Развитие научных исследований в современном проектировании изделий легкой промышленности (стр. 6 )

Вопросам оценки качества швов и строчек швейных изделий в литературах [1] уделено много внимания, приведены описания методик и технических средств, применяемых для исследования качества ниточных, соединений, сущность которых состоит в определении прочности швов и строчек образцов различных материалов при действии одноосных растягивающих усилий. При этом использовались стандартные разрывные машины типа РТ-250.

В тоже время недостаточно внимания уделено вопросам, связанным с условиями эксплуатации одежды кокпариста и реальными нагрузками при игре, действующими на детали и их соединения. Известно, что в процессе эксплуатации одежды кокпариста как правило, статические нагрузки в виде растягивающих (сжимающих) напряжений и динамические нагрузки – при действии циклических периодических и непериодических нагрузок, распределенных по нескольким осям изделия (многоосные напряжения). В связи с этим оценка качества соединений этих изделий должна проводиться в условиях близких к их реальной эксплуатации. В Академии дизайна и технологии разработана экспериментальная установка, позволяющая оценивать многоосные деформации, возникающие в деталях и соединениях изделий, и, следовательно, надежность практически всех перечисленных выше соединительных швов и строчек.

На установке в процессе испытания соединительные швы подвергаются циклическим воздействиям, имитируя процесс изнашивания материала, например при игре кокпар.

Силовые воздействия в процессе эксплуатации одежды кокпариста носит случайных характер, поэтому оценивать надежность соединительных швов и строчек целесообразно вероятностными методами. Оценку безотказности одежды, силовых видов конного спорта на определенном этапе эксплуатации от действия нагрузок, распределенных случайным образом, необходимо проводить с учетом их дисперсии.

В основу метода положено определение параметров распределения напряжения и прочности материалов или их соединений, применяемых в изделиях.

Вероятность безотказности работы швов Pв в этом случае определяется формулой

(>) =(>0), (1)

где Рп - прочность материала в швах, заданная через плотность распределения f(Рп);Рн - нагрузка на материал шва в процессе испытаний (или эксплуатации), заданная также через плотность распределения f(Рн).

Теоретической базой метода является известное положение [2] по определению показателей работоспособности механических систем или материалов путем сравнения характеристик их функционирования с предельными прочностными значениями. Причем данные характеристики берутся с учетом их возможных дисперсий, характеризующих случайные процессы, которые протекают как при функционировании изделия, так и при определении показателей предельных значений прочности материалов.

Вероятность того, что прочность шва Рп превышает некоторое значение напряжения в нем Рн, задается выражением

>=(). (2)

Вероятность безотказности изделия в случае, когда прочность Pп шва превышает его напряжение Pн для всех возможных значений данного распределения, будет равна

. (3)

Из сказанного ясно, что главным в данном методе является определение функции f(Рн), которая зависит от условий эксплуатации изделий, и функции f(Рп), характеризующей прочность материала. Этот метод можно одинаково успешно использовать при различных законах распределения параметров нагружения и прочности материалов.

Априори известно, что механические параметры швейных материалов подчиняются нормальному закону распределения. Для джинсовых материалов, из которых были изготовлены одежда кокпариста, среднее квадратическое отклонение механических характеристик находится в пределах 10 – 25%.

Методика определения вероятности безотказной работы данных изделий при нормальном распределении параметров прочности и нагрузки может быть следующей. Плотность нормального распределения нагрузки Рн имеет вид

. (4)

Плотность нормального распределения прочности Рп будет определяться как

, (5)

Где – математическое ожидание нагрузки; – среднее квадратическое отклонение нагрузки; – математическое ожидание прочности; – среднее квадратическое отклонение прочности.

Вводим дополнительную независимую случайную величину К=Рп – РН. Известно, что данная случайная величина также будет иметь нормальное распределение с математическим ожиданием и средним квадратическим отклонением .

