ПУСКОВЫЕ ДЕФЕКТЫ ТКАНИ

АННОТАЦИЯ

Одним из основных ткацких пороков, снижающих сортность суровых тканей, являются «пусковые полосы», возникающие при пуске станка в работу. Причинами образования пусковых полос могут быть особенности, как упругой системы заправки станка, так и конструкции основных узлов и механизмов ткацкого станка, участвующих в образовании ткани. На ткацком станке упругая система заправки состоит из двух неоднородных систем, нитей основы и ткани, с разным характером релаксации, и во время остановки станка относительная длина основы и ткани, а также общее натяжение упругой системы заправки изменяются. В результате проведенного исследования, поучена формула перемещения опушки ткани в период простоя ткацкого станка в зависимости от натяжения основных нитей и ткани, высоты зева, длины основы и ткани в заправке, коэффициента отношения высоты зева к длине нитей основы в упругой системе заправки ткацкого станка.

ABSTRACT

One of the main weaving defects that reduce the quality grade of grey fabrics is the presence of "starting marks," which appear when the loom is restarted. The causes of starting mark formation may be related to both the characteristics of the elastic system of the loom warp preparation and the design of the main units and mechanisms of the weaving machine involved in fabric formation. In a loom, the elastic warp preparation system consists of two non-uniform systems - the warp threads and the fabric - which have different relaxation behaviors. During the loom stoppage, the relative length of the warp and fabric, as well as the overall tension of the elastic warp preparation system, change. A formula has been derived for determining the displacement of the fabric fell during the loom downtime, depending on the tension of the warp threads and fabric, the shed height, the length of the warp and fabric in the loom setup, and the ratio coefficient of the shed height to the length of the warp threads in the elastic warp preparation system of the weaving loom.

Ключевые слова: станок, ткань, система, основа, механизм, нить, натяжение, зев.

Keywords: loom, fabric, system, warp, mechanism, thread, tension, shed.

1. ВВЕДЕНИЕ

Процесс формирования ткани в установившемся режиме работы, а также и в неустановившемся режиме работы станка различен. Установившийся режим работы станка характеризуется: заданной величиной заправочного натяжения нитей основы, величиной отпуска основы и отвода ткани; стабильностью параметров механизмов, участвующих в формировании ткани.

Неустановившийся режим работы станка характеризуется следующими особенностями. Во-первых, для удобства обслуживания, останов и запуск станка производится с положения заступа. Поэтому при каждом последующем пуске станка батан, а вместе с ним и бердо не успевают набрать той силы инерции, которой они обладают при работающем устройстве, что может привести к недостаточной силе прибоя утка. Во-вторых, натяжение основы, вследствие её релаксации и ткани меняется, что также приводит к изменению натяжения нитей основы к моменту первого прибоя утка. В-третьих, наблюдаются особенности в конструкциях основных механизмов, участвующих в формировании тканей. В четвертых, изменяется геометрия заправки упругой системы заправки ткацких станков. Поэтому следует ожидать наработку дефекта на ткани «пусковые полосы» [1; 8].

2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Определим перемещение опушки ткани в период простоя ткацкого станка, при допущении о том, что перемещение опушки ткани не получает развитие от эластической деформации во времени с учетом того, что разность деформации основы λ_О и ткани λ_Т составит величину смещения границы опушки ткани:

   или                                        (1)

где:   – натяжение основы и ткани в упругой системе заправки;

  – коэффициент жесткости основы и ткани в упругой системе заправки.

Если отклонение ремизки от среднего уровня изменить заправочное натяжение () нитей на величину , то получаем:

                                                     (2)

С другой стороны, изменения натяжения нитей основы можно выразить через произведение деформации основы на коэффициент жесткости её нитей

() с учетом коэффициента (n) отношения высоты зева к длине нитей основы в упругой системе заправки ткацкого станка:

                                      (3)

Согласно [2; 3] деформация нитей основы при отклонении их от средней линии имеет вид:

                                       (4)

где: h – высота зева (отклонение нитей основы от средней линии заправки станка);  l₁ – длина передней части зева;  l₂ – длина задней части зева.

