УДК 687.03.017 ВЛИЯНИЕ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ НА НАТЯЖЕНИЯ УТКА

УДК 687.03.017
ВЛИЯНИЕ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ НА НАТЯЖЕНИЯ УТКА
ПРИ ВЫРАБОТКЕ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ ТКАНЕЙ
П.Н. Рудовский, М.Л. Королева, И.В. Мининкова В.В. Лапшин
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 Т.Б. Москаевой [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.
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 СКструктуры. 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.
а
Таблица 1
Тип кулачка
тормоза и
компенсатора
3-127
Тип тормозной
пластины
(толщина, мм)
Ход лапки
тормоза утка,
мм
3-171
(0,06)
0
2
4
0
2
4
0
2
4
0
2
4
0
2
4
0
2
4
3-171
(0,08)
3-171
(0,1)
3-171
(0,06)
3-152
3-153
3-171
(0,08)
3-171
(0,1)
1.
2.
3.
Максимальное натяжение, сН
Натяжение в момент заступа, сН
Качественная оценка процесса
контрольная
экспериментальная
1
2
3
1
2
53
19
+
39
7
56
19
+
41
8
57
16
+
45
7
54
14
+
43
10
57
22
+
66
14
+
40
13
67
25
+
47
10
68
10
+
43
14
+
31
8
50
36
+
38
14
62
35
+
39
11
32
10
42
15
50
24
+
45
11
59
29
+
62
44
+
3
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
80
70
70
60
127-0,06-0
50
127-0,06-2
50
153-0,06-0
Натяжение, сН
Натяжение, сН
60
127-0,06-4
127-0,08-2
40
127-0,08-4
127-0,1-0
30
127-0,1-2
153-0,06-4
153-0,1-0
30
153-0,1-2
153-0,1-4
20
127-0,1-4
20
153-0,06-2
40
10
10
0
0
0
45
90
135
180
225
270
315
360
0
45
Угол поворота главного вала, град
90
135
180
225
270
315
360
Угол поворота главного вала, град
а
50
50
45
45
40
40
35
127-0,06-0
30
127-0,06-2
127-0,06-4
25
127-0,08-2
20
127-0,1-0
127-0,1-2
15
Натяжение, сН
Натяжение, сН
35
153-0,06-2
153-0,06-4
25
153.0,08-0
20
153-0,08-2
153-0,1-0
15
10
10
5
5
0
153-0,06-0
30
0
0
45
90
135
180
225
270
315
360
Угол поворота главного вала, град
0
45
90
135
180
225
270
315
360
Угол поворота главного вала, град
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.
1.
2.
3.
4.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Москаева Т.Б. Исследование микрочелночного способа прокладывания утка и разработка
имитационной модели процесса : дис. … канд. техн. наук / Т. Б. Москаева. – Кострома, 1995.
Лапшин В.В. Разработка и исследование технических параметров программно-аппаратного
комплекса для измерения натяжения нити в процессе ткачества : дис. … канд. техн. наук / В. В.
Лапшин. – Кострома, 1998.
Брут-Бруляко А.Б. Натяжение льняной уточной нити на станке СТБ/ А. Б. Брут-Бруляко, А. Н.
Ступников // Известия вузов. Технология текстил. пром-сти. – 2003. – №1.
Рудовский М.П. Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки
самокрученых комбинированных нитей с эластаном : дис. … канд. техн. наук / М. П.
Рудовский. – М. : МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007.
As the result of experimental research range of regulated parameters for weft mechanism adjustment during highelastic 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.N. Rudovskey, M.L. Korolyeva, I.V. Mininkova, V.V. Lapshin
EFFECT OF ADJUSTING PARAMETERS UPON WEFT TENSION IN HIGH-ELASTIC
FABRIC MANUFACTURE