CC BY
6
Список использованных источников
1. Протасова, В А. Прядение шерсти и химических волокон / В А. Протасова, Б. Е Белышев, П. М. Панин, Д.Д. Хутарев. - Москва : Легпромбытиздат 1987. -296 с.
2. Бадалов К. И. Оценка интенсивности чесания в зоне барабан-шляпки / К. И Бадалов Щ Известия вузов Технология текстильной промышленности. -20СС. - №1 -С. 39-41.
3. Труевцев, Н. И. Теория и практика карцочесания в аппаратной системе прядения шерсти / Н. И. Труевцев Н. М Ашнин - Москва Легкая индустрия, 1967. - 223 с.
SUMMARY
Article is devoted to intensity of carding of fibers at carding machine. The formulas for determing of number of "free" fibers at working rolls carding machine are determined. The methods for determing of "free" fibers at working roll анэ developed
УДК 677.022.6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ НИТИ НА ПРЯДИЛЬНО-КРУТИЛЬНОЙ
МАШИНЕ
С. С. Ал ахов а
На касЬедре ПНХВ разработан сокращенный технологический процесс получения крученых комбинированных огнетермостойких нитей с использованием полых веретен.
Особенность данной технологии заключается в том ^то в качестве прикручиваемой составляющей используется пояжа из волокна «Арселон», линейной плотности 25 текс, которая по своим физико-механическим свойствам существенно отличается от свойств комплексной нити 'Русар», линейной плотности 29,4 текс заправленной под переднюю пару вытяжного поибора [1].
Пои формировании крученой комбинированной огнетермостойкой нити знаиителоное влияние как на свойства крученого продукта, так и на стабильность процесса формирования нити оказываем натяжение скручиваемых компонентов. В зависимости от натяжения скручиваемых составляющих можно получить три вида нитейГ2]. Схемы внешнего вида крученых комбинированных нитей, получаемых на прядильно-крутильных машинах представлены на рисунке 1.
R)
- г
1- пряжа: 2- комплексная нить а) б) в)
Рисунок 1 - Схемы внешнего вида крученых комбинированных нитей
Вестник У О В ЧУ
65
Так как стренги обладают перед скручиванием различной растяжимостью то в процессе кручения они ведут себя по-разному, получая различные деформации. Малорастяжимая стренга при совместном скручивании принимает на себя преобладающую долю общего натяжения При растяжении комбинированной нити первой вступает в работу малорастяжимая стренга и, достигнув оазрывного удлинения, обрывается до момента полного сопротивления разрыву другой стренги. При неодинаковой растяжимости стрекг нельзя получить равномерную по строению нить и равномерное распределение нагрузок между стренгами а следовательно и максимальное сопротивление нити при ее разрыве [3].
Чтобы совместно скрученные, разнорастяжимые стренги могли согласованно работать на разрыв необходимо при их скручивании иметь такие усповия при которых независимо от разницы растяжимости длина виех компонентов образующих единицу длины крученого изделия, оставалась одинаковой. Общий вид нити соответствующий этому условию, показан на рисунке 1, в. Эта нить несмотря на видимую штопорность. по существу является крученой. Максимальная прочность нити будет достигнута при условии, что радиусы кручения у компонентов нити должны быть равными между собой.
Специфика нового разработанного способа получения крученых комбинированных химических нитей вызвала необходимость углубленного исследования натяжеиия компонентов иа всей трассе технологического процесса. В частности, исследования влияния предварительного натяжения комплексной нити на физико-механические свойства крученой комбинированной нити.
Для ооеспечения оптимального для заданных конкретных условий натяжения комплексной нити при формировании крученой комбинированной нити было использовано натяжное устройство гребенчатого типа, которое оасполагалось пеоед выпускной парой вытяжного прибора. Использование натяжигеля такого типа обусловлено возможностою обеспечения стабильного натяжения. Измерение натяжения проводипось тензометрическим методом Предварительное натяжение комплексной нити изменяли от 0,1 до 20 сН. Результаты исследований приведены в таблице 1 Как видно из приведенных данных, натяжение комплексной нити «Русар» при поступлении в зажим передней пары оказывает существенное влияние на свойства крученой комбинированной нити линейной плотности 58 текс.