Подставив (4)  в (3) и в (1), получим:

                                     (5)

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для определения перемещения опушки ткани  эксперименты проводились на станках с микропрокладчиками (СТБ), заправленных сорочечной тканью из хлопчатобумажной пряжи. Технологические параметры  ткачества приведены в  таблице 1.

Таблица 1.

Технологические параметры  ткачества

Перемещение опушки в период простоя (останова) станков фиксировали при помощи разработанного прибора через определенный интервал времени [5; 7]. Станки останавливали в двух положениях: в положении минимального натяжения нитей основы (в заступе) и в положении максимального раскрытия зева (от уточного щупла). При этом влажность в цехе изменялась от 54 % до 76 %.  В таблице 2 приведены  результаты измерений перемещения опушки ткани для сорочечной ткани. 

Таблица 2.

Перемещение опушки ткани для ткани из хлопчатобумажной пряжи

Также проведены расчеты перемещения опушки ткани во время останова станка при различных типах оборудования заправленных тканью «Сорочечная», которая вырабатывается полотняным переплетением с заправочным натяжением нитей основы и ткани =20 сН., линейной плотностью основной нити =15х2 текс, линейной плотностью уточной нити =15х2 текс, с коэффициентом жесткости метрового отрезка нитей основы =1,0  и коэффициентом жесткости ткани при пересчете на одиночную нить метрового отрезка =0,3 по формуле 5. В таблице 3 даны заправочные параметры и результаты расчета перемещения опушки ткани, в таблице 4 приведены результаты расчета перемещения опушки ткани для различных типов станков, а в таблице 5 показаны результаты влияния заправочного натяжения нитей основы, различных типов ткацких станков, на перемещение опушки ткани.

Таблица 3.

Заправочные параметры ткацких станков

Таблица 4.

Результаты расчета перемещения опушки ткани для различных типов станков

Таблица 5.

Влияние заправочного натяжения нитей основы, различных типов ткацких станков,  на перемещение опушки ткани

Анализ формулы (5) показывает то, что при останове ткацкого станка, перемещение опушки ткани (Х) может иметь следующие знаковые значения:

1.При нулевом значении (Х), опушка ткани неподвижна, можно ожидать выработку ткани без дефекта.

2.При минусовом значении (Х), опушка ткани перемещается в сторону грудницы, можно ожидать возникновение дефектов на ткани «пусковая недосека», т.е. заниженная плотность ткани по утку.

3.При плюсовом значении (Х), опушка ткани перемещается в сторону ремиз, можно ожидать возникновение дефекта на ткани «пусковая забоина», т.е. завышенная плотность ткани по утку.

Из таблицы 1 и 2 следует, что перемещения опушки происходит более интенсивно за первые минуты простоя станка. При этом направление перемещения опушки зависит от положения останова главного вала станка. При останове в заступе опушка ткани перемещается в сторону грудницы, и при пуске станка в работу с этого положения на ткани возникают ярко выраженные полосы (недосеки).

При останове станка в положении максимально раскрытого зева (260^о - 280^о) опушка ткани перемещается в сторону ремиз. В этом случае пусковые полосы (недосеки) менее выражены или могут отсутствовать. Перемещение опушки ткани в сторону грудницы обусловлено тем, что нити основы, находясь в среднем уровне, имеют жесткость меньше, чем жесткость ткани. При останове станка 260^о–280^о нити основы, отклоняясь от среднего уровня, изменяют геометрию заправки, при этом нарастание жесткости основы происходит быстрее, чем жесткости ткани.  С увеличением влажности цеха величина перемещения опушки увеличивается в период простоя станка.

Также авторами статьи изучено влияние типа ткацкого станка на величину перемещения опушки ткани в упругой системе заправки. Ткацкие станки (СТБ-220, P-190, Сомет и Тойота) заправлены одним ассортиментом ткани, однако каждый станок имеет свои особенности заправки – высоту и размеры зева, длину основы  и ткани в заправке  и. т. д.

