ОСОБЕННОСТИ ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВЫРАБОТКЕ ПЛЮШЕВОГО ТРИКОТАЖА НА ПЛОСКОВЯЗАЛЬНОЙ МАШИНЕ

АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты теоретического анализа условий выполнения операции заключения, базирующийся на новом подходе и учитывающий особенности строения плюшевого трикотажа. Установлены условия надежности осуществления операции заключения при выработке плюшевого трикотажа на плоскофанговой машине.

ABSTRACT

The article presents the results of a theoretical analysis of the conditions for performing the operation of imprisonment, based on a new approach and taking into account the structural features of plush knitwear. The conditions for the reliability of the implementation of the operation of the conclusion in the development of plush knitwear on a flat knitting machine are established.

Ключевые слова: трикотаж, плюшевый, плоскофанговая машина, условия выработки.

Keywords: jersey, plush, flat knitting machine, working conditions.

В отличие от традиционных операций петлеобразования при выработке плюшевого трикотажа на плосковязальной машине прибавляется операция - съем плюшевых протяжек с дополнительных элементов. Эта опера­ция производится для освобождения дополнительных элементов от плюшевых протяжек с целью прокладывания и кулирования на них плюшевой нити следующего ряда и для проведения окончательной оттяжки полотна [1-4]. Проведенный анализ операция петлеобразования при выработке плюшевого трикотажа на различных видах оборудовании показывает, что операции петлеобразования при выработке плюшевого трикотажа построены на основе процесса, который осуществляется на машине при выработке трикотажа традиционных переплетений, но в связи с введением дополнительной плюшевой нити в структуру трикотажа процесс петлеобразования будет иметь своя особенности [5-8].

Петлеобразование на трикотажных и вязальных машинах начинается с заключения, цель которого - перевести петлю от вершины иглы к ее основанию и обеспечить возможность прокладывания новой нити на иглу. Заключение выполняется относительным движением иглы и старой петли, между иглой и петлей возникают силы трения, вызывающие особые условия выполнения заключения: старая петля, увлекаемая силами трения, устанавливается под некоторым утлом α к отбойной плоскости. В этом случае, чтобы игольная дуга старой петли достигла нужной точки на игле и появилась возможность прокладывания новой нити на иглу, необходимо дополнительное перемещение иглы при заключении. Расстояния, проходимые рабочими органами в процессе петлеобразования, определяют закон движения, скоростной режим и производительность машин. Нужно знать величину дополнительного перемещения иглы при заключении, вызванного взаимодействием иглы и старой петли. Это перемещение определяется углом поворота старой петли относительно иглы. Если бы взаимодействие иглы и петли проходило в точке, то поворот петли был бы в пределах угла трения , где  - коэффициент трения между нитью и иглой. В данном случае рассматриваемое явление требует специального решения.

Впервые поставил и решил задачу о равновесии нити в старой петле на игле при операции заключения И.С.Мильченко [9]. Это решение переходило в течение многих лет вплоть до настоящего времени из одних видов специальной литературы в другие и является общепризнанным. Угол наклона старой петли к отбойной плоскости определен приведенным углом трения:

где  - приведенный (или условные по терминологии И.С.Мильченко) коэффициент трения петли

;

 - действительный коэффициент трения между нитью и иглой при скольжении петли вдоль иглы;

φ - угол охвата иглы нитью.

При , что соответствует состоянию нити при заключении, приведенный коэффициент трения будет в 3,14 раза больше действительного коэффициента трения .

Решение в большой степени условно, т.к. полагается, что натяжение нити на дуге контакта постоянно. Нахождение формы нити в данном случае представляет более сложную задачу. Дадим общее исследование равновесия нити на движущемся прямом круговом цилиндре.

Пусть на концах а и в элемента нити ds (рис.1) действуют натяжения, направленные по касательным. На нить действует также внешняя сила F·ds.

Рассмотрим равновесие элемента ds. Условия равновесия этого элемента

Отсюда . Получили дифференциальное уравнение равновесия в векторной форме. Представим это уравнение в проекциях на оси декартовых координат. Т.к. косинусы углов, которые касательная к кривое в точке а(х,y.z) образует с осями координат,

Равны

;     ;  ;

То

;   ;  

Проектируя обе части векторного равенства на оси координат, имеем

;

;

Решение задачи о форме и натяжении нити на движущемся стержне в декартовых координатах не приводится к аналитическому виду.

Рисунок 1. Силы, возникающие в процессе перемещения нити по цилиндрической поверхности

Получим уравнения равновесия нити в цилиндрической системе координат. В цилиндрических координатах (рис.2) положение точ­ки М определяется радиусом r, углом φ и аппликатой z.

