АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ НАЦИОНАЛЬНЫХ АВРОВЫХ ТКАНЕЙ К МЕХАНИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

АННОТАЦИЯ

В статье проанализировано исследование динамического изменения эластичной пряжи при воздействии сил деформации, действующих на её структуру в национальных тканях с эластичными свойствами.

Показатели механических свойств текстильных полотен имеют большое значение в ткачестве и играют важную роль при оценке качества ткани. Механические свойства текстильных полотен характеризуют долговечность ткани, то есть нити подвергаются различным механическим воздействиям, которые создают различные деформации. В статье проанализировано динамическое изменение положения эластичной нити, при исследовании сил деформации, действующих на нить в производимых эластичных тканях. Сформулированы дифференциальные уравнения движения упругой нити и представлены диаграммы удлинения. 

На основе полученных результатов по растяжению ткани под действием нагрузки и возвращению её в исходное положение в состоянии покоя, построены диаграммы одноцикловой растяжимой деформации,  в зависимости от значеий;  ;  одноцикловой валентной деформации, времени, различной линейной плотности. 

ABSTRACT

The article analyzes the study of dynamic changes in elastic yarn under the influence of deformation forces acting on yarn in national fabrics with elastic properties.

Mechanical properties of textile fabrics are of great importance in weaving and play an important role in assessing the quality of the fabric. The mechanical properties of textile fabrics characterize the durability of the fabric, that is, the threads are subject to various mechanical influences. These acting forces create various deformations. The article analyzes the dynamic change in the position of an elastic thread, when studying the deformation forces acting on the thread in the produced elastic fabrics. Differential equations of motion of an elastic thread are formulated and elongation diagrams are presented.

Based on the obtained results on tissue stretching under load and return to the initial position in the state of rest, diagrams of single-cycle tensile deformation are constructed, depending on the values of single-cycle valence deformation, time, and different linear density.

Ключевые слова: национальная авровая ткань, растяжения, силы деформации, релаксация, уточная нить, эластичность, механическая воздействия.

Keywords: national fabric avr, stretching, deformation forces, loosening, woven thread, elasticity, mechanical effect.

Введение.  Ассортименты продукции текстильной и легкой промышленности расширяются, и занимают одно из важнейшей производственных ниш в мире. Высокий уровень конкуренции на синтетические смешанные нити на мировом рынке требует внедрения современных усовершенствованных технологий, которые улучщают качество показателей текстильной продукции, позволяя быстро измененять их параметры. 

Постановление Президента Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему развитию шелковой отрасли в Республике» № ПП-3472 обеспечивает развитие шелковой промышленности, ставя задачу: непрерывно улучшать технологию производства шелка в нашей стране, а также совершентвовать экспортный потенциал отрасли, способствуя увеличению ассортимента шелковых тканей.

Узбекские одежды поднимаются до уровня национального бренда. Многие ученые были ознакомлены с научными исследованиями в этом направлении.

Э.Ш. Алимбаев провел научные исследования по теме «Разработка новых видов из местного сырья на основе изучения структуры национальных тканей» и в результате была получена новая двухслойная ткань, состоящая из верхнего шелкового и  нижнего хлопчатобумажного слоя [1; 4].

В этом направлении С.Д. Николаевым рекомендовано определение оптимальных правил управления эластично-ткацкой системы при производстве тканей переменной плотности на основе [3; 6; 7].

В работе [8] был изучен  коэффициент равномерности ткацкой системы станка при производстве тканей переменной плотности по основе. При изменении плотности пряжи изменяется коэффициент однородности ткани, как следствие, меняется и однородность эластичной системы.

В работе О.А. Ахунбабаева [1] изучено совершенствование технологии процесса формирования тканей из натурального шелка в текстильных нанотехнологиях, а также улучшение техники и технологии производства смесовых тканей натурального шелка с другими волокнами. Модернизация основных и вспомогательных механизмов, геометрических параметров линии заправки основных нитей ткацкого станка, с учетом уникальных особенностей натурального шелка является очень актуальной. В ткацком станке такие проблемы, как деформация, натяжение и баланс нитей основы, а также натяжение в процессе производства ткани из натурального шелка недостаточно изучены.

Методология исследований. В работе была поставлена ​​задача устранения раздвигаемости нитей тканей в швах за счет придания растяжимости на национальных авровых изделиях [9; 10].

Большая часть товаров, которые производятся и экспортируются, являются национальной продукцией такие как: атлас, адрас и созана, встречающиеся также в европейских странах. Узбекская национальная одежда, также как японское кимоно, индийское сари, арабское кабо, азербайджанское архали, будет жить веками и поможет нам понять самобытность нашего народа. Как только восстановливаются национальные ценности, тогда растет интерес и спрос на традиционную одежду.