Вероятность безотказной работы изделий можно выразить через как

. (6)

Если , то . При нижний предел случайной величины имеет вид

, (7)

а при верхний предел . Следовательно,

(8)

Ясно, что является нормированной случайной величиной, распределенной по нормальному закону. Следовательно, вероятность безотказной работы изделия можно найти с помощью таблиц функции нормального распределения.

Соотношение (8), используемое для определения нижнего предела нормированной случайной величины , распределенной по нормальному закону, обычно называется уравнением связи. Формулу (9) можно записать в следующем виде:

. (9)

По полученным зависимостям (6) – (9) определены характеристики качества джинсовой ткани в процессе истирания на экспериментальной установке.

В процессе исследования было выполненоциклов нагружения. При этом визуально выявлялись изменения внешнего вида материала (цвета) и появление мелких разрывов нитей. Всего испытывались 45 образцов. Среднее квадратическое отклонение составило 4 000 циклов.

В случае разрушения материала нижний предел интеграла для вычисления определится как и, следовательно, из таблицы для нормального распределения находим, что Рв= 0,97.

Исследовался также процесс изнашивания ниточного шва, соединяющего образцы джинсовых ткани. Предполагалось, что швы – это более слабые места в подобных изделиях. В результате были получены следующие данные: математическое ожиданиециклов при среднем квадратическом отклонении 2 500. Учитывая, что для данных швейных изделий = 0,95 является допустимым значением, величина =1,55. При ±10%-ном среднем квадратичном отклонении, подставляя полученные значения математического ожидания и среднего квадратического отклонения в (9), можно найти:

Тогда х =[циклов].

Исследование показало, что ниточные швы теряют прочность значительно раньше, чем сам материал деталей одежды. Разработанный метод позволит приступить к созданию эффективных способов соединения деталей изделий и тем самым повысить их качество и конкурентоспособность.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Шангина деталей одежды. М.: Легкая промышленность 1976.

2.  , Джунусова безотказной работы механизмов машин по критерию точности. Алматы.: «Пищевая технология и сервис» №3, 2005 г.-32 – 37.

УДК 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ ХЛОПКО-ШЕЛКОВОГО РИСУНЧАТОГО ТРИКОТАЖА

, ,

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент,

Республика Узбекистан

С целью расширения ассортимента трикотажных полотен и повышения качества трикотажных изделий разработаны структуры хлопко-шелкового трикотажа рисунчатого переплетения и выработаны 4 образца на однофонтурной кругловязальной машине 28 класса фирмы Pilotelli (Италия). При выработке образцов хлопко-шелкового трикотажа рисунчатого переплетения использовалась хлопчатобумажная пряжа линейной плотностью 20 текс, шелковая пряжа линейной плотностью 16,7текс и лайкровая пряжа линейной плотностью 8текс в различных пропорциях.

Раппорт рисунчатого трикотажа состоит из рядов глади и рядов прессового переплетения (рис.1).

Включение элементов прессовых переплетений в структуру трикотажа базового переплетения влияет не только на технологические параметры, но и на физико-механические свойства трикотажа.

Основными физико-механическими свойст-вами трикотажных полотен являются характерис-тики, определяющие их сферу использования. Исследуемые образцы рисунчатого трикотажа предназначены, для изготовления легкой верхней одежды. Поэтому наиболее важными являются такие свойства, как воздухопроницаемость, проч-ность и формоустойчивость. Формоустойчивость трикотажных полотен характеризуется растяжи-мостью, долей обратимой деформации и усадкой.

Физико-механические свойства данных об-разцов были определены в лаборатории «CENTEX UZ» при ТИТЛП, результаты испыта-ний приведены в табл.

При оценке одежды с гигиенической точки зрения воздухопроницаемость текстильных материалов имеет весьма важное значение, так как обуславливает вентиляцию воздуха под одеждой и в значительной мере определяет также теплозащитные свойства материала.

