LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


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

(2001 р., 2005 р., 2006 р., 2007 р.); на розширених наукових семінарах кафедри прикладної математики й математичного моделювання, 2000 р.; кафедри обладнання легкої промисловості й побутового обслуговування, 2001 р.; кафедри хімічної технології і дизайну волокнистих матеріалів, 2001 р., 2007 р.; на міжкафедральних наукових семінарах Херсонського національного технічного університету, м. Херсон, 2001 р., 2007 р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 28 наукових статей у фахових журналах; 15 патентів України; 13 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, списку використаних літературних джерел і додатків. Повний обсяг дисертації — 461 сторінка, повністю зайняті ілюстраціями 45 сторінок, загальна кількість ілюстрацій — 65, повністю зайняті таблицями 4 сторінки, загальна кількість таблиць — 13, список літературних джерел з 285 найменувань займає 26 сторінок, 4 додатки — 90 сторінок. Обсяг основної частини дисертації становить 327 сторінок.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі дано обґрунтування актуальності теми дисертації, виділені основні аспекти досліджуваної проблеми, визначені мета й завдання дослідження, обрані об'єкт і предмет дослідження, сформульовані наукова новизна й практична значущість отриманих результатів.

Перший розділ присвячений аналізу літературних джерел з метою створення інформаційної бази для розвитку наукових основ технології рідинної обробки ниток у пакуваннях і устаткування нового покоління. При цьому поставлені й вирішені три основні завдання: пошук етапів існуючої технології рідинної обробки, які мають найбільший лімітуючий вплив на результати технологічного процесу; виявлення найбільш перспективних способів інтенсифікації процесів рідинної обробки у пропонуємій технології; огляд сучасних методів і засобів, призначених для виконання досліджень.

У рамках вирішення першого завдання здійснено аналіз всіх етапів підготовки, в тому числі стадію намотування, і, власно, рідинної обробки, розглянутих як єдиний технологічний цикл. Встановлено, що процес формування структури пакування не обмежується стадією намотування, а триває на наступних етапах обробки під впливом механічних зусиль і взаємодії структури з потоком розчину.

Відзначено, що наукові основи процесу формування пакувань, закладені А.П. Малишевим і А.П. Мінаковим, розвинені школами В.А. Гордєєва, В.Н. Аносова, Е.Д. Єфремова, А.Ф. Прошкова, і багатьма іншими вченими. Специфіка формування ткацьких пакувань, призначених для рідинної обробки, розглянута в роботах С.А. Александрова, В.Б. Кльонова, А.И. Бородіна, В. Вегенера, С. Шуберта й інших авторів.

Сформульована гіпотеза про лімітуючий вплив на результати процеса рідинної обробки етапа проникання розчину в ділянки контактних площадок перетинання витків, деформованих тиском між шарами. Оскільки намотувальне устаткування не дозволяє формувати партії повністю ідентичних пакувань, час завершення рідинної обробки всіх пакувань виявляється різним, що в умовах існуючої масової технології приводить до значних перевитрат енергоресурсів і часу й, отже, погіршенню техніко-економічних показників виробництва.

Звідси випливає, що істотно підвищити техніко-економічні показники технології можливо тільки за рахунок переходу від масової схеми обробки пакувань до індивідуальної. Обов'язковою умовою цього є радикальне прискорення процесів, яке стає можливим за рахунок використання сучасних фізичних способів інтенсифікації. Одним з головних таких способів є зменшення модулю ванни, який при індивідуальній обробці пакувань може досягати значень, неможливих в існуючій технології.

У другому завданні здійснено аналіз перспективних хімічних і фізичних способів інтенсифікації процесів фарбування. Встановлено, що до числа перспективних відносяться швидкісні способи фарбування целюлозних матеріалів активними барвниками з часом обробки в декілька хвилин. Найбільш ефективними способами інтенсифікації є зменшення модуля ванни, використання вакууму, полів механічних сил, акустичних коливань і електромагнітного випромінювання, ефективність яких ще більше зростає при використанні сучасних мікропроцесорних систем керування з розширеними функціональними можливостями.

Розробка на цій основі принципово нової технології традиційним шляхом вимагає великих витрат ресурсів і часу для проведення досліджень. Тому виникла необхідність у третьому завданні, пов'язаному з подоланням обмежень чисто аналітичного й експериментального методів дослідження структури пакування, викликаних напружено-деформованим станом її структури. Встановлено, що найбільш перспективним методом дослідження є комплексний підхід у вигляді комп'ютерного моделювання з використанням елементарних аналітичних моделей, одержаних методом локального експерименту, і поєднаних алгоритмом комп'ютерної моделі. Виконано також аналіз можливих варіантів вибора середовища моделювання й цифрових візуально-вимірювальних засобів, необхідних у локальному експерименті.

Критичний аналіз існуючих наукових розробок, спрямованих на підвищення ефективності технології рідинної обробки, показав, що більша їхня частина присвячена вдосконалюванню технології у тому вигляді, в якому вона існує вже більше ста років. Оскільки резерви її розвитку в значній мірі вичерпані, сучасні умови жорсткої конкуренції текстильних підприємств вимагають створення принципово нових технологій, істотно більш гнучких, економічних і екологічно безпечних. Для цього необхідно, у першу чергу, детально дослідити структуру тіла пакування і її зв'язок з результатами рідинної обробки.

У другому розділі здійснено аналіз технології рідинної обробки ниток у пакуваннях як складної системи з метою одержання вихідних даних для наступної постановки локального експерименту й комп'ютерного моделювання структури пакування. Вирішено завдання структурної декомпозиції технологічної системи рідинної обробки ниток у пакуваннях, завдання структурної декомпозиції технологічної системи формування структури пакування хрестового намотування, дана характеристика структурних рівнів пакування з позиції неоднорідностей, здійснено аналіз впливу неоднорідностей структури пакування на результати рідинної обробки.

Технологія рідинної обробки ниток у пакуваннях розглядається як сукупність стадії рідинної обробки й стадій формування пакування, що передують власно рідинній обробці (намотування й механічна підготовка), але складають з нею єдиний технологічний цикл. Показано, що технологія рідинної обробки ниток у пакуваннях є складною системою, тому побудова моделі вимагає залучення елементів системного підходу, зокрема, методу структурної декомпозиції.

Здійснено структурну декомпозицію технологічної системи рідинної обробки ниток у пакуваннях по