Целью данного исследования является получение однофакторной математической модели, описывающей влияние массы грузовых шайб в натяжном приборе установленном на мотальной машине М-150-2 при перематывании хлопчатобумажной пряжи линейной плотностью 34 текс на её разрывную нагрузку.

Базой для исследования являются лаборатории «Ткачество» и «Механическая технология текстильных материалов» кафедры «Технологии текстильного производства» КТИ (филиала) ВолгГТУ.
1 Особенности технологического процесса
перематывания основной пряжи

Цель технологического процесса перематывания:

1. Создание паковки, обеспечивающей проведение последующей технологической операции с наибольшей производительностью.

2. Контроль толщины нити с частичным удалением мелких пороков пряжи (сор, шишки, узелки).

Сущность процесса перематывания заключается в последовательном наматывании на мотальную паковку под определенным натяжением пряжи с прядильных початков или мотков, соединяемой узлами.
2 Технологические параметры, определяющие
технологический процесс перематывания основной пряжи

Основными технологическими параметрами процесса перематывания являются:

• 
  линейная скорость перематывания;
  
• 
  натяжение нити в процессе перематывания;
  
• 
  масса грузовых шайб в натяжном приборе;
  
• 
  разводка пластин нитеочистителя;
  
• 
  номер узловязателя;
  
• 
  обрывность нитей при перематывании;
  
• 
  производительность мотальной машины;
  
• 
  пороки и отходы пряжи.
  

Кроме того, на процесс перематывания влияют следующие физико-механические показатели перематываемой пряжи:

1.Разрывная нагрузка нити, P_p, сН;

2. Средне-квадратическое отклонение по разрывной нагрузке, σ_Рр;

3.Разрывное удлинение, L_P,мм;

4.Средне-квадратическое отклонение по разрывной нагрузке, σ_Lр;

5.Диаметр бобины, D, мм;

6.Линейная плотность пряжи, T, текс;

7.Средне-квадратическое отклонение по линейной плотности, σ_T;

8.Удельная плотность намотки пряжи на бобину, , г/см³;

9.Средне-квадратическое отклонение по удельной плотности намотки бобин, σ_g;

10.Угол сдвига витков, ψ, град;

11.Угол скрещивания витков, α,град;

12.Средне-квадратическое отклонение по углу скрещивания витков, σ_α;

13.Коэффициент тангенциального сопротивления, f;

---

14.Средне-квадратическое отклонение по коэффициенту тангенциального сопротивления, σ_f;

15.Число циклов до разрушения нити при истирании, П_р, количество циклов;

16.Средне-квадратическое отклонение по величине числа циклов до разрушения нити при истирании, σ_пр,;

17.Число циклов до разрушения нити при многократной нагрузке, П_п, количество циклов;

18.Средне-квадратическое отклонение по величине числа циклов до разрушения нити при многократной нагрузке, σ_пп;

19.Жесткость нити, , н/мм.

3 Анализ работ, посвящённых исследованию
технологического процесса перематывания основной пряжи

С целью анализа состояния изученности вопроса и с целью обоснования актуальности и научной новизны данного исследования необходимо провести анализ научных работ, посвящённых исследованию технологического процесса перематывания основной пряжи.

В результате анализа научных источников были выбраны следующие работы, в которых проводились аналогичные исследования:

1. 
   Назарова М.В. Разработка технологических параметров формирования бобин сомкнутой намотки. Автореферат дисс. .... канд. техн. наук. – М.: МГТА, 1994. – 16 с.
   

4 Выбор выходного параметра технологического
процесса перематывания и его обоснование.

В качестве выходного параметра Y выбираем разрывную нагрузку пряжи после перематывания, так как это основной показатель качества пряжи и, исходя из требований к процессу перематывания, он не должен ухудшаться.

Кроме того, этот параметр удовлетворяет следующим требованиям;

1) оценивает эффективность исследуемого объекта;

3) эффективен в статическом смысле, т. е. обладать сравнительно небольшой дисперсией и, следовательно, определяться с достаточной точностью без больших затрат или потерь времени;

4) обеспечивает достаточную полноту описания объекта;

5) имеет простую форму и определенный физический смысл.
5 Выбор входного параметра технологического процесса
перематывания, оказывающего влияние на выходной параметр

На основе анализа ранее проведенных исследований и опыта работы текстильных предприятий, а также в соответствии с выбранным выходным параметром в качестве входного параметра Х выбираем массу грузовых шайб в натяжном приборе мотальной машины М-150-2..

---

6 Средства исследования, используемые при проведении эксперимента
Разрывная машина РМ-3

Назначение: Разрывная машина РМ-3 предназначена для испытания образцов нитей, изготовленных из различных волокон, при максимальном усилии до 3 кг.

Принцип действия: измерение нагрузки производится с помощью маятникового силоизмерителя, снабженного различными грузами, которые устанавливаются в зависимости от диапазона нагрузок. Максимальная нагрузка, приложенная к испытуемому образцу при растяжении его до разрыва и будет являться искомой величиной.

Методика измерений на разрывной машине РМ-3:

Значения выходного параметра Y определяли на согласно ГОСТ 6611.2-73 по следующей методике:

1. 
   Включить электродвигатель машины.
   
2. 
   Взять правой рукой конец початка с пряжей и поставить его на веретено, укрепленное на балке машины.
   