Воздухопроницаемость текстильных полотен, которую определяют при постоянном перепаде давлений, в большей степени зависит от пористости, количества и величины открытых пор, а также от толщины трикотажа.

На величину воздухопроницаемости влияет не только общее количество пор, но и размеры и формы каждой поры. Чем мельче поры, тем больше трение воздуха в трикотаже и тем меньше воздухопроницаемость трикотажа.

Таблица 2. Физико-механические свойства рисунчатого трикотажа

Варианты	Хомашё тури, юза зичлиги (текс) ва матодаги миқдори (%)	Воздухопроницаемость В (см3/см2с)	Разрывная нагрузка, Р (Н)	Разрывное удлинение, L (%)	Необра-тимая деформа-ция, н,%	Обрати-мая деформа-ция, о,%	Усад-ка полотна, У (%)	Прочность на истирание, тыс. обор.
Пахта ипи 20текс	Ипак ипи 16,7текс	Лайкра 8текс	по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине
I	62%	38%	1,44%	145,9	178	166,7	111	249	11	15	89	85	3	4	5,5
II	63,8%	34,7%	1,38%	119,6	151	154,6	94	214	17	14	93	86	2,5	1	5,2
III	51,8%	46,9%	1,2%	78	202	165,1	156	264	10	11	90	89	2,5	7,5	11,2
IV	98,6%	-	1,4%	72,6	138	166,4	106	221	21	28	79	72	1,5	2,5	8,3

Результаты испытания показали, что с изменением содержания того или иного вида сырья в раппорте переплетения воздухопроницаемость полотна изменяется. Наибольшую воздухопроницаемость имеют 1 и 2 варианты, состав которых примерно 60% х/б к 40% шелка, с увеличением содержания шелковой пряжи до 46,9% или хлопчатобумажной пряжи до 98,6% воздухопроницаемость резко снижается.

Это говорит о том, что состав трикотажа, где 60%х/б и 40% шелка является более уравновешенной и имеем меньшее заполнение, чем трикотаж наполовину состоящий из шелковой пряжи или полностью из х/б пряжи.

Все стандарты и технические условия для текстильных полотен включают нормативные разрывные характеристики в виде разрывной нагрузки. Как нам известно, величина растягивающего усилия, приходящегося на каждую петлю, зависит от количества и числа элементов петли, участвующих в разрыве.

Прочность и удлинение трикотажа определяются главным образом структурой самого полотна, то есть видом переплетения, плотностью вязания, способом и режимами отделки. Большое влияние на механические свойства материалов оказывают структура и свойства формующих их волокон и нитей.

Прочность трикотажа зависит от количества нитей, сопротивляющихся растягивающим усилиям в каждом ряду или столбике, прочности нити и плотности полотна.

Прочность трикотажа по длине определяется сопротивлением, оказываемым нитями столбиков, так как в каждой петле столбика одинарных поперечно вязанных переплетений имеется две ветви (две петельные палочки).

Анализ прочности экспериментальных образцов показывает, что с увеличением доли шелковой пряжи в раппорте переплетения возрастает прочность трикотажа по длине. Прочность по ширине исследуемых образцов не сильно разнится с прочностью по длине, хотя в каждой петле по длине нагрузке сопротивляются два элемента, а по ширине только один. Это объясняется тем, что плотность по горизонтали рисунчатого трикотажа на много меньше плотности по горизонтали, что характеризует количество элементов на единицу площади, сопротивляющихся нагрузке.

Наиболее прочным оказался 3 вариант рисунчатого трикотажа.

Разрывное удлинение исследуемых образцов по ширине гораздо больше, чем, по длине. Причем 2 и 4 варианты, с наибольшим содержанием хлопчатобумажной пряжи обладают наименьшей растяжимостью, как по длине, так и по ширине.

При проектировании изделий важно знать, какими упругими свойствами обладает полотно.

Доля обратимой деформации представленных образцов рисунчатого трикотажа по длине изменяется от 79% до 93%, по ширине – от 72 до 89%. Образцы с содержанием шелковой пряжи обладают лучшей формоустойчивостью, что объясняется тем, что шелковая пряжа обладает большей прочностью и эластичностью, чем хлопчатобумажная.

Одним из важнейших свойств трикотажных полотен в период эксплуатации изделий является сохранение их линейных размеров под действием влажно-тепловых обработок. Под действием влаги и тепла релаксационный процесс протекает быстрее. Молекулы воды проникают между нитями и уменьшают силы их взаимодействия. Тепло усиливает колебательные движения звеньев молекул, силы упругости уравновешиваются силами внутреннего трения, и трикотаж приходит в условно-равновесное состояние [1].

Усадка трикотажа, как в процессе изготовления изделий, так и при их носке может проявляться в большей или меньшей степени в зависимости от режимов влажно-тепловой обработки полотна в процессе производства, волокнистого состава, структуры и напряжений, получаемых им во время вязания. Усадка в сухом состоянии за счёт обратного релаксационного процесса проявляется медленнее, чем под воздействием влаги и тепла.

Усадка по длине предлагаемого прессового трикотажа меняется в пределах от 1,5 до 3%, по ширине - от 1 до 7,5%.

Усадка полотен влияет на конструкцию и форму одежды. Поэтому при раскрое из полотна деталей одежды предусматривают припуски на усадку, что увеличивает расход полотна. Особенно неблагоприятно влияет на качество одежды различная усадка верхних, подкладочных и прокладочных материалов [2].

Нормы усадки для кругловязальных трикотажных полотен не должны превышать 10% по длине и 12% по ширине [3].

Все варианты экспериментальных образцов отвечают требованиям ГОСТов к формоустойчивочти трикотажа после влажно-тепловых обработок.

В процессе эксплуатации полотна в изделиях подвергаются истиранию о соприкасающиеся с ними окружающие предметы и в результате протирания отдельных деталей становятся непригодными к носке. Поэтому стойкость трикотажных полотен к истиранию является одним из основных показателей качественной оценки трикотажных полотен, особенно полотен, используемых для верхних изделий.

Влияние различных факторов на стойкость трикотажа к истиранию изучалось в ряде работ. Например, было исследовано влияние плотности вязания трикотажа на его стойкость к истиранию и сделан вывод, что с увеличением плотности вязания стойкость трикотажа к истиранию возрастает.

Анализ полученных результатов показывает, что прочность на истирание исследуемых образцов варьирует от 5,2 до 11,2 тыс. оборотов.

Разработанные структуры рисунчатого трикотажа обладают небольшой материалоёмкостью, средней воздухопроницаемостью, высокой прочностью, хорошей формоустойчивостью.

На основании вышеизложенного рекомендуется использовать полотна хлопко-шелкового рисунчатого трикотажа для изготовления легких верхних трикотажных изделий для любой возрастной группы как прилегающего, так и прямого покроя. Такие полотна придадут изделию красивый вид, позволят экономить сырье без урона качеству, так как все свойства этих вариантов трикотажа соответствуют требованиям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Торкунова трикотажа. – М.: Легпромбытиздат, 1985г.

2. , , Алыменкова швейного производства. –М., 1986г.

3. , , Текстильное материаловедениею – М.; 1986г.

УДК 677.025

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОПКО-ШЕЛКОВОГО РИСУНЧАТОГО ТРИКОТАЖА

, ,

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент,

Республика Узбекистан

В трикотажной промышленности существует огромное количество переплетений. Они отличаются друг от друга наличием различных элементов в структуре: петель, набросков, протяжек, дополнительных нитей.

Прессовое переплетение широко распространено как у нас в стране, так и зарубежом. Красивый внешний вид, возможность получать различные рисунчатые эффекты и высокая формоустойчивость прессового трикотажа делает его еще более привлекательным для производителей.

