УДК 677.054.823.004.12
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТКАНЕЙ, ВЫРАБОТАННЫХ НА ТКАЦКИХ СТАНКАХ
С РАЗЛИЧНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ НАТЯЖЕНИЯ И ОТПУСКА ОСНОВЫ
,
В статье приведены результаты исследования размерных, массовых, структурных характеристик и механических свойств тканей, выработанных на ткацких станках при использовании серийного основного регулятора и нового механизма натяжения и отпуска основы, конструкция которого разработана на кафедре ткачества Костромского государственного технологического университета (КГТУ).
Ткань, свойства, механизмы натяжения и отпуска основы.
Опыт работы текстильных предприятий показывает, что основным технологическим параметром процесса ткачества является величина и закон изменения натяжения основных нитей, так как от этого зависит не только качество вырабатываемой ткани, но и обрывность, тесно связанная с производительностью и себестоимостью ткани.
Натяжение основы создается и поддерживается с помощью основных тормозов и регуляторов различных конструкций. В КГТУ специалистами кафедр механической технологии волокнистых материалов и ткачества разработана новая конструкция основного тормоза ткацкого навоя [1].
Анализ законов изменения натяжения основных нитей за цикл работы станка проводился в лаборатории кафедры ткачества КГТУ при выработке полульняных тканей. Под контроль были взяты два ткацких станка СТБ2-175, один из которых оснащен серийным основным регулятором фрикционного типа, а другой – новым основным тормозом. На ткацких станках вырабатывалась ткань одного и того же артикула, а параметры наладки ткацких станков были одинаковыми. Контроль натяжения основных нитей проводился на обоих станках с помощью системы ПАК-3 в зоне «скало – ламели» с помощью двух датчиков, в каждый из которых заправляли по одной нити.
Проведенные исследования показали, что натяжение нитей основы по ширине заправки ткацкого станка не одинаково [2].
В связи с этим возникает необходимость исследования размерных, массовых, структурных характеристик и механических свойств тканей, выработанных на ткацком станке с серийным регулятором и грузовым тормозом.
Полульняные ткани (основа – х/б пряжа линейной плотности То = 34 текс, уток – льняная пряжа линейной плотности Ту = 56 текс) подвергались анализу по размерным, массовым, структурным характеристикам и механическим свойствам.
Для исследования свойств выработанных тканей были отобраны семь точечных проб каждого варианта в виде отрезков во всю ширину тканей. Длину точечной пробы определяли в зависимости от видов лабораторных испытаний. От каждой точечной пробы для проведения конкретных исследований отбирали элементарные пробы: с левой стороны, посередине и с правой стороны ткани. Начало элементарной пробы отмечали, фиксируя определенное положение ткацкого навоя, с целью исключения влияния эксцентриситета намотки пряжи на навое. Размеры и форму элементарных проб устанавливали в соответствии со стандартами на конкретные методы испытаний. Исследования свойств проводили после отлежки тканей в течение 24 ч в нормальных климатических условиях. Для исключения влияния климатических условий все сравниваемые варианты тканей испытывались в один день.
По результатам испытаний построены диаграммы рассеяния свойств тканей, выработанных на станке с серийным механизмом натяжения и отпуска основы (рис. 1а) и на станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы (рис. 1б), на которых показано отклонение полученных значений параметров в элементарных пробах от средних значений.
а
б
Рис. Диаграммы рассеяния свойств тканей, выработанных на ткацком станке с серийным (а)
и новым (б) механизмом натяжения и отпуска основы
Ширину ткани В, см определяли в соответствии с ГОСТ 3811–72, толщину ткани
b, мм измеряли толщиномером. Давление на пробы согласно ГОСТ Р 50155–92 устанавливалось 0,2 кПа.
Для оценки существенности различий размерных характеристик тканей, выработанных на ткацких станках с серийным и новым механизмами натяжения и отпуска основы, использовали критерии согласия Фишера (F-критерий) и Стьюдента (t-критерий). Анализ критериев Фишера показал, что дисперсии выборок по ширине и толщине тканей, выработанных на ткацких станках с серийным и новым механизмами натяжения и отпуска основы, однородны. Сопоставление расчетных и табличных критериев Стьюдента позволило установить, что ткань, выработанная на ткацком станке с серийным механизмом натяжения и отпуска основы, неравномерна как по толщине, так и по ширине. Новый механизм натяжения и отпуска основы обеспечивает стабильность ширины и толщины ткани за счет более равномерного натяжения нитей по мере срабатывания ткацкого навоя.
Плотность ткани по основе Ро и утку Ру определяли по ГОСТ 3812–72.
