ОПТИМИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУЧЕНОЙ ПРЯЖИ

АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты и проанализированы экспериментальные исследования по оптимизации нового устройства для кручения пряжи. А также, по результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований рекомендованы параметры регулировки устройства для кручения пряжи по выработке разных ассортиментов крученой пряжи.

По результатам проведённых теоретических и практических исследований на новом устройстве для кручения пряжи, авторами выработаны несколько вариантов крученой пряжи различных ассортиментов. Исследования физико-механических свойств крученой пряжи проведены на приборах испытательной лаборатории «CENTEX UZ» при Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности. Для выработки крученой пряжи использовались однониточные пряжи линейной плотности 20 и 37 текс, выработанные по кардной системе кольцепрядильным способом на СП «POP-FEN».

ABSTRACT

The results of experimental studies and analyzes to optimize the new device for the twisted yarn. And also, according to the results of theoretical and experimental studies are recommended settings for device adjustment twisted yarn to develop different assortments twisted yarn.

Based on the results of theoretical and practical research conducted on a new yarn twisting device, the authors developed several twisted yarn variants in various assortments. The physical and mechanical properties of the twisted yarn were studied using equipment at the CENTEX UZ testing laboratory at the Tashkent Institute of Textile and Light Industry. Single-strand yarns of 20 and 37 tex linear densities, produced using a carded ring spinning system at the POP-FEN joint venture, were used to produce the twisted yarn.

Ключевые слова: крутка, крученая нить, оптимизация, эксперимент, веретено, двойное кручение, ассортимент, неровнота, устройство.

Keywords: twist, twisted yarn, optimization, experiment, spindle, double torsion, range, a factor, device.

Введение. Текстильные материалы вырабатываются из высококачественной одиночной и крученой пряжи, выработанной с помощью новой техники и технологии. Известно, что крученая пряжа вырабатывается из нескольких одиночных или моно нитей, путём сложения и придания им необходимой прочности путём кручения.

При производстве крученых изделий посредством кручения создают разнообразные структуры нитей. В тоже время процесс кручения является одним из самых трудоёмких в производстве кручёной пряжи. По этому, вопросу совершенствования техники и технологии крутильного производства, а также ниточного производства уделяется большое внимание, как в республике, так и за рубежом. 

На сегодняшний день на текстильных предприятиях республики для выработки крученой пряжи используются машины двойного кручения зарубежных фирм. Несмотря на высокую производительность у машин двойного кручения имеются недостатки: ассортиментность крученой пряжи на машине предназначено только в два сложения и неравномерное распространение крутки вдоль пряжи. Также эти машины реализуются в иностранной валюте. Связи с этим авторами проведены теоретические и экспериментальные исследования по усовершенствованию техники и технологии кручения пряжи.     

Экспериментальный метод и методы. В исследовательской работе рассмотрены результаты теоретических испытаний и рассчитаны показатели свойств пряжи, выработанных на новом устройстве кручения с шариковой насадкой.

По результатами проведенных теоретических исследований [1] авторами [2] изготовлено устройство для кручения пряжи [3] (Рис.1.) и проведены предварительные эксперименты [4].

Рисунок 1. Устройство для кручения пряжи

На новом устройстве кручения пряжи в полое веретено вставлена насадка, состоящая из втулки с выполненым отверствием, при этом нитепроводящая трубка содержит гнездо, в которое вставлен шарик. Основной работой насадки с шариком является регулировка натяжения нити и равномерное распределение крутки вдоль пряжи.

Для оптимизации работы насадки проведен полнофакторный эксперимент. Параметры оптимизации:

Y₁- неровнота по распеделению крутки вдоль пряжи, %;

Y₂- относительная разрывная нагрузка крученой пряжи, сН/текс;

х₁ – масса шарика, гр;

х₂– диаметр внутренней поверхности конуса насадки, мм.

Входяшие факторы:

х₁=6÷10гр.  и  х₂=8÷12мм.

Исследована гипотеза адекватности многофакторной регрессионной модели второго уровня. Так как регрессионные модели были адекватны, их можно использовать в дальнейших исследованиях.

Для ясности результатов исследований, числовые решения уравнений обработаны с помощью программы Мicrosoft Оffice Exсel и получены графики зависимости параметров.    (Рис. 2 и 3).

Из графиков видно, что при массе шарика 8гр. и диаметре внутренней поверхности конуса насадки 10мм., крутка в пряже распеделена равномернее чем в других показателях. А также, в данных показателях (х₁=8гр., х₂=10мм) относительная разрывная нагрузка больше чем у остальных.

Качество продукции - это показатель соответствия и пригодности для дальнейшей переработки.

Каждая продукция обладает конкретными требованиями целевых показателей. К основным показателям качества текстильной пряжи относятся линейная плотность, разрывная нагрузку, удлинение при разрыве, кручение и неровнота.