С целью расширения ассортимента прессового трикотажа и повышения качества изделий из него были произведены исследования на современной однофонтурной кругловязальной машине. В процессе исследования разработаны новые виды переплетения, которые были выработаны из местного сырья.

Технологические возможности современной кругловязальной машины типа PILОTELLI (Италия) позволяют расширять ассортимент трикотажных полотен и вырабатывать обладающий высокой формоустойчивостью прессовый трикотаж.

Машина типа PILОTELLI (Италия) 28класса имеет 102 системы, что обеспечивает высокую производительность. Машина оснащена основными и дополнительными механизмами. К основным механизмам, обеспечивающим процесс петлеобразования относятся механизмы подачи нити, оттяжки и накатки трикотажа. К дополнительным механизмам относятся механизм отбора игл, автоматически действующие устройства смазки узлов и механизмов машины, устройства для удаления пуха, а так же автоматические наблюдатели рабочих органов. Управление рабочим процессом и настройка параметров вязания трикотажа автоматизаны и осуществляются с помощью компьютера.

Используя технологические возможности машины можно выработать одинарные кулирные переплетения. Кроме того путем изменения расположения клиньев игольных замков машины и позиций игл, перемещающихся по ним можно изменять плотность вязания и вид переплетения. Путем применения пряжи различных цветов в системах машины можно получить продольно полосатый трикотаж. Если же применить в каждой системе пряжи разных цветов или видов одновременно можно получить поперечно полосатый платированный трикотаж. применяя пряжу различных видов и цветов можно получить трикотаж с различными технологическими параметрами и физико-механическими свойствами.

Исследование технологических возможностей вышеприведенной трикотажной машины позволило выработать новые виды прессового хлопко-шелкового трикотажа.

С целью исследования особенностей вязания шелковой пряжи, влияния ее наличия в составе трикотажа на его свойства, уменьшения растяжимости трикотажа, повышения прочности, улучшения качества, расширения сферы применяемых видов пряжи, повышения уровня внешнего оформления трикотажных полотен и расширения технологических возможностей машины разработана технология получения новых прессовых полотен. В результате получены 4 варианта экспериментальных образцов прессового хлопко-шелкового трикотажа.

Полученные образцы прессового хлопко-шелкового трикотажа отличаются содержанием пряжи различных видов и цветов в раппорте переплетения.

Графическая запись предлагаемого переплетения представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Графическая запись прессового хлопко-шелкового трикотажа.

Как видно на рисунке 1, системы машины с I по XX проязывают ряды глади. С XXI по XXIV системы машины провязывают ряды прессового переплетения так, что прессовые петли формируются на каждой четвертой игле.

Трикотаж прессовых переплетений вырабатывается путем исключения для некоторых игл из процесса петлеобразования отдельных операций [1].

Прессовые петли в предлагаемом трикотаже образованы способом без заключения, т. е. за счет того, что каждая четвертая игла не поднялась на заключение полностью.

Для этого на машине использовались иглы трех позиций, а поднимающие клинья игольного замка установлены так, чтобы иглы могли подниматься на полное и неполное заключение. Тогда игла, на которой должна формироваться прессовая петля поднимается настолько, что старач петлч открывает ее язычок, но не сходит с него, а головка иглы захватывает нить. Далее эта игла не образует новой петли, т. к. набросок нити и старая петля оказываются под крючком иглы. Набросок и старая петля сбросятся тогда, когда игла, на которой формировалась прессовая петля пройдет весь цикл петлеобразования.

Преимуществом такого способа получения прессового трикотажа в том, что можно регулировать размер наброска и получать более равномерную структуру.

В XXV системе провязывается ряд глади. В этом ряду каждая четвертая петля имеет по четыре прессовых наброска, т. е. образуется прессовая петля с индексом 4.