Анализ таблиц 4 и 5 показывает то, что направление перемещения опушки ткани (Х) зависит от положения останова главного вала станка. При останове станков  СТБ-220, P-190  в положение заступа (h=0) опушка ткани перемещается в сторону грудницы и при пуске станков в работу с этого положения на ткани возникают полосы (пусковая недосека). На станках Сомет и Тойота перемещение опушки ткани происходит в сторону ремиз, что вызывает возникновение полосы (пусковая забоина). Увеличение высоты зева обуславливает переход на ткани с пусковой недосеки в пусковую забоину или усиливает пусковую забоину (Сомет и Тойота). Путем подбора коэффициентов жесткости основы и ткани можно несколько уменьшить пусковую полосу. Также из таблиц 4 и 5 следует то, что на станках Тойота, СТБ, Р и Сомет абсолютные значения величин дефектов «пусковые полосы» с увеличением заправочного натяжения нитей основы возрастают. На станках Тойота предусмотрена система предотвращения образования пусковых полос, гарантирующее высокое качество ткани. Система предотвращения образования пусковых полос имеет:  электронный отпуск основы и электронный отвод ткани, которые разгружают упругую систему заправки при останове станка и нагружают упругую систему заправки при прибое уточной нити; пусковой режим главного двигателя гарантирует полное усилие прибоя уже при первой уточной прокидке. Настройка допустимой величины снижения натяжения основы в случае останова или простоя станка надежно исключает образование пусковых полос.

5. ВЫВОДЫ

1.Установлено то, что способ прокладывания уточной нити влияет на образование пусковых полос в сорочечной ткани. При пуске ткацких станков в работу с положения заступа на ткани возникают на СТБ-220 и  P-190 - пусковая недосека, а на Сомет и Тойота – пусковая забоина. Это обусловлено особенностью систем участвующих в образовании ткани и параметров упругой системы заправки станка.

2. Разработана формула перемещения опушки ткани в период простоя ткацкого станка в зависимости от натяжения основных нитей и ткани, высоты зева,  длины основы и ткани в заправке, коэффициента  отношения высоты зева к длине нитей основы в упругой системе заправки ткацкого станка. Определены влияния заправочного натяжения нитей основы и высоты зева различных типов ткацких станков, на перемещение опушки ткани.

3.Целесообразно для предупреждения «пусковых полос» на ткацких станках использовать специальные системы  дополнительного нагружения основы при пуске станка или специальные механические и электромеханические системы натяжения нитей основы реверсивного действия, управляемые от механизма пуска станка или от микропроцессора.

4.На станках Тойота предусмотрена система предотвращения образования пусковых полос, гарантирующая высокое качество ткани. Система предотвращения образования пусковых полос имеет: электронный отпуск основы и электронный отвод ткани, которые разгружают упругую систему заправки при останове станка и нагружают упругую систему заправки при прибое уточной нити; пусковой режим главного двигателя гарантирует полное усилие прибоя уже при первой уточной прокладке.

Список литературы:

1. Кадырова Д.Н. Теоретические основы процесса образования ткани: учеб. –  Ташкент: ТИТЛП, 2018.
2. Мурадова Д.Р. Технология изготовления сорочечных тканей на пневматическом станке TOYOTA: дис. … степени магистра. – Ташкент: ТИТЛП, 2016.
3. Ортиков О.А. Оптимизация натяжения нитей на ткацких станках с микропрокладчиками: монография. – LAP LAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius, 2024. – 224 с.
4. Расулов Х.Ю. и др.  Натяжение нитей основы по мере срабатывания ткацкого навоя // Universum: технические науки: электрон. науч. журнал. – 2024. – № 7(124). – URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/17886
5. Расулов Х.Ю. Исследование и оптимизация натяжения нитей на бесчелночных ткацких станках при выработке сорочечных тканей: дис. … учёной степени PhD. – Ташкент: ТИТЛП, 2020.
6. Рахимходжаев С.С. и др. Системы отвода ткани и подачи нитей основы. –Монография. – Ташкент, 2022. – 139 с.
7. Рахимходжаев С.С. Новые методы измерения параметров процесса ткачества // Проблемы Текстиля. – 2002. – № 3. – С. 11–14.
8. Greenwood K., Cowhing W.T. The position of the cloth felle in power looms part I-stable Weaving condititions, part II-Disturbed weaving conditions, part III-Experimental // Journal of the Textile Institute. – Fransaetions. 1956. – № 5.