Национальный танец, являющийся частью нашей многовековой и неповторимой самобытной культуры, играет важную роль в повышении художественно-эстетических взглядов, воспитании молодого поколения в духе уважения к нашим национальным ценностям и традициям. При постановке комбинаций танца национальный костюма танцовщицы имеет большое значение. Руки и ноги танцовщицы находятся в динамическом состоянии во время различных движений, таких как регулярные вращения и наклоны.  Нашим портным сложно изготовить специальные костюмы для танцовщиц из авровых тканей  из-за плохой уступчивости ткани. Поэтому отечественные портные подбирают орнаменты узоров друг к другу, когда шьют из национальных авровых тканей. Основной целью научно-исследовательской работы является решение этой проблемы, в связи с чем был создан новый вид эластичного аврового полотна из растяжимых нитей для одежды танцовщиц.

Результаты исследований. На предприятии «Шарк Ипаги Дурдонаси» в  Ферганской области, городе Маргилане произведена национальная текстильная продукция с новым составом эластичного характера,  из нитей натурального и химического состава.

При производстве новых видов эластичных встреч-атлас и адрас, они подвергаются различным механическим манипуляциям. В зависимости от воздействия на волокна  действующих сил образуются различные деформации. Как известно, если количество воздействующих сил на нити превышает силу разрыва, то нити рвутся. Если силы действуют по длине нитей, они растягиваются, если действуют поперечно, то испытывают деформации сжатия и изгиба. При изучении влияния растяжимой нити на механические силы целесообразно изучить динамическое движение уточной нити [5–7].

Рассмотрим движение АВ растяжимой F силы уточной нити под действием равномерно распределенной силы (рис. 1). В крайних точках растяжимой уточной нити действуют силы растяжения  и растягивающая сила на концах элемента ab  и  с Лагранжевыми координатами s₀ и s₀+ds₀. Масса элементарной уточной нити равна . На нити с постоянными a,b точками закреплены элементарные массы. На основе второго закона Ньютона построим дифференциальное уравнение растяжимой уточной нити.

                                                              (1)

Сначала формулируется уравнение движения растяжимой нити в Лагранжевых координатах. Приведем выражение как изменяется со временем положения всех точек нити в зависимости от её растяжения

                                                            (2)

 разделим измерением на ряд Маклорена и ограничиваем расчет растяжимости нити.

Получим следующее выражение:

Рисунок 1. Схема растяжимости уточной нити под действием сил натяжения

Исходным состоянием уточной нити при растяжении является следующее равенство по её удлинению, а от этого (1) равенство выразим следующим образом. Здесь: - линейная плотность нити; – длина изменения уточной нити; – начальная длина нити [5; 8]:

                                               (3)

получится следующий вид.

Здесь: – ускорение нити при растяжении;  – специальная производная прочности нити на разрыв по длине нити; – сила натяжения нити на поверхности пряжи. Используя полученное, выразим уравнение движения растяжимой уточной нити в переменных Лагранжа:

                                                            (4)

(4) уравнение получено в переменных Эйлера выше:

используя выражение, мы получим результат:

                                                         (5)

Ниже приведен анализ графиков уравнений (4) и (5), с использованием программы Maple в зависимости растяжимости уточной нити, на силы натяжения и относительной растяжимости

a)               б)

Рисунок 2. а) График зависимости значений времени различия линейной плотности растяжения уточной нити под действием поперечной силы ;  ; ;  при воздействии разрывной силы линий уточной нити

б) График зависимости относительного удлинения при различных значениях ;  ; ; линейной плотности силы натяжения уточной нити

Динамическое изменение положения эластичной нити следует составлять в дифференциальных уравнениях, в переменных Эйлера в растяжимой уточной нити​​. Здесь, вектор Т силы натяжения равно умножению касательной силы, возникающей в результате воздействия уточной нити на основу, величину натяжения  [6; 7; 11].

                                                                   (6)

(1)  используя равенство, образуем следующее выражение:

         (7)

Подставляя найденное значение производной в уравнение (5), проекцируя их на оси , а движение растяжимой нити, проектируя на естественные трехсторонные оси, образуем дифференциальное уравнение в следующей системе:

                                                    (8)

1. Заданы кинематические условия для скоростей прохождения растяжимой нити:

                                                            (9)

2. f и λ связь между функциями:

                                                        (10)

3. Формируется уравнение, обозначающее связь между дифференциальным натяжением и деформацией растяжимой уточной нити, отражающее свойства нити:

                                                       (11)

 (11) из этого равенства имеем систему 5 дифференциальных уравнений движения, включающую 5 неизвестных функций f, λ,  v₁, v₂, v₃ переменных s и t растяжимой уточной нити. Когда растяжимая нить растягивается по закону Гука (f=1+αT), количество уравнений уменьшается, поскольку f можно исключить.

В дифференциальных уравнениях необходимо предположить этого , если уточная нить растягивается равномерно. В результате получаем систему дифференциальных уравнений:

                                                    (12)

 (12) в данном случае полученные уравнения выражают движение растяжимой уточной нити. Дифференциальные уравнения движения растяжимой нити в Лагранжевых переменных можно записать в виде.

