алгоритм расчета параметров строения тканей

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СТРОЕНИЯ ТКАНЕЙ
Аспирант Ю.В. Емельянова
Научный руководитель проф. С.Д. Николаев
При проектировании тканей необходимо задаться входными и выходными параметрами.
Сегодня разработка алгоритма расчета значительно упрощается, если
проектирование ткани проходит на ПЭВМ. Современная ЭВМ при использовании современных программных средств сама определит порядок расчета и выдаст необходимые данные. Среди современных программных
средств целесообразно вычисления проводить в программной среде Маткад. Среди простых программных средств не стоит забывать и программу
«Эврика», которая очень проста в использовании.
Как было сказано ранее, строение ткани во многом определяет ее
свойства. Это не требует доказательств, хотя многочисленные исследования это всегда подтверждают.
В качестве входных параметров в наших исследованиях взяты:
b – толщина ткани;
φ – отношение высот волн изгиба основы и утка или порядок фазы
строения однослойной ткани ПФС;
М – поверхностная плотность ткани.
При проектировании ткани согласно геометрическому методу проектирования тканей, предложенному проф. Н.Г. Новиковым, следует использовать следующие уравнения для исследуемых тканей:
Поверхностная плотность ткани:
M
ay 

a 


PoTo 1  o   PyT y 1 
 100 
100




100
где: Ро и Ру – плотности ткани по основе и по утку соответственно; То и
Ту – линейные плотности основы и утка соответственно.
Уработки основных и уточных нитей в ткани cоответственно равны:
ao 
lo 2  ho2  lo
lo 2  ho2
2
aу 
l   h2  l
 y
y y
 
2
l   h2
 y
y
 
где lo и ly – геометрические плотности ткани по основе и по утку.
Высоты волн изгиба основы и утка соответственно равны:
ho  Kho
hy  Khy
где
K
h
o
,K
h
do  d y
2
do  d y
2
- коэффициенты, определяющие порядок фазы строения ткани;
y
Высоты волн изгиба нитей основы и утка можно определить по следующим формулам:
Eo I o
2 N  100
ho 

Fo  Py
Fo





E y I y 
2 N  100
hy 

F y  Po
F y 


где Fo и Fy – натяжение основы и утка соответственно, N – сила нормального давления основных и уточных нитей; Ео и Еу – модули упругости основы и утка соответственно.
Отношение высот волн изгиба основы и утка равно:
lo3 E y C 4yT y2

l 3y EoCo4To2
где Со и Сy – коэффициенты, зависящие от вида волокнистого состава.
Моменты инерции сечения нитей основы и утка соответственно равны:
I o  0,05d o4
I y  0,05d 4y
Диаметры основных и уточных нитей соответственно равны:
d o  0,1Co 0,1To
d y  0,1C y 0,1Ty
Для однослойных тканей справедливы следующие соотношение:
ho  h y  do  d y
ho

hy
ho    h y
  h y  h y  do  d y
h y   1  d o  d y
hy 
ho 
do  d y
 1

do  d y
 1


Порядок фазы строения ткани равен:
Ps 
9  1
 1
Ps   Ps  9  1
9  Ps   Ps  1

Ps  1
9  Ps 
Если Ps<5, то hy>ho
b  hy  dy 
 1
do  d y
 1
 dy 


1
do  d y  d y
 1
Ps  1
P  1  9  Ps
8
1 s

9  Ps
9  Ps
9  Ps
b
Если Ps>5, то hy<ho
9  Ps
do  d y  d y
8

b  ho  do

b

do  d y  do
 1


P  19  Ps  Ps  1

 s

9  Ps   8
 1
8
b
Ps  1
do  d y  do
8


В качестве выходных параметров будут следующие параметры:
- плотности ткани по основе и по утку;
- линейные плотности основных и уточных нитей;
- уработки основных и уточных нитей в ткани.
Результаты расчетов по проектированию хлопчатобумажных тканей
приведены в таблице 1.
Спроектированные хлопчатобумажные ткани были выработаны на
бесчелночных ткацких станках СТБ.
Таблица 1
Плотность ткани,
нит/дм
основы
утка
225
222
223
221
224
222
225
219
217
220
225
230
217
224
221
167
181
143
165
140
162
143
181
179
142
143
143
145
144
142
Линейная плотность, текс
48,5
49,1
49,2
50.1
50,4
48,9
48.9
49,4
49,7
48,5
47,9
51,0
50,7
50,2
50,4
37,5
38,6
37.2
38.0
50,7
37,0
36,2
35,4
37,1
56,9
58,3
50,4
38,0
50,1
58,2
Поверхностная
плотность, г/м2
ПФС
171,75
178,86
162,91
173,42
183,87
168,50
161,79
172,26
174,25
187,49
191,14
189,37
165,11
184,59
194,03
5,75
5,26
6,47
5,64
7,44
5,77
6,46
4,81
4,99
7,69
7,81
7,42
6,22
7,31
7,84