Разработка и исследование механизма вытягивания армированных швейных ниток

• Автор: Челышев, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СВОЙСТВ ШВЕЙНЫХ НИТОК И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИХ КАЧЕСТВУ
1.1 Краткая характеристика физико-механических свойств швейных ниток
1.2 Технологические схемы производства швейных ниток
1.3 Анализ влияния разрывного удлинения швейных ниток на процесс пошива
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА СВОЙСТВА ШВЕЙНЫХ НИТОК
2.1 Экспериментальное исследование влияния механических нагрузок на свойства швейных ниток в зависимости от их расположения в красильной бобине
2.2 Экспериментальные исследования влияния механических нагрузок на разрывные удлинения швейных ниток
2.3 Определение диапазона усилий вытягивания для достижения заданных свойств ниток
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
МЕХАНИЗМА ВЫТЯГИВАНИЯ ШВЕЙНЫХ НИТОК
3.1 Анализ известных способов и устройств для стабилизации
свойств швейных ниток
3.1.1 Устройство для вытягивания, термостабилизации
и заключительной обработки ниток
3.1.2 У стройство для вытягивания нитей
при бесконтактном инфракрасном нагреве
3.1.3 Устройства для вытягивания химических нитей
3.1.4 Устройство для натяжения перематываемых нитей
3.1.5 У стройство для автоматического регулирования натяжения движущегося материала

3.2 Разработка механизма вытягивания швейных ниток
3.2.1 Аналитическое моделирования процесса вытягивания
ниток с использованием тормозных устройств
3.2.2 Основные требования, предъявляемые к вытяжным
устройствам
3.2.3 Швейная нить как объект регулирования
3.2.4 Измерительное устройство
3.2.5 Расчет заправочных параметров
3.3 Разработка и исследование системы регулирования
натяжения нити
3.3.1 Разработка принципиальной схемы системы.
Уравнения элементов
3.3.2 Уравнение движения системы
3.3.3 Аналитическое проектирование системы.
Исследование динамических свойств системы
3.4 Технологические испытания механизма вытягивания при производстве армированных ниток
Выводы по третьей главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт о внедрении результатов диссертационной
работы
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Справка о практическом использовании результатов работы и ожидаемом экономическом эффекте
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Технические условия ТУ8147-031-00319693-2011
Нитки полиэфирные (опытная партия)

ВВЕДЕНИЕ
Изготовление швейных ниток является важной составляющей производств текстильной и легкой промышленности.
В настоящее время в швейной промышленности применяются в основном нитки, изготавливаемые из химических волокон и нитей. Удельный вес производства хлопчатобумажных ниток за последние 25 лет сократился с 75 % до 5 %. Такие изменения в ассортименте швейных ниток вызваны повышенными требованиями к качеству ниток, применяемых на высокоскоростных швейных машинах, автоматах и поточных линиях [1].
Актуальность работы. Нагрузки, испытываемые швейной ниткой в процессе пошива, особенно в условиях высоких скоростей, очень велики. При каждом стежке челночной строчки швейная нитка в течение 0,001 сек из состояния покоя достигает скорости до 150 км/час и затем сразу же тормозится. В этих условиях силовая нагрузка на нитку в зависимости от структуры стачиваемого материала, толщины нити, скорости пошива составляет 150 - 350 сН, а температура нагрева иглы достигает 400° С [2 - 4]. При таких воздействиях нить должна обладать не только прочностью, но и стабильными физико-механическими свойствами, обеспечивающими необходимые разрывные удлинения для гашения пиковых нагрузок. Снижение разрывного удлинения ниток на 5 - 10 % приводит к увеличению длины безобрывного шва в 3 - 5 раз. Так, например, при снижении удлинения лавсановых ниток с 20 % до 10 % количество обрывов на 100 м строчки уменьшилось с 13 до 4 [5].
Высокое и непостоянное разрывное удлинение швейных ниток при соединении деталей изделий приводит к стягиванию швов, ухудшает взаимодействие рабочих органов швейных машин, вызывает пропуск стежков и увеличивает обрывность, что в конечном счете не только ухудшает качество попиваемых изделий, но и снижает производительность труда. Так, например, при пошиве мужских костюмов на ликвидацию одного обрыва

Применим к этим данным функцию Ро1уШ, предварительно зададим порядок аппроксимирующего полинома п = 2.
В результате решения задачи получены следующие значения коэффициентов полинома, аппроксимирующего зависимость разрывного удлинения от усилия вытягивания для катушки № 1:
ао =17.3, ах = 0.14-КГ2, о, =-5-КГ5.
Для катушки № 5 (массив * = [0 100 200 300 400], массив
у — [15.2 14.3 13.6 12.3 10.0]) значения коэффициентов полинома оказались следующими:
а0 =15.2, а, = -0.28-1(Г2, а2 = -2 105.
Таким образом, искомые аналитические описания (2.24) принимают вид ех = -5-10~5Т2 + 0.14 -10“2Г + 17.3, (2.2)
= -2 10~57’2 - 0.28 ДО"2 Г + 15.2. (2.3)
Вид этих зависимостей (2.2) и (2.3) графически представлен на рис. 2.3. Видно, что достоверность аппроксимации в обоих случаях удовлетворительная.
Кривые зависимостей (2.2) и (2.3), представленные на рис. 2.3, позволяют приближенно прогнозировать усилия вытягивания ниток с целью уменьшения различий разрывных удлинений ниток, располагающихся на разных катушках.
Так, пусть требуется получить нитки с одинаковым удлинением, например, 14 % - как наиболее предпочтительное для пошива швейных изделий. Для определения величин усилий вытягивания, обеспечивающих получение ниток с катушек № 1 и № 5 с разрывным удлинением 14 %, необходимо найти абсциссы точек пересечения кривых 1 и 5 с