LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ створення низькомодульної технології рідинної обробки ниток у пакуваннях

дослідження причин, що лімітують процеси рідинної обробки. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі необхідно вирішити наступні завдання:

  • виконати аналіз технологічного циклу рідинної обробки ниток у пакуваннях у рамках системного підходу як складної системи, що включає технологічні підсистеми формування структури пакування й власно рідинної обробки;

  • здійснити структурну декомпозицію технологічних систем рідинної обробки ниток у пакуваннях і формування пакування хрестового намотування;

  • за результатами декомпозиції виявити етапи технологічного процесу, які здійснюють найбільший лімітуючий вплив на результати рідинної обробки;

  • охарактеризувати вплив неоднорідностей різних структурних рівнів пакування на результати рідинної обробки;

  • спроектувати й виготовити лабораторний комплекс для вивчення процесу поперечної деформації витків зусиллям пережиму в контактній площадці їхнього перетинання;

  • виконати експеримент і побудувати залежності поперечної деформації витків у контактній площадці перетинання від зусилля пережиму й натягу нитки, а також відносного подовження нитки від величини розтяжного зусилля;

  • скласти математичні залежності, що відтворюють просторову криву траєкторії навівання нитки в обсязі всього тіла пакування з урахуванням міжвиткової взаємодії, що відтворюють зміну параметрів міжвиткової взаємодії в полі відцентрових сил, а також залежностей для обчислення структурних характеристик пакування;

  • розробити загальну схему побудови комп'ютерної моделі структури пакування, а також основні алгоритми моделі;

  • розробити підсистему обробки й візуалізації результатів комп'ютерного моделювання структури пакування;

  • скласти пакети програм на основі алгоритмів, спланувати й поставити комп'ютерний експеримент;

  • за результатами комп'ютерного експерименту виконати дослідження впливу попереднього натягу нитки, лінійної густини нитки, кута розкладки нитки й початкового радіуса намотування на структуру пакування;

  • за результатами комп'ютерного експерименту виконати дослідження пошарового розподілу параметрів структури пакування в полі відцентрових сил залежно від швидкості обертання тіла пакування;

  • сформулювати основні принципи й нові технічні рішення низькомодульної технології рідинної обробки ниток у пакуваннях;

  • створити стенд і виконати випробування нових технічних рішень низькомодульної технології рідинної обробки ниток у пакуваннях.

Об'єкт дослідженнятехнологія рідинної обробки ниток у пакуваннях.

Предмет дослідженняпакування хрестового намотування, призначене для рідинної обробки.

Методи дослідження. Поставлені в роботі завдання вирішені з використанням традиційних і сучасних теоретичних і експериментальних методів дослідження, що забезпечило досягнення мети й підтвердження вірогідності основних результатів дисертаційної роботи.

У теоретичних дослідженнях використані методи аналізу й синтезу, системний підхід до аналізу технологічних систем, розглянутих як складні системи, метод структурної декомпозиції складних систем, основні положення теорії намотування, фарбування, промивання й сушіння ниток у пакуваннях, аналітичної й нарисної геометрії, методи диференціального й інтегрального вирахувань, лінійної інтерполяції, метод комп'ютерного моделювання.

Емпіричні методи дослідження реалізовані у вигляді постановки серії натурних локальних експериментів для вивчення впливу технологічних параметрів на ступінь деформації нитки, результати яких піддавали обробці з використанням методів математичної статистики й теорії імовірності, апроксимації даних експерименту аналітичними залежностями, а також постановкою комп'ютерного експерименту з використанням оригінальної комп'ютерної моделі й методів комп'ютерної графіки. Комп'ютерний експеримент, а також статистична обробка результатів експериментальних досліджень, виконано у середовищі універсальної математичної системи Mathcad 2000 Pro на стандартному ІBM-сумісному персональному комп'ютері.

В експерименті якісні й кількісні дані про досліджуваний процес поперечної деформації нитки одержані з використанням оптичного методу виміру, а також цифрових методів побудови, передачі й обробки зображень.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у розвитку теорії рідинної обробки ниток у пакуваннях з використанням принципу динамічного розущільнення структури пакування, необхідність якого вперше доведена науковим обґрунтуванням причин, що лімітують процеси рідинної обробки. При цьому:

  • вперше показано, що головним фактором, який здійснює лімітуючий вплив на процес рідинної обробки, є деформований стан нитки в контактних площадках перетинання витків;

  • розвинене модельне уявлення про структуру пакування, сформованого за допомогою мотального барабанчика постійного кроку, й складеного із шарів, прошарків і окремих компонентів траєкторії навівання нитки, яке відрізняється тим, що кількість прошарків у шарі збільшується пропорційно його радіусу, завдяки чому досягається сталість поверхневої густини заповнення шарів ниткою;

  • вперше здійснено повний математичний опис безперервної просторової кривої траєкторії навівання нитки в обсязі всього тіла пакування з урахуванням поперечної деформації нитки в контактних площадках перетинання витків, що дозволило обчислити координати слідів траєкторії нитки в площині перетину тіла пакування, характер розподілу яких має вирішальний вплив на результати рідинної обробки;

  • вперше в прямому експерименті на моделі контактної площадки одержані математичні залежності ступеня поперечної деформації нитки від зусиль пережиму й натягу, що дозволило відтворити в комп'ютерній моделі процеси міжвиткової взаємодії для всіх шарів пакування;

  • вперше отримані рівняння торцевих компонентів траєкторії навівання нитки у вигляді відрізків еліптичних кривих, положення яких у просторі виражено через параметри намотування й геометричні розміри тіла пакування, що зручно для побудови комп'ютерної моделі процесу формування пакування;

  • вперше здійснено математичний опис процесу зміни параметрів структури пакування у полі відцентрових сил, що дозволило одержати дані як якісного, так і кількісного характеру, необхідні для розробки принципово нової технології рідинної обробки пакувань;

  • вперше побудовано комп'ютерну модель для пошарового розрахунку параметрів міжвиткової взаємодії й обчислення траєкторії точки набігання в процесі намотування, а також розрахунку зміни параметрів міжвиткової взаємодії в полі відцентрових сил, що дозволило дослідити вплив швидкості обертання тіла пакування і параметрів намотування на структуру пакування.

Основні наукові результати:

  • за підсумками комп'ютерного експерименту одержані