Таблица 1- Результаты исследований влияния натяжения комплексной нити на свойства кпученой_комб_иниоованной нити
Натяжение комплексной нити, сН 0.1 6 11 16 20
Разрывная нагрузка комбинированной нити, сН 7210 7512 7025 6840 6690
Коэффициент вариации по разрывной нагаузке. % 7.3 5 6,5 8 8
Разрывное удлинение комбинированной нити % 34 3,8 3,2 3,0 3,1
Коэффициент вариации по оагоывному удлинению % 4 6,5 6,3 5.1 4,3
Комплексная нить состоит из отдельных элементарных нитеи, соединенных ме>кду собой неЬольшой по величине круткой. Разрывная нагрузка комплексной нити в идеальном случае - при равном натяжении элементарных нитеи, имеющих одинакивые разрывные характеристики, была бы равна произведению числа элементарных нитей в комплексной на их разрывную нагрузку.
При натяжении комплексной нити общая нагрузка распределяется по элементарным нитям, составляющим комппексную нить пропорционально их модулю упругости Но поскольку модуль упругости отдельных элементарных ните различен то и нагрузка на них при натяжении распределяется не одинаково. С
увеличением нагрузки напряжение в элементарных нитях возрастает не одинаково. Часть элементарных нитей обрывается, что уменьшает разрывную нагоузку комплексной нити. Следовательно, чем больше предварительное натяжение комплексной нити. тем больше вероятность разрыва элементарных нитей.
С увеличением натяжения комплексной нити оазрывная нагрузка комбинированной нити возрастает. Это объясняется тем, что увепичение натяжения приводит к увеличению сил нормального давления, действующих со стороны периферийных элементарных нитей к центру комплексной нити.
Схема натяжного устройства гребенчатого типа приведена на рисунке 2. В натяжителях такого типа комплексная нить при движении вдоль своей оси огибает последовательно цилиндрические (металлические или сЬарфоровые) элементы гребенок.
Расчет натяжения комплексной нити после натяжителя можно вести по формуле Эйлера:
М|*б|+М2 •б2+...+м7-б/
О
2
Чо * ехР
(1)
где
Ос - натяжение нити пеоед входом в натяжитель сН;
РьМг- Мг коэффициент трения комплексной
последовательные элементы, равный 0 32;
нити
I
Г 1 - ч
\ )
I т
/Г
2
а-|.а2 ... а2-угол обхвата нитью последовательных элементов.
Рисунок 2 - Схема натяжиого устройства гребенчатого типа
Так как рабочие элементы п имеют одинаковые диаметры, расположены на одной прямой, на одинаковом расстоянии друг от друга, углы обхвата нити крайних элементов равны а/2, а остальных - а. и коэффициенты тоения нити об элементы равны = р2=- = М. тс натяжение комплексной нити после натяжителя
(2)
Угол обхвата можно рассчитать, используя параметры, обозначенные на рисунке 1:
ь
Ь-г '
(3)
где И - расстояние межру элементами, м:
1_ - величина смещения подвижных элементов, м: г - радиус рабочего элемента, м.
