Контрольные вопросы для самопроверки

1. Приведите формулу Д. Мерфи и объясните ее смысл.

2. Почему разработки Ашенхерста называются «теория пересечения диаметров».

3. Приведите геометрическую модель саржи 2/2 и ее основные структурные характеристики.

4. Объясните, почему Мерфи, Ашенхерст и другие ученые использовали в своих работах понятие «максимальной» или «предельной» плотности нитей в ткани. В чем разница между технологической и максимальной плотностью нитей в ткани.

5. Назовите имена зарубежных ученых, занимавшихся вопросами проектирования тканей.

6. В чем общие недостатки теорий строения ткани, разработанных в конце 18 – начале 19 вв.

7. Назовите имена российских ученых, занимавшихся вопросами проектирования тканей.

8. Кто из ученых впервые ввел классификацию тканей по коэффициентам неуравновешенности.

9. Назовите известные Вам коэффициенты неуравновешенности и запишите формулы для их определения.

10. На какие группы делятся ткани по коэффициентам неуравновешенности.

Лекция №3 тема: основы теории проектирования тканей. Геометрическая модель ткани профессора н. Г. Новикова

1. Положение нитей в ткани. Факторы, влияющие на изгиб нитей.

2. Допущения, принятые при разработке фазовой теории строения ткани.

3. Геометрическая модель ткани. Фазы строения ткани.

4. Параметры, определяющие фазу строения ткани.

Вопросам строения ткани уделяли внимание русские ученые еще в 19 веке проф. Н.П. Ланговой, С.А. Ганешин и другие ученые занимались изучением строения ткани и волокнистых материалов. В создание теоретических основ строения ткани русские ученые внесли большой вклад. Они создали теорию строения сатинов, вывели ряд аналитических зависимостей между свойствами ткани и ее строением, разработали фазовую теорию строения ткани на основе ее геометрического моделирования.

Положение нитей в ткани. Профессор Н.Г. Новиков вошел в историю ткачества как основоположник науки о строении ткани. Им определены основные геометрические параметры ткани, влияющие на строение ткани и взаимное расположение нитей в ней. В частности им изучались зависимости между структурой ткани и ее плотностью.

Взаимное расположение нитей основы и утка, их взаимодействие друг с другом зависит от многих факторов: плотности и толщины нитей в ткани, типа станка, технологических условий выработки ткани на станке и других факторов. Строение ткани в свою очередь влияет на ее качество и степень пригодности для определенного назначения. Поэтому при проектировании ткани с целью определения возможности теоретического прогнозирования ее свойств, возникла необходимость систематизации имеющейся информации.

Первые попытки в создании теории проектирования тканей сделаны проф. Н.Г. Новиковым. Еще в 1927 г. он сформулировал три основных положения о расположении нитей в ткани, определяющих ее строение:

1. Одна система нитей, имеющая наибольший изгиб, может поставить другую в подчиненное положение и все ее нити будут располагаться прямолинейно.

2. Нити обоих систем в одинаковой степени влияют друг на друга, имеют одинаковый изгиб и располагаются на одном уровне.

3. В том случае, когда действие нитей одной системы на другую не одинаково, обе системы принимают волнообразную форму, но с различными высотами волн.

Третья модель дает наиболее многочисленную группу тканей.

Рассматривая разрез ткани как ее геометрическую модель, Н.Г. Новиков излагает теорию фазового строения ткани, суть которой заключается в следующем. Проф. Н. Г. Новиков предлагает различать в ткани девять фаз строения, в которых нити той или другой системы располагаются в разных плоскостях. Рассматриваемые случаи характеризуются номером порядка фазы. Каждая фаза отличается от предыдущей высотой волн изгиба нитей основы и утка и определяется сдвигом нитей в вертикальной плоскости на половину радиуса нити. Параметр «высота волны изгиба» принят за количественный критерий при определении фазы строения ткани.

Допущения, принятые при разработке фазовой теории строения тканей

При разработке фазовой теории строения ткани Н.Г. Новиков ввел следующие допущения:

1. Для исследования приняты ткани полотняного переплетения.

2. Нити основы и утка в ткани сохраняют цилиндрическую форму.

3. Единицей измерения высоты волны изгиба нитей основы и утка принят радиус нити.

Согласно принятым допущениям можно записать, что d_o=d_y=2r, a d_o/d_y=1. Также может иметь место второй случай, когда d_o=2d_y=4r, тогда d_o/2d_y=1/2, т. е. диаметр нитей утка в два раза больше диаметра нитей сновы и в 4 раза больше r, принятого за единицу измерения.

Расположение нитей в ткани согласно принятым допущениям показано на рис. 23. В зависимости от высоты волн изгиба нитей основы и утка проф. Н. Г. Новиков сгруппировал различное строение ткани в девять порядков фаз и обозначил их римскими цифрами.

Согласно его теории все случаи взаимного расположения нитей в ткани сводятся к четырем основным видам геометрических моделей ткани, которыми теоретически можно представить среднее и предельные положения нитей основы и утка в ткани. Фактически между этими положениями существует множество промежуточных структур тканей, определяемыми различными значениями волн изгиба нитей.

Первая модель. Нити основы располагаются прямолинейно и имеют высоту волны изгиба равную нулю h_o=0. Нити утка изгибаются вокруг нитей основы с максимальной волной изгиба h_y=max. Такое расположение нитей в ткани Новиков назвал I фазой строения ткани.

При переходе к следующему порядку фазы строения ткани высота волны изгиба нитей утка уменьшается на половину радиуса утка и ровно на столько увеличивается волна изгиба нитей основы. Это будет II-я фаза строения ткани. При последующем изменении высот волн изгиба на 0,5r получим III- ю фазу и так далее.

Вторая модель. Промежуточная между 1–ой и IX–ой фазами V–я фаза строения ткани имеет равные высоты волн изгиба нитей основы и утка, что характеризуется следующим выражением: h_o=h_y=2r.

Третья модель. Нити утка в ткани располагаются прямолинейно и имеют высоту волны изгиба равную нулю h_y=0. Нити основы максимально изгибаются вокруг нитей утка с максимальной волной изгиба h_o=max .

Между этими крайними случаями может быть бесконечное множество промежуточных положений, в которых соотношения вон изгиба нитей основы и утка различны. Ткани этой группы образуют четвертую модель тканей.

Рис. 12.1. Схема расположения нитей в девяти порядках фаз строения ткани.