  Рисунок 2. График зависимости неровноты распеделения крутки вдоль пряжи от массы шарика и диаметра внутренней поверхности конуса насадки

1 – х₂ = 8мм; 2 – х₂ = 12мм; 3 – х₂ = 10мм.

4 – х₁ = 10гр; 5 – х₁ = 6гр; 6 – х₁ = 8гр.

Рисунок 3. График зависимости относительной разрывной нагрузки крученой пряжи от массы шарика и диаметра внутренней поверхности конуса насадки

1 – х₂ = 8мм; 2 – х₂ = 12мм; 3 – х₂ = 10мм.

4 – х₁ = 10гр; 5 – х₁ = 6гр; 6 – х₁ = 8гр.

В 5 - главе стандарта [5] приведены показатели качества пряжи. В этих нормативных документах приведены следующие показатели для определения качества пряжи: а) структура; состав сырья, линейная плотность,  кручение (направление и количество крутки), неровнота, б) характеристика обрыва;    в) влажность; г) выносливость; многократное вытягивание, многократный изгиб, истирание; д) количество внешних пороков на поверхности пряжи;    е) составные силы при удлинении до разрыва; ж) виды переработки.

Выработка определённого ассортимента пряжи основывается на технических требованиях и Государственных стандартах.

Показатель качества пряжи по относительной разрывной нагрузке и коэффициента вариации определяется по следующей формуле:

где:  Р_о - относительная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс;

         С_р - коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %.

По результатам проведённых теоретических и практических исследований на новом устройстве для кручения пряжи, авторами выработаны несколько вариантов крученой пряжи различных ассортиментов.

Исследования физико-механических свойств крученой пряжи проведены на приборах испытательной лаборатории «CENTEX UZ» при Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности. Для выработки крученой пряжи использовались однониточные пряжи линейной плотности 20 и 37 текс, выработанные по кардной системе кольцепрядильным способом на СП «POP-FEN».

Таблица 1.

Свойственные показатели пряжи

Из таблицы-1 видно, что в вариантах 20х3/2, 20х6/1, 20х9/1, 20х9/2, 37х3/1, 37х9/1,37х12/1 и 37х9/2 крученой пряжи выработанной на крутильном устройстве относительная разрывная нагрузка больше, а коэффициент вариации меньше чем у остальных вариантов и одиночной пряжи. Также, увеличился показатель качества (ПК) выработанной крученой пряжи. Исходя из результатов исследований можно рекомендовать параметры регулировки устройства для кручения пряжи по выработке разных ассортиментов крученой пряжи (таблица-2).

Таблица 2.

Рекомендация по регулировке устройства для кручения пряжи по выработке разных ассортиментов крученой пряжи 

Выводы: По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следуюшие выводы:

• авторами изготовлено устройство для кручения пряжи и проведены предварительные эксперименты по выработке крученой пряжи разных ассортиментов;
• по результатам полнофакторного эксперимента выявлено, что для равномерного распределения крутки вдоль пряжи и для получения пряжи с повышенной относительной разрывной нагрузкой, масса шарика должен быть 8гр. и диаметр внутренней поверхности конуса насадки 10мм.;
• по проведенным экспериментам на устройстве для кручения пряжи разных ассортиментов установлены оптимальные числа кручений: для пряжи 20х3 текс крутка должна быть 400 кр/метр, для 20х6 текс 310 кр/метр, для 20х9 текс 200-250 кр/метр, для 20х12 текс 150 кр/метр, для 37х3 текс 350 кр/метр, для 37х6 текс 300 кр/метр, для 37х9 текс 150-230 кр/метр и для 37х12 текс 130 кр/метр.

Обобщая результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследовании рекомендованы параметры регулировки устройства для кручения пряжи по выработке разных ассортиментов крученой пряжи.

Список литературы:

1. Жуманиязов К., Мардонов Б., Эркинов З., Парпиев Х. Определения закона движения шарика, регулирующего равномерное распределение крутки вдоль пряжи / Изв.ВУЗов. Технология легкой промышленности. – Санкт Петербург, 2016. -№3. С. 27-30.
2. Эркинов З.,  Парпиев Х., Мелибоев У., Азизов И. Устройство для кручения пряжи / Перспективные изобретения и полезные модели Республики Узбекистан. -ПВРУз. 2011г. -№2. С. 196-197.
3. Erkinov Z., Jumaniyazov K., Parpiyev H., Fayzullayev Sh. The influence technological parameters on the physical and mechanical properties twisted yarn / European science review. -Austria, Vienna.  2016. -№5-6. Р. 206-209.
4. Эркинов З. Пишитилган ип ишлаб чиқариш учун янги қурилма конструкцияси / Тўқимачилик муаммолари. –Тошкент, 2016 й. -№2.       35-39б.
5. ГОСТ 4.8-2003. Система показателей качества продукции. Пряжа хлопчатобумажная и смешанная / - Москва: Стандартинформ, 2005-С.11.