В XXVI – XXIX системах снова образуются прессовые ряды. Однако формирование прессовых петель относительно XXI – XXIV систем перемещается на две иглы (два петельных столбика). Что в свою очередь формирует на поверхности полотна рисунчатый эффект в виде объемных ромбиков, расположенных в шахматном порядке.

В XXX системе провязывается ряд глади и снова каждая четвертая петля будет иметь 4 наброска.

Согласно раппорта переплетения петельные ряды, образованные в XXI – XXX системах повторяется 3 раза. После этого провязывается 20 рядов глади. В результате получает поперечно полосатый трикотажа, в котором чередуются гладкие полосы из петель глади с полосками из объемных ромбиков.

Таким образом, раппорт предлагаемого трикотажа состоит из 50 петельных рядов. Наличие на машине 102 систем позволяет за 1 оборот игольного цилиндра получить 2 раппорта.

В результате исследования без изменения конструкции машины расширена сфера применяемого сырья на кругловязальной машине, получен поперечно-полосатый хлопко-шелковый прессовый трикотаж с рисунчатым эффектом, обладающий высокой формоустойчивочтью и отличными качественными характеристиками.

ЛИТЕРАТУРА

1. , Шалов технологии трикотажного производства. – М.: Легпромбытиздат, 1991г.

УДК 677.025

РАЗРАБОТКА НОВЫХ СТРУКТУР ДВУХСЛОЙНОГО ТРИКОТАЖА

, ,

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент,

Республика Узбекистан

Наиболее важной и актуальной проблемой в трикотажной промышленности является повышение качества, улучшение и обновле­ние ассортимента изделий. В теоретическом аспекте решение этой проблемы заключается в дальнейшем развитии теории трикотажных переплетений, создании новых видов трикотажа, разработке высокоэффективных процессов вязания с оптимальными парамет­рами свойств трикотажа.

Наиболее перспективным направлением в создании нового ассортимента трикотажных полотен является комбинирование извест­ных переплетений и их элементов различными способами. Одним из них является дублирование одинарных полотен вязальным спосо­бом. В двухслойном трикотаже эти полотна соединены друг с кругом элементами петельной структуры в процессе вязания.

При двухслойном вязании проблема повышения качества и расширения ассортимента решается подбором переплетений для слоев, элементов соединения, порядка их чередования, вида, линейной плотности и цвета пряжи, оптимальных параметров слоев и их соотношения.

С экономической точки зрения двухслойное вязание целесообразно, так как позволяет использовать сочетания сырья разных видов, а следовательно, и разных по стоимости без ущерба для качества продукции и снижать материалоемкость трикотажа; процессы двухслойного вязания в ряде случаев производительнее, чем вязание трикотажа других комбинированных переплетений [1].

С целью повышение качества, улучшения и обновле­ния ассортимента трикотажных полотен, на плоскофанговой двухфонтурной машине 14кл. PROTTI-242 (Италия) выработаны 7 вариантов новых структур двухслойного переплетения. В качестве сырья использовалась хлопчатобумажная пряжа линейной плотностью 20 текс х 3, шелковая пряжа линейной плотностью 16,7 текс х 3, полиэстеровая пряжа линейной плотностью 16,7 текс х 3 и лайкровая пряжа линейной плотностью 8текс.

Графическая запись предлагаемых структур двухслойного трикотажа представлена на рис. 1.

Вариант 1	Вариант 2
Вариант 3	Вариант 4
Вариант 5	Вариант 6
Вариант 7

Рисунок 1. Графическая запись двухслойного трикотажа.

Такое сочетание натуральных видов сырья с синтетической пряжей позволяет сохранять высокие гигиенические свойства и увеличивать формоустойчивость трикотажа, комбинировать дорогих видов сырья с более дешевыми в выигрышных комбинациях, т. е. применение натуральных видов сырья для внутренней стороны трикотажа с целью сохранения гигиенических свойств, а синтетических для наружной с целью улучшения внешнего вида и т. д. согласно назначения изделия.