1.1.3. Исследования по взаимосвязи технологических

параметров, параметров строения и свойств

вырабатываемых тканей и используемых нитей.

Практически каждое серьезное научное исследование включает в себя вопросы, связанные с установлением взаимосвязи между техноологическими параметрами, параметрами строения вырабатываемых тканей и свойствами используемых нитей и тканей.

Безусловно, наибольший интерес представляют работы теоретического плана, в которых установлена функциональная связь между отмеченными выше характеристиками.

Однако работ, устанавлявающих функциональную взаимосвязь между технологическими параметрами и свойствами тканей, между параметрами строения и свойствами тканей нет. Зависимости между этими характеристиками носят в основном экспериментальный характер и они справедливы только для исследуемых тканей, они не носят универсального характера.

Значительный интерес представляют работы, в которых устанавлеа функциональная взаимосвязь между технологическим параметрами изготовления ткани и ее параметрами строения.

Одним из первых такие зависимости предложил проф. Оников Э.А. Он получил уравнения, позволяющие рассчитать высоты волн изгиба нитей основы и утка в ткани полотняного переплетения на основе решения дифференциального уравнения изгиба нитей [3.42, 3.43, 4.16]. Эти формулы учитывают такие технологические характертистикти, как силу нормального давления нитей друг на друга, натяжение основы и утка, такие параметры строения, как геометрические плотности ткани и линейные плотности используемых нитей, такие свойства нитей, как модуль упругости.

Очень ценным является то, что проф. Оников Э.А. первым при рассмотрении исследуемых процессов сумел учесть сжатие нитей в ткани. Им разработано специальное приспособление для определения характеристик на сжатие нитей, которое совместимо с электронным микроскопом, что позволяет получать интересные и необходимые данные.

Расчеты по разработанным проф. Ониковым Э.А. зависимостям дают хорошие результаты.

Проф.Степанов Г.В. [3.50, 3.51, 5.4] при исследовании тканей специального назначения получил функцианальные зависисмостти между параметрами строения тканей и технологическими параметрами их изготовления на ткацком станке. Несмотря на то, что вид полученных Г.В.Степановым отличается от формул проф. Оникова Э.А., зависимости носят аналогичный характер.

Формула Г.В.Степанова позволяет при известном натяжении основной нити и заданном коэффиуциенте фазы строения ткани определить необходимое натяжение уточной нити, чтобы получить ткань заданного строения. Данную задачу он решает при изготовлении стеклокапроновых тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ.

Проф. Милашюс В.М. [4.14] предложил деформационный метод установления взаимосвязи между технологическими параметрами и параметрами строения ткани. Предложенное уравнение имеет вид:

h_о F_у * Р_о * (1 +_o)

------- = --------------------- , (1.4)

h_у F_о * P_у * (1 +_у)

где F_о и F_у - натяжение основы и утка;

Р_о и Р_у - плотности ткани по основе и по утку;

_о и _у - относительные деформации основы и утка;

h_о и h_у - высоты волн изгиба основы и утка.

Кроме того, проф.Милашюс В.М. рекомендует определять натяжение и деформацию нитей с учетом релаксационных явлений.

Проф.Николаев С.Д. [4.15] предложил два пути решения вышеуказанной проблемы. Первый - решение дифференциального уравнения изгиба нитей основы и утка позволило получить зависимость с учетом вязкоупругих связей по линейной модели изгиба . Если считать, что нити являются упругими телами, то получаются зависимости, похожие на формулы проф. Оникова Э.А. Учениками проф. Николаева С.Д. решены дифференциальные уравнения изгиба нитей основы и утка для тканей главного, производных от главного и комбинированного класса переплетений.

Второй путь - при помощи нелинейной теории изгиба. Получены зависимости , позволяющие с большой степенью точности рассчитать параметры строения ткани. Второй путь дает более точные результаты, а главное с точки зрения физики рассматриваемого процесса он наиболее эффективен.

Новым в этих исследованиях является то, что получены зависимости с учетом вязкоупругих свойств нитей.

Проф. Николаевым С.Д. доказано, что расчеты, проведенные по линейной теории изгиба, и расчеты, проведенные по нелинейной теории изгиба, дают одинаковые результаты, если отношение высот волн изгиба к геометрическим плотностям ткани не превышвет 30%. Для большинства исследуемых тканей это требование выполняется.

Заслуживают внимания исследования Б.М.Примаченко [3.45, 5.3] и другими исследователями. Он подробно исследовал процесс фронтального прибоя уточной нити на ткацком станке и установил взаимосвязь между силовыми характеристиками процесса и геометрическими характеристиками вырабатываемой ткани.

Интересны экспериментальные исследования проф. Власова П.В. [2.3, 2.6] предложил бесконтактный способ установления взаимосвязи между технологическими параметрами и параметрами строения на основе использования радиоактивного излучения -источников. Достоинством этого метода является и то, что при помощи радиоактивных источников можно управлять технологией изготовления и строением тканей. Однако, в целом весьма положительная идея не нашла выхода в промышленности и в научных исследованиях, хотя высказана была более 40 лет назад.

Практически в каждом научном исследовании устанавливаются зависимости между параметрами строения ткани, технологи ческими параметрами и свойствами нитей и тканей. Но в основном получаемые зависимости имеют регрессионный характер. Из наиболее важных и интересных работ отметим следующие - [3.4, 3.5, 3.35, 3.56, 4.2, 4.7, 4.11, 4.13, 4.15, 4.17,4.18,4.19, 5.2, 5.5].

Анализ литературных источников по данной группе позволяет сделать следующие выводы:

- в большинстве проведенных исследований по установлению взаимосвязи между технологическими параметрами и параметрами строения ткани нити принимаются упругими, без учета сжатия и смятия нитей;

- наиболее точной теорией установления подобной взаимосвязи является нелинейная теория изгиба стержней, однако для большинства вырабатываемых тканей хорошие результаты дает и более удобная для расчетов линейная теория изгиба;

- часто при установлении взаимосвязи между технологическими параметрами, параметрами строения и свойcтвами вырабатываемых тканей используются экспериментальные методы исследования и устанавливаются эмпирические зависимости.