УДК 687.03.017
ВЛИЯНИЕ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ НА НАТЯЖЕНИЯ УТКА
ПРИ ВЫРАБОТКЕ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ ТКАНЕЙ
, ,
В результате экспериментальных исследований установлен диапазон регулируемых параметров для наладки уточных механизмов при выработке высокоэластичных льносодержащих тканей на станке СТБ и определено натяжение эластичной нити в момент заступа.
Уточный механизм, натяжение нити, момент заступа.
В связи с наметившейся тенденцией все более широкого применения высокоэластичных нитей при производстве тканей для одежды актуальным представляется экспериментальное определение диапазона технологических параметров получения тканей с использованием в качестве утка трехкомпонентных нитей СК-структуры. В лаборатории кафедры ткачества КГТУ проводились эксперименты с целью определения допустимого диапазона наладки заправочных параметров станка СТБ2-180 при выработке эластичной ткани с использованием в качестве утка трехкомпонентных нитей СК-структуры, а также оценки максимального натяжения утка в процессе его прокладки и натяжения утка в момент заступа. Максимальное натяжение определялось для оценки вероятности обрыва утка, а натяжение в момент заступа – для оценки наличия гофрирования нити при ее заработке в ткань, возможной деформации сжатия ткани по ее ширине и оценки сил, действующих на элементы ткани. В ходе эксперимента вырабатывались образцы тканей полотняного переплетения, имеющие плотность по основе 210 и по утку 170 нитей на 10 см. В качестве основной нити использовалась х/б пряжа линейной плотности 29 текс. Для оценки влияния высокоэластичных нитей на натяжение утка использовались нити двух видов: контрольная – беленая мокрого прядения высокая льняная пряжа линейной плотности 56 текс и экспериментальная – комбинированная нить СК-структуры, состоящая из двух х/б компонентов с линейной плотностью 29 текс и эластичного компонента из сегментированного полиуретана с линейной плотностью 7,8 текс.
В качестве основного выходного параметра эксперимента было принято натяжение уточных нитей, в качестве дополнительного выходного параметра использовалась качественная характеристика процесса ткачества, определяемая визуально при наблюдении этого процесса и по виду ткани. Она оценивалась по двухбалльной системе: идет процесс (+), не идет процесс (-).
В качестве регулируемых параметров, влияющих на натяжение уточной нити, использовались:
· тип кулачка тормоза и компенсатора;
· толщина тормозной пластины;
· ход лапки тормоза утка.
Эксперимент проведен для всех имеющихся в комплекте станка СТБ профилей кулачков (3-127, 3-152, 3-153), тормозных пластин (3-171, 3-172, 3-173), ходов лапки 0, 2, 4 мм. При этом кулачки 3-152 и 3-153 согласно данным приведенным [1], рассматривались как аналогичные.
Измерение натяжения уточных нитей проводилось за цикл работы станка с использованием тензометрических датчиков, подключенных к многофункциональному программно-аппаратному комплексу (ПАК) [2].
В качестве чувствительных элементов использовались дюралюмиевые тонкостенные балочки трубчатого сечения, с частотой собственных колебаний 1,5 кГц, с наклеенными на них тензорезисторами 2ПКП. Таким образом, частотные характеристики датчика позволяют без искажения измерять параметры процесса, максимальная частота изменения которых составляет 100 Гц при скоростном режиме ткацкого станка n = 220 мин-1. Датчик устанавливался в зоне компенсатора. На рис. 1 представлены схема заправки уточной нити на станке СТБ2-180 и внешний вид установленного датчика Тарировка датчиков проводилось перед каждой повторностью эксперимента.
Как видно из рис. 1а, уточная нить, сматываясь с бобины 1, проходит через направляющие глазки 2, 3, уточный тормоз 4, направляющий глазок 5, компенсатор уточной нити 6, направляющие глазки 7, 11 и фиксируется зажимами нитепрокладчика 13 [3]. Датчик натяжения уточной нити 9 вместе с направляющими 8, 10 крепится на кронштейне между направляющими глазками 7, 11 и не оказывает существенного влияния на работу станка.
а
б
Рис. 1. Схема установки (а) и внешний вид (б)
датчика натяжения
Эксперимент проводился в троекратной повторности. План проведения и результаты эксперимента представлены в табл. 1.
В результате проведенных исследований выявлен диапазон технологических режимов, в которых возможно получение тканей с применением эластичных трехкомпонентных нитей СК-структуры. В таблице он представлен знаками (+).
