ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА КРУЧЕНИЯ В ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПРЯДЕНИИ ПРИ НАЛИЧИИ ДВОЙНОГО ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В работе приведены результаты исследования динамики процесса кручения пряжи пневмомеханического прядения при наличии двойного ложного кручения, построены дина­мические математические модели процесса кручения пряжи пневмомеханического прядения при наличии двойного ложного кручения в неустановившихся режимах пуска и останова формировочно-крутильного устройства.

ABSTRACT

The paper presents the results of studying the dynamics of the rotor spinning yarn twisting process in the presence of double false twisting, dynamic mathematical models of the rotor spinning yarn twisting process in the presence of double false twisting in unsteady modes of starting and stopping the forming-twisting device are constructed.

Ключевые слова: Пневмомеханическое прядение; пряжа; крутка; номинальная крутка; направление крутки; процесс кручения; двойное ложное кручение; неустановившийся режим; пуск; останов; аналитическая зависимость.

Keywords: Rotor spinning; yarn; twist; nominal twist; direction of twist; twisting process; double false torsion; unsteady mode; start; stop; analytical dependence.

Введение. Одной из важных проблем пневмомеханического прядения является резкое увеличение потребляемой мощности формировочно-крутильным устройством при повышении ее частоты вращения. Приблизительно 70 % мощности в машине расходуется формировочно-крутильным устройством. Особенность пряжи пневмомеханического прядения, заключающаяся в высоких коэффициентах крутки по сравнению с пряжей кольцевого прядения, обусловленная особенностью структуры пряжи пневмомеханического прядения и условиями ее формирования, весьма усугубляет проблему повышения потребляемой формировочно-крутильным устройством мощности. Это в свою очередь делает актуальной проблему снижения коэффициента крутки пряжи пневмомеханического прядения, решение которой дало бы дополнительную возможность достижения увеличения скорости формирования пряжи в пневмомеханических прядильных машинах без увеличения частоты вращения формировочно-крутильных устройств при соответственном снижении расхода электроэнергии.

К настоящему времени остается неисследованным вопрос о крутке пряжи в неустановившемся режиме работы в пневмомеханичес­ком прядении. Нами здесь предпринята попытка к восполнению ука­занного пробела путем построения математических моделей формировочно-крутильных устройств при кручении.

 Построения динамической математической модели устройства формирования нити при кручении нити. Исследованиями показана принципиальная возможность создания конструк­ции с двойным ложным кручением. На рис 1. приведена расчетная схема такого формировочно-крутильного устройства.

В связи с тем, что при числе участков пряжи, превышающих, построение математических моделей становится очень сложным, принимаем дополнительные допущения:

1.Процесс пуска будем исследовать с момента движения пряжи в прямом направлении.

2.Частоту вращения дополнительного органа ложного круче­ния q принимаем постоянной величиной.

3. Крутку пряжи в установившемся режиме принимаем: на первом участке , на втором участке , на третьем и четвертом участках: .

Рисунок 1. Схема расчета при наличии двойного ложного кручения

Как мы условились, момент пуска соответствует началу дви­жения пряжи в прямом направлении с одновременным началом воз­действия обоих крутильных органов ложного кручения.

Решение задачи проведем по участкам технологической схемы. За время dt I участок пряжи получает число кручений, равное pdt. За то же время этот участок теряет вместе с уходящей пряжей число кручений, равное . На этом основании напишем дифферен­циальное уравнение:

                                                    (1)

При соответствующих начальных условиях: при t=t₀  это уравнение имеет решение:

                                           (2)

Переходим к рассмотрению изменения крутки на втором учас­тке. Принимаем, что за время dt участок вместе с уходящей пряжей теряет число кручений, равное . За это же вре­мя этот участок получает число кручений, равное  вместе с приходящей пряжей, от воздействия ка­меры, органа ложного кручения и дополнительного органа ложного кручения. Имея в виду, что отношение приращения числа кручений пряжи к ее длине представляет собой приращение крутки, можем оставить дифференциальное уравнение для II участка пряжи:

                           (3)

причем К_п1 определяется выражением (2). Мы имеем начальные условия: при t=0 К_п2 = К_Н

Уравнение имеет решение в виде:

       (4)

Здесь принят следующий коэффициент:

Теперь рассмотрим крутку третьего участка. Принимаем, что за время dt участок вместе с уходящей пряжей теряет число кру­чений, равное К₁₃dt. За то же время участок получает число кручений К_п2dt вместе с пряжей и qdt за счет действия дополнительного крутильного органа.

Составим дифференциальное уравнение:

                                     (5)

При начальных условиях: при t=0 это уравнение имеет решение в виде:

                (6)

Здесь принят следующий коэффициент:

Переходим к рассмотрению крутки четвертого участка. Принимаем, что за время dt этот участок получает число кручений, равное  вместе с пряжей, приходящей из третьего участка. За это же время участок теряет число кручений, равное  вместе с уходящей пряжей. Составим дифференциальное уравнение:

                                             (7)

При начальных условиях: при t=0 это

уравнение имеет решение в виде:

                            (8)

 Здесь приняты коэффициенты:

 ;   ; ;   

      ; .

Рисунок 2. Зависимость крутки от времени при пуске

Вывод. Таким образом, на основе построенных моделей мы можем определить максимальные величины круток на всех участках и моменты, при кото­рых они будут иметь место. Кроме того, можем определить длину пряжи, вырабатываемой с круткой, отличающейся от номинальной более чем на заданную малую величину при останове. Кривые 1, 2, 3, 4 соответствуют изменению круток К_п1 , К_п2, К_п3 и К_п4 соответственно (рис.2).

Список литературы:

1. Павлов Ю.В. Неподвижные вьюрки в прядении. - М.: -Легкая Промышленность, 1973.
2. Spinnen von drehungsrreduzierten Rotorgarnen unter-Einsatz eines Falschdrahtaggregats - Textil Praxis, 1975, 5. - c.532-533.
3. Мурадов А.А., Сайидмурадов М.М. Исследование динамики процесса кручения пряжи в пневмомеханическом прядении при использовании неподвижного вьюрка ложного кручения. “Проблемы механики” НТЖ.-Ташкент, 2020.-№ 3. -С. 125-127.
4. Muradov A., Sayidmuradov M. On some issues of tangential drive dynamics for turning body of pneumatic mechanical spinning device. Textile journal of Uzbekistan. Scientific – technical journal.-Tashkent, 2020.-№ 2. .-Р. 65-71.
5. Абдувахидов М., Сайидмурадов М., Бобоев У. Анализ проблем пневмомеханического способа прядения и направления дальнейшего его развития. Журнал «Universum: технические науки», - Москва, 2021. - № 3 (84). – С. 46-49.
6. Abduvakhidov M., Muradov A., Sayidmuradov M. Study of dynamics of the turning process in pneumechanical spinning in the presence of double false torsion. The American journal of engineering and technology. Iuly 2020. Page No: 58-64.