3. 
   Захватить правой рукой конец нити на початке, затем кругообразным движением руки слева на право заправить нить в глазки и в верхний зажим машины, после чего, перехватить нить левой рукой потянуть её в нижний зажим.
   
4. 
   Закрепить правой рукой верхний зажим.
   
5. 
   Держа конец в левой руке, обогнуть нитью штифт рычажка предварительного натяжения, приподнять этот рычажок нитью примерно до горизонтального положения, заправить нить в тески нижнего зажима и зажать её в них.
   
6. 
   Передвинуть левой рукой рукоятку пуска на себя и до отказа.
   
7. 
   После разрыва нити повернуть пусковую рукоятку от себя до отказа.
   
8. 
   Раскрыть нижний зажим и удалить из него обрывок пряжи.
   
9. 
   Отвести левой рукой грузовой рычаг немного влево, и установить его в нулевое положение и закрепить его в выемке крючка.
   
10. 
    Раскрыть правой рукой верхний зажим и левой рукой потянуть конец нити, помещающийся в нём, вниз, примерно до нижнего зажима, а затем повторить п. 4,5,6,7.
    

Испытываемому отрезку нити сообщается предварительное натяжение посредством специального рычажка с грузом.

В зависимости от номера пряжи даны следующий величины нагрузок:

Для № 41 – 100 – 5 гр. Для № 11 – 20 – 25гр.

Для № 31 – 40 – 10 гр. Для № 5 – 10 – 30 гр.

Для № 21 – 30 – 15 гр. Для № ниже 5 – 40 гр.

В зависимости от номера испытуемой пряжи выбрать требуемую шкалу нагрузок и соответственно ей поставить груз на маятнике-силоизмерителе.
7 Характеристика объектов исследования

---

Объектом исследования является хлопчатобумажная пряжа (см. табл. 1) линейной плотностью 34 текс, перематываемая на мотальной машине М-150-2 (см. табл. 2).
Таблица 1 – Техническая характеристика исследуемой пряжи

Наименование показателя	Значение
Вид волокна	хлопок
Линейная плотность нитей, текс	34
Удельная разрывная нагрузка, сН/текс	12
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %	12,5

8 Выбор и описание алгоритма метода исследования
технологического процесса перематывания основной пряжи

В качестве метода исследования выбираем – традиционное однофакторное планирование эксперимента.

При определении регрессионной модели для объекта с одним выходным параметром проводят активный эксперимент в широком диапазоне изменения фактора X. Обычно применяют число уровней фактора, т. е. число опытов в матрице планирования эксперимента, N=5 ... 6. Для повышения точности определения выходного параметра Y каждый опыт матрицы повторяется несколько раз (m 2).

9 Проведение предварительного эксперимента

Исследование любого технологического процесса начинается с проведения предварительного эксперимента, в результате которого определяются значения основных уровней факторов Х_о, интервалы варьирования факторов I, верхние и нижние уровни варьирования – Х_В и Х_Н. Полученные данные заносятся в таблицу 3.

Для определения значения верхнего уровня фактора Х – массы шайб в натяжном приборе воспользуемся формулой для приближенного вычисления натяжения пряжи при перематывании исходя из прочности пряжи:

F = a·Pн/100

где а – процентное отношение от разрывной нагрузки пряжи Р_н [1].

для хлопчатобумажной пряжи 3-7 % от Р_н;

для льна 3-12 % от Р_н;

для натурального шелка 1 % от Р_н.

При выборе величины а, также необходимо учитывать строение нити и её удлинение.

В нашем случае F = 5·310/100 =15,5 гр

Принимаем 20 гр.

Из полученного значения необходимо вычесть массу верхней тарелочки натяжного прибора (7 гр). Тогда верхний уровень фактора Х = 10 гр.

---

Выбрав интервал варьирования 2, составим матрицу планирования (табл. 3).

10 Проведение основного эксперимента

Полученные значения выходного параметра Y_uv (разрывной нагрузки) в v-м опыте каждого u-го опыта матрицы, когда N=5 и m=5 приведены в табл. 3.

Таблица 3 – Матрица планирования однофакторного эксперимента

	v
	u
		1	2	3	4	5
4 8 12 16 20	1 2 3 4 5	370 350 330 345 326	390 330 345 400 325	350 331 365 360 320	270 340 310 305 325	305 335 330 300 265	71,6 108,6 150,0 189,2 231,6	14,32 21,72 30,00 37,84 46,32	0,732 0,552 1,040 0,688 0,732	3,74 3,94 3,77 3,98 3,74

11 Обработка данных эксперимента

Рассмотрим операции, которые совершает исследователь при обработке данных однофакторного эксперимента:

Первая операция — исключение резко выделяющихся данных. Рассмотрим эту операцию на примере первого опыта матрицы, при X=2, . Эта операция включает определение

1) среднего значения по формуле



2) дисперсии выходного параметра по формуле:



Рассчитанные значения

---

Смотрите также файлы

• Понятие государства. Основные и неосновные признаки государства.docx

• Сценарий Мы прощаемся с начальной школой.docx

• Учебнометодическое пособие по выполнению лабораторных работ санктпетербург 2023 удк 621. 39(09)(076) ббк 32. 81я73 к 63.docx

• По дисциплине Линейные системы автоматического регулирования комплексного тестирования в магистратуру.docx

• Но очень важная миссия быть классным руководителем. Одни учителя считают эту работу дополнительной нагрузкой к своей преподавательской деятельности, другие называют её самой главной.docx