные приборы имеют две главные задачи: заставлять волокна двигаться с определенными скоростями и благодаря этому распределяться на большей длине, распрямлять и параллелизовать волокна. А в прядении лубяных волокон вытяжные приборы имеют еще и третью задачу: производить расщепление комплексных волокон на более тонкие. Чтобы неровнота от вытягивания была возможно меньше, необходимо обеспечить более правильное движение волокон с возможно меньшими отклонениями от закономерного. Необходимо обеспечить такое движение волокон в вытяжных приборах, при котором расстояние между передними их концами увеличивается в отношении, равном вытяжке. Таким образом, можно сформулировать основные задачи вытяжных органов: в каждом поле вытягивания задний, подающий зажим должен подводить волокна возможно ближе к переднему зажиму с определенной, постоянной, одинаковой для всех волокон скоростью, не позволяя отдельным волокнам преждевременно переходить на скорость переднего зажима и удерживая их от захвата впереди идущими волокнами. Существует большое количество модификаций вытяжных приборов, включающих в себя по мере необходимости различное количество полей вытягивания, уплотнителей, ремешков, планок, промежуточных валиков, гребенных полей, изгибающихся полей вытягивания и т. Структура вытяжного прибора зависит как от волокнистого состава и свойств вытягиваемого материала, так и от этапа обработки волокнистого материала. Некоторые наиболее часто используемые из них представлены ниже. В простейшем виде вытяжной прибор состоит из двух цилиндров и положенных на них валиков, которые прижимаются к цилиндрам под действием собственной силы тяжести или груза, а также возможно использование магнитных валиков []. В случае если валик прижимается к цилиндру собственной силон тяжести, то такого вида валики называют самогрузными. Как правило, валики имеют покрытие, которое обеспечивает упругий эластичный зажим волокон. Иногда также используются рифленые валики и цилиндры. В этом случае цилиндр имеет рифли с профилем зубчатых колес, в зацеплении с которыми находятся такие же рифли верхнего валика, изготовляемого из металла и не имеющего покрытия. Благодаря такому устройству валик не проскальзывает и не отстает от движения цилиндра, а зажим волокон и ведение их с определенной скоростью более надежны. Каждый цилиндр вместе со своим валиком или несколькими валиками, имеющими одинаковую скорость вращения, составляют вытяжную пару. Первая пара по ходу процесса вытягивания называется питающей парой, последняя пара - выпускающая (передняя) пара. Каждая вытяжная пара движется с определенной окружной скоростью и, с этой же скоростью, она заставляет двигаться волокна, попавшие в зажим. Данная структура вытяжного прибора может быть расширена за счет дополнительных цилиндров, валиков и полей вытягивания. Также для реализации процесса вытягивания используются вытяжные приборы, включающие в себя ремешки. Используются схемы двухремешковых и одноремешковых вытяжных приборов. Ремешки в свою очередь двигаются с окружной скоростью цилиндра и вынуждают в результате сил трения двигаться волокна с той же скоростью. Использование ремешков способствует движению волокон по первой предельной схеме, что сокращает вклад в общую неровноту продукта неровноты от вытягивания. На ленточных машинах хлопкопрядильного производства, как правило, используются вытяжные приборы "3 на 3" (двухзонные) с контролирующим валиком. Вытяжной прибор имеет три цилиндра и три валика.