Статистический анализ позволил установить, что серийный регулятор не обеспечивает однородности дисперсий выборок плотности ткани по основе в зависимости от зон ширины заправки станка. Дисперсии выборок плотности ткани по основе и утку, выработанной на ткацком станке, оснащенном новым механизмом натяжения и отпуска основы, однородны по ширине полотна на всех точечных пробах. На ткацком станке с серийным механизмом натяжения и отпуска основы плотности ткани по утку существенно отличаются по ширине ткани, но однородны по ее длине. На ткацком станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы плотности ткани по основе и утку во всех точечных пробах по ширине и длине ткани отличаются не существенно. Таким образом, элементарные пробы для определения плотности ткани по основе и утку на ткацком станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы можно брать в любом месте ткани. Отбор проб ткани, выработанной на ткацком станке с серийным механизмом натяжения и отпуска основы, необходимо проводить с учетом зон ширины заправки ткацкого станка.
В результате эксперимента установили, что уработка основных нитей αо,% больше уработки уточных αу,%. Причиной этого является различие свойств льняной и хлопчатобумажной пряж. Льняная пряжа более жесткая, поэтому под воздействием натяжения основных нитей пряжа практически не изгибается,
а весь изгиб происходит у основных нитей.
Сравнение расчетных и табличных значений критериев Фишера и Стьюдента позволило установить, что серийный регулятор
и новый механизм натяжения и отпуска основы обеспечивают стабильность уработки основных и уточных нитей как по ширине ткани, так и по ее длине.
Поверхностную плотность ткани m1м2, г/м2 определяли по ГОСТ 3811–72. Для проверки существенности различий дисперсий выборок средних значений поверхностной плотности ткани в каждой точечной пробе (по ширине ткани) и по всем точечным пробам (по ее длине) использовали дисперсионный анализ. Установлено, что дисперсии выборок внутри групп однородны, а различия средних значений поверхностной плотности ткани между группами не значимо.
Разрывную нагрузку ткани по основе Рро, кгс и по утку Рру, кгс и разрывное удлинение lр определяли по ГОСТ 3813–72. Статистический анализ показал, что серийный механизм натяжения и отпуска основы не обеспечивает стабильность дисперсий выборок разрывной нагрузки и разрывного удлинения по ширине ткани. Дисперсии выборок разрывной нагрузки и разрывного удлинения ткани по ее длине, то есть при переходе от одной точечной пробы к другой, однородны. Дисперсии выборок разрывной нагрузки ткани и разрывного удлинения, выработанной на ткацком станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы, как по ширине ткани, так и по ее длине отличаются не существенно.
Средние значения разрывной нагрузки и разрывного удлинения ткани, выработанной на ткацком станке с серийным механизмом натяжения и отпуска основы, существенно отличаются по ширине ткани, но однородны по ее длине. На ткацком станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы разрывная нагрузка и разрывное удлинение во всех точечных пробах по ширине и длине ткани отличаются не существенно.
Таким образом, определение разрывной нагрузки и разрывного удлинения на ткацком станке с серийным регулятором нужно осуществлять в зависимости от зоны ширины заправки ткацкого станка. Элементарные пробы для определения разрывной нагрузки и разрывного удлинения, выработанные на ткацком станке с новым механизмом натяжения и отпуска основы, можно брать в любом месте по ширине и длине ткани.
Выводы
Новый механизм натяжения и отпуска основы обеспечивает:
- стабильность размерных, массовых, структурных характеристик и механических свойств выработанной ткани за счет более равномерного натяжения нитей основы по мере срабатывания ткацкого навоя;
- большую равномерность размерных, массовых и структурных характеристик ткани по ее ширине по сравнению с серийным регулятором.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. 2208671 РФ, МКИ D 03 D 35/00. Способ выравнивания натяжения нитей основы на ткацком станке при использовании грузового «тормоза» ткацкого навоя и устройство для его осуществления / , , – 4 с.
2. Тягунов изменения натяжения нитей основы по ширине заправки ткацких станков / , // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности : сб. материалов Междунар. науч.-технич. конф. (Прогресс-2006). – Ч. 1. – Иваново, 2006.
RESEARCH OF FABRIC PROPERTIES MANUFACTURED ON LOOMS WITH DIFFERENT TENSION MECHANISMS AND WARP SUPPLY
V. A. Tyagunov, M. N. Lauchinskas
In this article research results of dimensionality, mass structural characteristics and mechanical properties of fabrics manufactured on looms with using serial main regulator and new tension mechanism and warp supply construction of which have been developed at the chair of weaving at the Kostroma State Technological University (KSTU).
Fabric, property, mechanisms of tension and warp supply.
Рекомендована кафедрой ткачества КГТУ
Поступила 30.03.2010
