Последние комментарии

Исследование перетяжки нити в процессе петлеобразования на плосковязальных машинах

E-mail Печать
Одним из важнейших этапов подготовки трикотажного производства является определение расхода сырья на разрабатываемое полотно или изделие.

В настоящее время известны различные методы, применяемые для расчета расхода сырья, основанные на определении количества потребляемого сырья по проектируемой структуре переплетения. Однако все эти методы требуют наличия данных о параметрах еще не выработанного трикотажа и поэтому часто дают ошибку более 10%.

Известны также методы определения расхода сырья с помощью приборов непосредственно на машине. Однако такой способ требует дополнительного расхода сырья на выработку экспериментальных образцов.

В данной работе была поставлена задача по разработке методики теоретического расчета расхода сырья на этапе проектирования исходя из выполняемого процесса петлеобразования.

Для определения расхода сырья на изделие необходимо знать длину
нити во всех элементах структуры трикотажа: петле, наброске, протяжке. Наиболее сложно определить длину нити в петле, которая зависит от глубины кулирования.

Глубина кулирования обычно является установочным параметром, зная который можно по геометрической модели рассчитать длину нити в получаемом элементе структуры трикотажа. Однако после выполнения процесса петлеобразования длина отрезка нити, расходуемого на элементы структуры трикотажа, всегда оказывается меньше рассчитанных величин, что может происходить вследствие перетяжки нити из уже сформированных элементов во вновь образуемые. Поэтому целью данной работы было определение величины перетяжки нити в процессе петлеобразования, выполняемого по вязальному способу на плосковязальных машинах.

Сначала необходимо было установить соответствие между установочной (машинной) и реальной глубинами кулирования.

Для этого на плосковязальной машине «Steiger» (модель Vesta 130Е) были выработаны 15 образцов переплетением гладь из шерстяной пряжи трех различных линейных плотностей (31текс´2, 31текс´2´2, 31текс´2´3) на пяти различных уровнях условной плотности (250, 300, 350, 400, 450). Путем измерений были определены длины нити в петле на всех образцах, а по геометрической модели были выведены математические зависимости для определения глубины кулирования исходя из реальной длины нити в петле.

При выводе формул исходили из следующего предположения.

При образовании новой петли однозначно определить положение старой петли на игле практически невозможно, поэтому предположили, что могут иметь место два крайних положения старой петли относительно новой, одно из которых соответствует максимальной (рисунок 1а), а другое - минимальной (рисунок 1б) глубинам кулирования при одинаковой длине нити в петле.

Очевидно, что в действительности старая петля будет занимать промежуточное положение относительно двух крайних. Поэтому при расчете за окончательное значение была принята средняя величина между максимальной и минимальной глубинами кулирования.

По геометрическим моделям (рисунок 1а,б), были выведены формулы для определения максимальной и минимальной глубин кулирования:

hkmax = h1 – F = r×(1 - cosfmax) + (L/2 – F/2 – p/2 - r×fmax)×sinfmax – F,            (1)

hkmin = F/2 + d/2 + r×sinfmin + (L/2 – t/2 + 3×F/(2×cosfmin) – r×(fmin + p/2))×cosfmin,  (2)

где hkmax, hkmin – максимальная и минимальная глубины кулирования, мм;

L – длина нити в петле, мм;

F – условный диаметр нити, мм;

d – диаметр головки крючка иглы, мм;

p – толщина отбойного зуба, мм;

t – игольный шаг, мм;

 



alt


fmax, fmin – максимальный и минимальный углы охвата нитью рабочих органов, рад.

 

а)                                                            б)

Рисунок 1

С помощью выведенных формул были определены фактические глубины кулирования для каждого образца. Путем аппроксимации экспериментальных данных были построены графики зависимости средней фактической глубины кулирования от теоретической – зависящей от величины установленного на машине уровня кулирования. Определены уравнения (рисунок 2), характеризующие функциональную зависимость, которые впоследствии могут быть использованы для опытных расчетов.

alt

 

Экспериментальные точки
для пряжи различных
линейных плотностей:




alt

 

 

31текс х 2


 

31текс х 2 х 2


 

31текс х 2 х 3


Аппроксимирующие графики для пряжи различных линейных плотностей:




alt

 

31текс х 2


 

 

31текс х 2 х 2


 

 

31текс х 2 х 3


 

Рисунок 2

В результате проведенных измерений и расчетов было установлено, что условным значениям достаточно точно соответствуют величины глубины кулирования, полученные делением значений условной плотности на 100 (например, hk = 250/100 = 2,5 мм).

Однако по мере увеличения длины нити в петле разница между реальной и прогнозируемой (фактической и теоретической) глубинами кулирования увеличивается, что свидетельствует о наличии перетяжки нити из уже сформированной петли в процессе петлеобразования, и эта перетяжка зависит от установочной глубины кулирования и линейной плотности нити.

Для определения величины перетяжки нити по глубине кулирования и длине нити в петле было проведено сравнение их теоретических и фактических значений.

Для вычисления теоретической длины нити в петле по известной установленной глубине кулирования была решена обратная задача - нахождение длины нити в петле по заданной глубине кулирования.

За теоретическое значение было принято среднее значение длины нити в петле относительно максимального и минимального ее значений, вычисленных по установочной глубине кулирования. В данном случае при одинаковой глубине кулирования максимальной длине нити в петле соответствовал второй рассмотренный случай (рисунок 1б), а минимальной – первый случай (рисунок 1а).

В результате получены формулы для определения теоретической длины нити в петле с учетом установочных параметров глубины кулирования:

Lmin = 2×(hkуст - r×(1 - cosfmax))/sinfmax + p + F + 2×r×fmax + 2×F/sinfmax            (3) 

Lmax = (2×hkуст – (F + d))/cosfmin - 2×r×tgfmin + t - 3×F/cosfmin + 2×r×(fmin + p/2) (4)

 

На основании поведенных расчетов построена диаграмма (рисунок 2), по которой можно определить перетяжку нити, возникающую при определенной установочной глубине кулирования, фактическую глубину кулирования и соответствующую ей фактическую длину нити в петле, а также теоретическую длину нити в петле, задаваясь величиной установленной на машине глубины кулирования и линейной плотностью пряжи.

В результате величина перетяжки по длине нити в петле составила не более 10% от теоретического значения, возрастая по мере увеличения глубины кулирования и линейной плотности пряжи. Это можно объяснить большей жесткостью нитей более высоких линейных плотностей.

С помощью полученных формул и зависимостей возможно определить длины нити в петле с учетом перетяжки, что максимально приблизит процесс проектирования к реально получаемым параметрам трикотажа и позволит рассчитать расход пряжи на вырабатываемое изделие.

Проведенные расчеты показали высокую сходимость теоретических и экспериментальных результатов. Ошибка составила ±2%.


Все права на материалы сайта принадлежат автору. Перепечатка и использование возможны только с письменного разрешения автора или при наличии активной ссылки на этот сайт

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить