Практична робота 3. Розрахунок максимального натягу нитки при куліруванні для панчішного автомата та перевірка нитки на міцність
Завдання 3
Визначити максимальний натяг нитки при куліруванні для панчішного автомата та перевірити нитку на міцність.
Вихідні дані для завдання 3
Ва-ріант |
Клас (К) |
Глиби-на кулі-руван-ня (hк), мм |
Кут кулі-руван-ня (βк), градуси |
Почат-ковий натяг нитки (q0), сН |
Коефі-цієнт тертя (μ) |
Лінійна густина пряжі (Т), текс |
Роз-ривне зусил-ля однієї нитки (Sроз), сН |
Коефі-цієнт запасу (п) |
1 |
14 |
5,2 |
55 |
22,0 |
0,18 |
23×2 |
220,0 |
2,0 |
2 |
16 |
4,8 |
58 |
18,0 |
0,20 |
18×2 |
200,0 |
2,2 |
3 |
18 |
4,6 |
52 |
20,5 |
0,25 |
16×2 |
185,5 |
2,1 |
4 |
20 |
4,2 |
55 |
17,5 |
0,17 |
14×2 |
195,5 |
2,3 |
5 |
14 |
5,0 |
52 |
20,0 |
0,23 |
27×2 |
225,0 |
2,4 |
6 |
16 |
4,6 |
53 |
23,0 |
0,15 |
19×2 |
210,0 |
2,5 |
7 |
18 |
4,9 |
57 |
21,5 |
0,21 |
18×2 |
215,0 |
2,0 |
8 |
20 |
4,0 |
53 |
19,5 |
0,18 |
15×2 |
185,5 |
2,3 |
9 |
14 |
5,5 |
54 |
25,5 |
0,20 |
29×2 |
235,0 |
2,1 |
10 |
16 |
4,3 |
54 |
22,5 |
0,21 |
20×2 |
215,0 |
2,0 |
Теоретична частина
Визначення вихідного натягу нитки
Під час кулірування нитка повинна мати мінімальну обривність, яка може бути досягнута в результаті забезпечення мінімального натягу нитки в зоні її кулірування. Натяг нитки пропонується визначати за формулою Ейлера:
,
де k – кількість місць перегину нитки на робочих органах;
– коефіцієнт тертя нитки по поверхні робочих органів;
q0 – вхідний натяг нитки, який діє з боку нитковода.
Для випадку, що представлений на рисунку 3.1 (нитку кулірують усього три голки) формула для qmax матиме такий вигляд:
.
При цьому вважаємо, що коефіцієнти тертя нитки по голці та нитки по платині однакові. Слід також зауважити, що число членів у дужках показника ступеню даного виразу дорівнює числу місць перегину на голках та платинах.
З метою
спрощення даного виразу розіб’ємо кути
згинання нитки на платинах
та
на дві частини:
та
.
Оскільки нитка одночасно торкається і голки і платини, то:
,
,
.
Відповідно:
,
,
.
Тоді вираз для визначення максимального вихідного натягу набуває такого вигляду:
.
Рисунок 3.1. Схема розміщення петлетвірних органів та нитки при її куліруванні
У загальному вигляді при будь-якій кількості голок m, що одночасно кулірують нитку, вираз для визначення вихідного натягу виглядатиме таким чином:
.
Визначення кута обхвату голки ниткою
Для
того, щоб користуватися даним виразом
необхідно знати кути обхвату
для кожної голки, що бере участь у
куліруванні. Чим більша поточна глибина
кулірування для окремо взятої голки,
тим більший кут обхвату голки ниткою.
У разі, якщо знехтувати товщиною нитки, розмірами голки та платини в місці кулірування, то в першому наближенні половину кута обхвату голки ниткою можна встановити за такою залежністю (виходячи з трикутника, рисунок 3.2, б):
.
а б
Рисунок 3.2. Схема для визначення кутів обхвату голки ниткою:
а – з урахуванням діаметру нитки та геометричних розмірів петлетвірних органів;
б – без урахування діаметру нитки та геометричних розмірів петлетвірних органів
Кут можна також встановити точно, розглядаючи петлю, що зігнута голкою між платинами, але вже з урахуванням товщини петлетвірних органів та нитки (рисунок 3.2, а).
Перевірка міцності пряжі
Щоб уникнути обриву нитки під час її переробки на в’язальному обладнанні, необхідно перевірити її на міцність. Пряжа вважається достатньо міцною, якщо її максимальний натяг у зоні в’язання менше допустимого:
.
У свою чергу, допустимий натяг:
,
де Sроз – розривне зусилля, яке регламентується ГОСТ;
n = 2÷3 – коефіцієнт запасу, який враховує неточність формули Ейлера (ця формула не враховує жорсткість нитки на згин).
Визначення зусилля корисного опору
У процесі петлетворення на голку діє значний натяг правої та лівої гілок нитки, що її охоплює. Шляхом додавання цих сил отримаємо силу корисного опору, яку доводиться перебороти голці, що опускається. Сила корисного опору є величиною змінною. Але нас цікавить максимальне її значення. Силу корисного опору визначаємо, виходячи з умови, що сила, яка прикладена до голки зі сторони кулірного клина, повинна дорівнювати силі Р, яка є вертикальною складовою рівнодіючої сили натягу нитки в точці О1:
Таким
чином,
.
Вертикальний крок
Як вже з’ясувалося, нитка в процесі кулірування може згинатися одразу декількома голками (це залежить від кута кулірування, а отже й від числа перегинів нитки). При цьому кожна голка має свою перехідну глибину кулірування, яка може бути визначена, виходячи з технологічного кута кулірування та кількості голок, які одночасно кулірують нитку.
Кількість голок, які одночасно кулірують нитку, а також їх глибину кулірування, можна визначити, виходячи з вертикального кроку tв. Вертикальний крок показує відстань по вертикалі між двома сусідніми голками в процесі згинання ними нитки.
.
Кількість голок m, що одночасно кулірують нитку:
.
Тоді
величина глибини кулірування
голкою m – 1:
.