LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ стабілізації натягу пружної системи заправки текстильних машин

фабрики № 2 ОАО "Херсонський бавовняний комбінат": "Платан – 2" (арт. 5222), поверхнева щільність 262 г/м2; "Дельта" (арт. 5018), поверхнева щільність 395 г/м2 та "Дружба" (арт. 4994), поверхнева щільність 493 г/м2. Всі тканини мають великовізерункове переплетіння. Ширина зразків дорівнювала 0,10 м, діаметр ролика дорівнював 0,12 м. Величина кута визначалась експериментально по максимуму амплітуди прийнятого ультразвукового сигналу. Вісь ультразвукового приймача 5 розташовувалась перпендикулярно площині контрольованого матеріалу 8. Відстань дорівнювала 0,24 м і вибиралась за умови відсутності прямого проходження ультразвукового імпульсу між ультразвуковим випромінювачем 4 та ультразвуковим приймачем 5. Результати експериментальних досліджень приведено на рис. 10. Як видно з отриманих залежностей, при збільшенні натягу тканини збільшується амплітуда прийнятого ультразвукового сигналу . При цьому збільшення поверхневої щільності зразків призводить до збільшення амплітуди (при одному й тому ж значенні натягу ). За результатами експериментальних досліджень було отримано регресійні залежності амплітуди ультразвукового сигналу від натягу у вигляді , де - коефіцієнти, що мають розмірність [В/Н2], [В/Н] та [В] відповідно:

для тканини "Платан-2":

,


для тканини "Дельта":

,


для тканини "Дружба":

.



Рис. 9 . Функціональна схема експериментальної установки:

1 – генератор Г6-31; 2 – формувач імпульсів, 3, 6 – підсилювачі; 4 – ультразвуковий випромінювач; 5 – ультразвуковий приймач; 7 – імпульсний вольтметр В4-20; 8 – тканина; 9 – ролик


Рис. 10. Результати експериментальних досліджень залежності напруги

від натягу тканини :

– для тканини "Платан-2"; – для тканини "Дельта"; – для тканини

"Дружба"

При цьому відносна похибка не перевищує 3 %, чутливість складає В/Н. Таким чином, ультразвуковий амплітудний метод доцільно використовувати для безперервного технологічного контролю натягу текстильних матеріалів. При одночасному безконтактному технологічному контролі натягу та поверхневої щільності можливо визначити поверхневу щільність полотна у вільному стані (без натягу).

На рис. 11 приведено результати експериментальних досліджень залежності поверхневої щільності від натягу для зразків тканин "Платан – 2" (арт. 5222), "Дельта" (арт. 5018) та "Дружба" (арт. 4994), а на рис. 12 – номограма для визначення необхідних значень поверхневої щільності та амплітуди ультразвукового сигналу для отримання необхідного номінального значення поверхневої щільності готової продукції.


Рис.11 . Результати експериментальних досліджень залежності

поверхневої щільності від натягу :

– для тканини "Платан-2"; – для тканини "Дельта"; – для тканини "Дружба"


Четвертий розділ присвячено розвитку наукових основ стабілізації натягу одиночних ниток кругло- та плосков'язальних машин.

Вивчення побудови одиночних ниток показало, що абсолютна більшість їх має неоднорідну структуру за геометричними показниками. Так, коефіцієнт варіації бавовняних ниток по товщині (діаметру) при довжині відрізка 10 см складає 10 – 12 %, а синтетичних (капрон, лавсан) – 4 – 5 %, що пояснюється специфікою їх виробництва. Так, останні мають більш упорядковану структуру при незначних коливаннях по товщині (діаметру) окремих філаментів. Проведені дослідження показали, що відхилення від середнього значення товщини (діаметру) для великих відрізків ниток з натуральної сировини можуть досягати 90 – 120 %. Це обумовлено низькою якістю сировини, наявністю на нитках шишок, стовщень. Для пластинчатих та тарілчатих нитконатягувачів (для яких вихідний натяг , де - коефіцієнт тертя нитки о поверхню тарілок або пластин; - коефіцієнт жорсткості нитки при стисненні; - величина деформації поперечного перерізу нитки у зоні контакту з тарілками або пластинами; - швидкість руху нитки) умова стабілізації натягу нитки, нерівномірної за діаметром поперечного




Рис. 12. Номограма для визначення необхідних співвідношень поверхневої

щільності та амплітуди ультразвукового сигналу:

– для тканини "Платан-2"; – для тканини "Дельта"; – для

тканини "Дружба"


перерізу, може бути представлена у вигляді:

.



(9)

Для компенсаторів натягу з пружною ланкою, кільцем та гребінчастого, для яких , де – сумарний кут обхвату ниткою рухомого елемента компенсатора, необхідні умови для стабілізації натягу мають вигляд:

.


(10)

Для визначення умов забезпечення мінімального необхідного натягу нитки перед зоною в'язання необхідно знайти мінімум функції від змінних , які зв'язані співвідношеннями


(11)

Ці співвідношень (11) відносно змінних було виражено через незалежних змінних . При підстановці цих виразів у функцію натягу можливо отримати функцію від незалежних змінних. При вирішенні задачі знаходження абсолютних мінімумів з використанням способу множників Лагранжа для компенсатора натягу з кільцем було визначено цільовий функціонал:

.

(12)

У якості змінних було обрано натяг веденої гілки нитки та кут обхвату ниткою поверхні кільця. Відповідні часткові похідні:

.



(13)

При було отримано мінімальне значення натягу сН для кута рад.

При обмеженнях змінних у вигляді нерівностей класичні методи варіаційного дослідження оптимальних рішень є малоефективними. Для оцінки ефективності роботи компенсатора з кільцем при зміні вхідного натягу було використано принцип максимуму Понтрягіна Л.С., суть якого полягає в тому, що якщо вектор рівнодійної сили оптимальний (забезпечує мінімум функції Понтрягіна), то енергетична функція Гамільтона має максимум по відношенню до вектора рівнодійної сили у вказаному інтервалі рівняння. Задача досліджень полягала у пошуку оптимального по швидкодії керування, при якому кільце переміститься з початкового положення в кінцеве за мінімальний час. Швидкість у початковому та кінцевому положенні Виходячи з принципу оптимального керування необхідно, щоб при зміні вхідного натягу кільце змінювало своє положення таким чином, щоб забезпечити постійність величини вихідного натягу (із збільшенням вхідного натягу повинен зменшуватись кут обхвату , і навпаки, із зменшенням повинно відбуватись збільшення значення кута ). В результаті проведеного аналізу було отримано максимальне значення рухаючої сили . При цьому встановлено, що збільшення маси кільця, з одного боку, призводить до зниження амплітуди коливань натягу, а з