Рисунок 2. Расположение нити в декартовой системе координат

Пе­реход от декартовых координат к цилиндрическим осуществляется по формулам:

;  ;  ;

Пользуясь формулами перехода, из уравнений в декартовых коорди­натах получим уравнения равновесия нити в цилиндрической системе координат

;

;                                          (1)

;

где  F_r,  F_φ,  F_z - проекции внешней силы  на координатные оси [r], [φ], [z]. К этим уравнениям надо присоединить уравнение связи

^;

В нашем случае прямого кругового цилиндра r = соnst, и производная   dr/ds=0. Рассматривая относительное движение иглы и нити и учитывая при этом, что цилиндр (игла) движется вверх в направлении оси Z, а нить неподвижна, можно считать, что внешними силами, действующими на нить, являются сила трения между нитью и цилиндром и реакция поверхности цилиндра на нить.

Величина силы трения может определяться различным способом. Чаще всего принимается закон Амонтона. При этом направление силы трения противоположно скорости нити относительно поверхности:

где  N    - нормальная реакция;

 - вектор скорости точек нити относительно поверхности;

v - модуль этого вектора;

k - коэффициент трения.

Тогда проекции внешних сил на оси цилиндрической системы координат равны    F_r =N  и  F_r =kN;

Уравнения (1) примут вид

;                                   (2)

;                                            (3)

;                                    (4) 

Введем координаты, связанные с поверхностью, на которой расположена нить. В качестве новой переменной используем угол α (рис.3).

τ- касательная к нити в точке входа нити на цилиндр, е- касательная к окружности цилиндра в точке В

Рисунок 3. Огибание нити цилиндрической поверхности

Определим натяжение нити старой петли, взаимодействующей с иглой.

Из уравнения (8) с учетом (9) имеем

Его решение имеет общий вид   ℓ_n Т = - ℓ_ncosα+ℓ_nC;

После нахождения произвольной постоянной получаем частное решение

 ;                                          (5)

В верхней точке, например, натяжение равно,

Т_o = Т_в соsα_в

Таким образом, теоретический анализ условий выполнения опе­рации заключения, базирующийся на новом подходе и учитывающий особенности строения плюшевого трикотажа, позволил установить:

1. Для обеспечения надежности выполнения операции заключения необходимо снижать трение между нитями и рабочими органами за счет повышения чистоты обработки поверхностей петлеобразующих органов и применения парафинирования или замасливания для нитей;
2. Увеличение силы оттяжки приводит к увеличению силы трения петли по игле и не способствует сходу петли с язычка.

Список литературы:

1. А.с. №1659546. Кл. D04B1/02. Способ изготовления плюшевого трикотажа на двухфонтурной вязальной машине. В.А. Кобляков, Г.Д. Морозов, А.А. Пасхин. Опубл. 30.06.91г. Б.И. №24.
2. Мавсиян А.А. Разработка технологии трикотажа рисунчатых плюшевых переплетений на многосистемных машинах. Автореферат дисс. … канд.техн.наук. М.: МТИ, 1988, -с.5-16.
3. Смирнова А.В. Разработка новых структур и процуссов выработки трикотажа плюшевых переплетений, для плосковязальных машин с электронным управлением. Автореферат дис…. канд. техн. наук. М.: МГТУ, 2000, -с.5-15.
4. ДжермакянВ.Ю. Разработка и исследование процессов выработки купонного трикотажа плюшевых переплетений. Дис…. канд. тех.наук. М.: МТИ, 1980. –с. 15-31.
5. Исабаев А.Э. Разрботка ресурсосберегающей технологии выработки плюшевого трикотажа. Автореф. дис. … канд. техн.наук. Т.:ТИТЛП, 1998, с. 5-20.
6. А.с. №1664921. А1 СССР. Кл. D04B1/02. Кулирный плюшевый трикотаж. Д.А. Гаджиев, А.Р. Байрамов. Заявл. 31.05.1989г. Опубл. 23.07.91г. Бюл. №27.
7. Патент № IDP 05204 РУз. Кл. D04B1/02. Способ выработки штучного трикотажа плюшевым переплетением на плоскофанговой машине. М.М. Мукимов, Б.М. Мукимов, Н.Р. Хнхаджаева, А.И. Тохтамышева. Заявл. 19.06.2000г. Опубл. 28.06.2002 г. Бюл.№3.
8. А.с. №1622451 СССР. Кл. D04B1/02. Способ получения плюшевого трикотажа на двухфонтурной кругловязальной машине. И.В. Руденко, А.Н. Гонтаренко. Заявл. 28.02.1989г. Опубл. 23.01.91г. Бюл. №3.
9. Мильченко И.С. Основы проектирования трикотажных машин. М.:Легкая и пищевая промышленность. 1982г.