                                                   (13)

Результаты и анализ. Приведен анализ графиков зависимости сил натяжения и растяжения от скоростей, из выражений (12) и (13)  натяжения уточной нити по осям с использованием программы Maple.

a)          b)   

Рисунок 3. а) График зависимости значений от времени при различных ; ;  скорости относительного удлинения уточной нити

б) График зависимости относительного удлинения при различных значениях ; ;; ; ;  скорости растяжение уточной нити

Количество уравнений уменьшается (f=1+αT), поскольку f можно исключить, когда растяжение уточной нити растягивается по закону Гука. Приведен анализ графиков зависимости сил натяжения и растягивания от скорости уточной нити по осям растяжения с использованием дифференциальных уравнений движения растяжимой нити в переменных Лагранжа с использованием программы Maple.

Определено, что свойства новых производимых тканей превосходят существующие. На основании приведенной ниже таблицы проведен анализ образцов, изготовленных в условиях предприятия с наивысшим показателем (технологическое свойство – определение натяжения ниток в швах).

В следующей таблице приведены результаты испытаний образцов, изготовленных в условиях предприятия, с особыми характеристиками, а также представлены графики образцов 1а и 5а, имеющих наилучшие характеристики и рекомендованных к производству (таблица1).

Таблица1.

Результаты испытаний образцов с особыми характеристиками и изготовленных в условиях предприятия

Используя полученные результаты по растяжению ткани под действием нагрузки и сокращению в продолжительности отдыха, построили диаграмму одноцикловой растягивающей деформации.

Как видно из графиков, обратимая и необратимая деформация эластичных авровых полотен, изготовленных авторским коллективом, показала более высокие качества, а растяжимость увеличилась на 33 %

Выводы. С целью изучения законов воздействия внешних сил на нити эластичной ткани было изучено динамическое движение нити с позиций механики. Известно, что динамическое движение пряжи наблюдается в процессе формирования ткани, в процессе приклеивания пряжи к краю ткани, а после прядения пряжа находится в постоянном движении внутри ткани. Это динамичное движение должно быть теоретически обосновано при изучении проблемы, которую необходимо решить в научно-исследовательской работе. На основе этого были изучены силы, действующие на нить в состоянии формирования  растягивающейся уточной нити к краю ткани.

Проявлены яркости красок по внешности, четкость и ясность узора орнаментов на тканях. Цвета узоров основных нитей становятся ярче, за счет использования растяжимой нити к уточной нити в производимой ткани нового состава.

Список литературы:

1. Аксунбабаев О., Эргашов М. Теория расчета натяжения нитей основы в шелковоткацких станках. – Т.: Изд-во «Фан ва технология», 2012.
2. Разумеев К.Е., Юсупова Н.Б., Назарова Д.Т., Ташпулатов С.Ш., Данадилов Ж.Е., Онгарбаева З.Б. Улучшения качества костюмних хлопчатобумажних тканей в зависимости от её опорной поверхности // Известия вузов. Технология текстилной промишленности. – Иваново. – 2019. – № 5 (383). – С.85–88.
3. Торебаев Б.П., Сиддиков П.С., Хоназарова К.О., Саидмуратова С.С., Турибеков О.С., Саксен. Классический текстильный рисунок – полоска и глаз актуальность в современной моде Иванова // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. – № 5. – 2020. – С. 142–148.
4. Усманов Х.С. и др. Построение регрессионной модели для процесса вертикальной очистки хлопка-сырца // Universuм: технические науки. – Вып. 3(84). – Март 2021. – Ч. 2. – С. 84–90. DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8-1
5. Khamraeva S.A. Production of fabric with a maximum supporting surface on STB machines // Textile industry. – 2008. – Р. 38–39.
6. Mavlonov T., Abdiyeva G.B. Qovushqoq-elastik iplar va tо‘qimalar mexanikasi. – Toshkent, 2011y.
7. Rashidov T.R., Shoziyotov S.H. Q.B.mо‘minov. nazariy mexanika asoslari. – Toshkent: О‘qituvchi, 1990.
8. Siddiqov P.  O‘zbek matosining jilosi // SANO STANLART MCHJ. – № 10. – 2012. –B. 18–19.
9. Siddiqov P.S., Yusupova N.B. National avrova fabrics and pecular production technologies // Proceedings of the Uzbek-Japan Symposium on Ecotechnologies Innovation for Sustainability-Harmonizing Science, Technology and Economic Development with Human and  Natural Environment. – 2016. –  t.126.
10. Umarova M. O; Siddikov P. S., Yusupova N.B., Komilov A. K.uli. Structure of national avry hair tissue and specificity of its production // Academicia an  International  Multidisciplinary Research Journal. – Vol. 11. – Iss. 2. – 2021.
11. Yusupova N., Khamrayeva S., Jabbarov J., Jabbarova N., Djabbarova S. Structure of the cos-tumetexture thickness investigation // E3S Web of Conferences. – 2021. – Vol. 304. – № 03025 DOI: https://doi.org/ 10.1051/e3sconf/ 202130403025 ICECAE 2021 384-391.