Вестник УО ВГТУ
67
о
б = аг
Р
к
Ь-г
Ь
г = --аг<^-2 Ь-г
т
(5)
в = 2г = р - 2агсЛд
В
(6)
Подставляя выражение (В в равенство (2), получим формулу для расчета натяжения комппексной нити после натяжителя-
02 -ехр
Ь-гу;
(7)
Результаты исследования натяжения комплексной нити приведены в таблице 2 Таблица 2 - Результаты исследование- нат 1жения ..омппек-оной нити
Расстояние, Ц м 2-1 О"3 10 -<03 1: ю-3 14-10"3 16 10"3
Натяжение, О 0?сч сН 0 1 6,4 10 6 15,6 21,0
Натяжение, О Эксп сН 0,1 3,0 11,0 16,0 20,0
Отклонение иасчетных данных от эксперимеьтэпьных, % 0 4.7 3.6 3.8 4 7
Так как отклонения расчетных данных от экспериментальных не превышают 5%, следовательно, полученная формула (7) может быть использована для расчета предварительного натяжения комплексных химических нитей подаваемых под переднюю пару вытяжного прибора.
ВЫВОДЫ
1. Разработана математическая модель, описывающая изменение натяжения комплексной нити, подающейся под переднюю пару вытяжного прибора, в зависимости от величины смещения подвижного звена гребенчатого натяжителя. Установлено, что поедварительное натяжение комплексной нити оказывает существенное влияние на физико-механические свойства комбинированных крученых нитей.
2. Проведена оптимизация величины натяжения комплексной нити перед процессом кручения, и установлены оптимальные режимы работы натяжного устройства для получения крученой комбинированной нити определенной линейной плотности.
Список используемых источников
1. Алахова, С. С Новая технология получения опчетермостойких нитей / С. С. Алахова С. С. Медвецкий, А. Г. К0|ан //Текстильная промышленность - 2005.-№7/8.-С. 21-23.
2. Коган. А. Г. Производство комбинированной пряжи и нити / А. Г. Коган. -Москва Пегкая и пищевая промышленность, 1981. - 143 с.
3. ковнер, С С. К теории процесса непрерывного кручения с учетом вытягивания / С. С. Ковнер // Известия вузов Технология текстильной промышленности. - 19о4. №9. - С. 25-28.
SUMMARU
At the arti ;le method of calculat on of filament yarn Dreliminary tension is presented. This method allows to determine yam tension before twisting. Using of developed method allows to calculate technological parameters of twisted combined yarns production and to create the prerequisites for their optimization
УДК 677.017
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ НА nPOHhOCThblE ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ
A.A. Кузнецов
Для практически всех видов текстильных нитей характерно наличие гетерогенности (продольной или пспеоечной) строения и механических свойств на различных урознях, которые возникают в процессах их получения и переработки [1, 2]. Для пряжи наиболее характерно наличие продольной гетерогенности показателей строений и механических свойств зследствие неравномерности содержания и расположения волокон на отдельных участках (апериодическая составляющая) и неравномерности её прохождения по рабочим ооганам оборудования в процессах прядения [1] Для химических нитей продольная гетерогенность выражена несколько слаоее пс причине по причине стационарности физических полей и друих условий формования во времени [2]. Следовательно проведение исследований, направленных на изучение степени влияния продольной гетерогенности показателей структуры и механических свойств текстильных нитеи на особенности механизма их деформирования и разрушения является актуальной научно-технической задачей
В качестве метода исследования в настоящей работе предлагается использовать метод статистической имитации испытания
При оазработке имигаиионной модели полуцикпсвого испытания на растяжение одиночной нити была выдвинута гипотеза, поедполагающая что объект исследования можно представить структурно в виде m последовательно соединенных участков (элементов) длимой AU. При этом каждый i тый участок нити имеет не только различную линейную плотность Tt но и различные значения показателей прочностных и деформационных свойств, определяемых согласно методике [3].
В работе [41 для описания диаграмм растяжения в координатах «напряжение ст -относительное удлинение с» предлагается универсальная математическая модель следующего вида:
а ---+ Ь2 ■ с21
b0+b,-£ (1)
где о - напряжение, возникающее при растяжении нити, Па; е -относительное удлинение, %; Ь0, Ы, Ь2 - некоторые параметры модели.
Модель диаграммы растяжения (1), а также предложенные допущения позволяют определить значение напряжения ai для каждого i-того сечения
Вестник УО ВГТУ 69