На рис. 2 приведены усредненные тензограммы за один оборот главного вала станка. Результаты, полученные для контрольного варианта, полностью соответствуют приведенным в литературе [1]. Сравнение с ними тензограмм, полученных для экспериментальных нитей, показывает, что общие закономерности изменения натяжения нити за один цикл работы станка сохраняются. Так, при использовании кулачка 3-127 наблюдается более более плавное увеличение натяжения. При уменьшении хода лапки тормоза как для контрольной, так и для экспериментальной нитей, наблюдается снижение среднего значения натяжения.
Таблица 1
Тип кулачка тормоза и компенсатора | Тип тормозной пластины (толщина, мм) | Ход лапки тормоза утка, мм | 1. Максимальное натяжение, сН 2. Натяжение в момент заступа, сН 3. Качественная оценка процесса | |||||
контрольная | экспериментальная | |||||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |||
3-127 | 3-171 (0,06) | 0 | 53 | 19 | + | 39 | 7 | + |
2 | 56 | 19 | + | 41 | 8 | + | ||
4 | 57 | 16 | + | 45 | 7 | + | ||
3-171 (0,08) | 0 | - | - | |||||
2 | 54 | 14 | + | 43 | 10 | + | ||
4 | 57 | 22 | + | - | ||||
3-171 (0,1) | 0 | 66 | 14 | + | 40 | 13 | + | |
2 | 67 | 25 | + | 47 | 10 | + | ||
4 | 68 | 10 | + | - | ||||
3-152 3-153 | 3-171 (0,06) | 0 | 43 | 14 | + | 31 | 8 | + |
2 | 50 | 36 | + | 38 | 14 | + | ||
4 | 62 | 35 | + | 39 | 11 | + | ||
3-171 (0,08) | 0 | - | 32 | 10 | + | |||
2 | - | 42 | 15 | + | ||||
4 | - | - | ||||||
3-171 (0,1) | 0 | 50 | 24 | + | 45 | 11 | + | |
2 | 59 | 29 | + | - | ||||
4 | 62 | 44 | + | - |
а
б
Рис. 2. Изменение натяжения в зависимости от угла поворота главного вала:
а – беленая мокрого прядения высокая льняная пряжа; б – трехкомпонентная нить СК-структуры
При уменьшении толщины пластины снижается уровень натяжения уточной нити. Однако в целом уровень натяжения уточной нити при использовании в качестве последней трехкомпонентной пряжи СК-структуры примерно на 25% ниже, чем при использовании льняной пряжи. Это объясняется высокой растяжимостью трехкомпонентной пряжи СК-структуры.
Сравнение результатов измерения максимального значения натяжения утка за цикл работы станка с данными по диаграммам «натяжение – деформация» для нити, использованной в эксперименте [4], показало, что уровень натяжения значительно ниже разрывной нагрузки пряжи и обрыв утка при формировании ткани с применением трехкомпонентной пряжи СК-структуры при отсутствии нарушений в работе станка невозможен.
Натяжение нити в момент заступа составляет 7–14 сН. При таком натяжении, как показано в исследовании [4], происходит выборка петель х/б компонента, и гофрирование нити исчезает. Причем для натяжения нити, соответствующего началу этого диапазона, гофрирование имеет место, а значит, нить может зарабатываться в ткань в нерасправленном виде.
Выводы
1. Выявлен диапазон технологических режимов, в котором возможно получение эластичных льносодержащих тканей.
2. Показано, что обрыв утка при формировании ткани с применением трехкомпонентной пряжи СК-структуры при отсутствии нарушений в работе станка невозможен.
3. Показано, что возможна заработка в ткань в СК-пряжи с нерасправленными х/б компонентами в виде петель.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Москаева микрочелночного способа прокладывания утка и разработка имитационной модели процесса : дис. … канд. техн. наук / . – Кострома, 1995.
2. Лапшин и исследование технических параметров программно-аппаратного комплекса для измерения натяжения нити в процессе ткачества : дис. … канд. техн. наук / . – Кострома, 1998.
3. Брут-Бруляко льняной уточной нити на станке СТБ/ -Бруляко, // Известия вузов. Технология текстил. пром-сти. – 2003. – №1.
4. Рудовский однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном : дис. … канд. техн. наук / . – М. : МГТУ им. , 2007.
As the result of experimental research range of regulated parameters for weft mechanism adjustment during high-elastic linen-contained fabric manufacture on STB-loom is set and elastic thread tension at spade moment is defined.
Words: weft mechanism, thread tension, spade moment.
P. *****dovskey, M. L. Korolyeva, I. V. Mininkova, V. V. Lapshin
EFFECT OF ADJUSTING PARAMETERS UPON WEFT TENSION IN HIGH-ELASTIC
FABRIC MANUFACTURE
