Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка метода проектирования параметров петельной структуры одинарного кулирного трикотажа с учетом сжатия пряжи

Диссертация: Разработка метода проектирования параметров петельной структуры одинарного кулирного трикотажа с учетом сжатия пряжи
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Методы исследования. При решении поставленных задач проводились теоретические и экспериментальные исследования на основе методов математического моделирования на базе 1ВМ-совместимой вычислительной техники с использованием систем для инженерных расчетов и алгоритмических языков программирования. Применялись аналитические и численные методы, а также методы прикладной статистики. Получены уравнения… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Современное представление о моделировании петельной структуры трикотажа и ее влиянии на свойства полотна
    • 1. 1. Обзор геометрических моделей петельной структуры трикотажа
      • 1. 1. 1. Геометрическая модель петельной структуры трикотажа А.С.Далидовича
      • 1. 1. 2. Геометрические модели петельной структуры трикотажа И. Чемберлена и Ф.Т.Пирса
      • 1. 1. 3. Геометрические модели петельной структуры трикотажа Г. Лифа — А. Глазкина и В. Корлинского
      • 1. 1. 4. Силовые модели петли Г. Лифа, Р. Постля и Д.Л.Мандена
      • 1. 1. 5. Силовая модель петли A.B. Труевцева
  • 4. 1.1.6. Модель В. Р. Крутиковой
    • 1. 1. 7. Модель В.П. Щербакова
    • 1. 2. Технология анализа структуры текстильных материалов и исследование процессов переноса тепла в них
    • 1. 3. Выводы по главе
  • 2. Формализация петельной структуры трикотажа из упругой несжимаемой нити
    • 2. 1. Математическое моделирование петли переплетения кулирная гладь
      • 2. 1. 1. Расчет угла наклона петельной палочки в плоскости, перпендикулярной плоскости полотна
      • 2. 1. 2. Нахождение функций, описывающих элементы репрезентативного объема в плоскостях ZOY и XOY
      • 2. 1. 3. Нахождение полинома Лагранжа для проекции на плоскость ZOY средней линии петельной палочки
    • 2. 2. Разработка метода формализации петли, основанного на проектировании и построении множества плоских сечений репрезентативного объема петельной структуры трикотажа
      • 2. 2. 1. Построение сечений участка игольной дуги
      • 2. 2. 2. Построение сечений участка платинной дуги
      • 2. 2. 3. Построение сечений петельной палочки
    • 2. 3. Выводы по главе
  • 3. Формализация петельной структуры трикотажа с учетом сжатия пряжи
    • 3. 1. Исследование зависимостей сжатия пряжи от величины приложенной Л нагрузки
    • 3. 2. Построение сечений участка игольной дуги с учетом сжатия пряжи
    • 3. 3. Построение сечений участка платинной дуги с учетом сжатия пряжи
    • 3. 4. Построение сечений участка петельной палочки с учетом сжатия пряжи
    • 3. 5. Выводы по главе
  • 4. Расчет теплопроводности и технологических параметров трикотажа на базе трехмерного моделирования петельной структуры
    • 4. 1. Расчет теплопроводности
    • 4. 2. Расчет технологических параметров трикотажа
      • 4. 2. 1. Расчет длины нити в петле
      • 4. 2. 2. Определение толщины трикотажа
    • 4. 3. Взаимосвязь заправочных характеристик машины CMS — 320.6 и длины нити в петле
      • 4. 3. 1. Определение влияния заправочных характеристик на технологические параметры вырабатываемого трикотажа
      • 4. 3. 2. Расчет глубины кулирования
        • 4. 3. 2. 1. Расчет глубины кулирования нити по проф. В.Н. Гарбаруку
        • 4. 3. 2. 2. Расчет глубины кулирования нити по проф. В.П. Щербакову
        • 4. 3. 2. 3. Расчет глубины кулирования нити по проф. В.М. Лазаренко
        • 4. 3. 2. 4. Влияние глубины кулирования на длину нити в петле на плосковязальном автомате CMS — 320.6 «Штолль»
    • 4. 4. Выводы по главе

Разработка метода проектирования параметров петельной структуры одинарного кулирного трикотажа с учетом сжатия пряжи (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Современное трикотажное производство обладает высокотехнологичным оборудованием. Практически все трикотажные машины, особенно средних и низких классов, оснащены системами автоматизированного проектирования, которые позволяют: создавать рисунки, проектировать петельную структуру, геометрию купонов, деталей или целых изделийзадавать установочные технологические параметры вязаниязадавать режимы вязанияотслеживать правильность протекания технологического процессаопределять расход сырья и т. д. Очевидна выгода от любого повышения точности расчетов технологических параметров трикотажа, поскольку это существенно экономит время на технологическую подготовку производства.

Такой уровень техники, а также широкий спектр предоставляемого сырья, дают возможность вырабатывать трикотажные изделия, как бытового, так и специального назначения с оптимальными свойствами для конкретных условий эксплуатации.

Одними из важных показателей эксплуатационных свойств трикотажа, отвечающими за комфортность изделия, являются теплофизические характеристики (ТФХ), а именно теплопроводность и тепловое сопротивление, которые рационально было бы рассчитывать еще на стадии проектирования, так как развитие современной фундаментальной науки, микропроцессорной техники позволяет осуществлять математическое моделирование сложных многофакторных физических процессов. Акцент научных исследований все больше переносится в виртуальную область. Существуют программные средства, позволяющие рассчитывать и анализировать физические и механические свойства материалов. Для этих расчетов необходимо иметь формализованный вид исследуемого объекта. Для трикотажа это петля или репрезентативный объем петельной структуры, причем надо отметить, что трикотажная петля имеет сложную пространственную геометрическую форму.

Таким образом, целью диссертационной работы является разработка метода проектирования параметров петельной структуры одинарного кулирного трикотажа с учетом сжатия и градиента толщины пряжи.

На основании поставленной цели, можно выделить следующие частные задачи исследования:

— выполнить анализ известных моделей петельной структуры трикотажа;

— разработать математическое описание трехмерного образа петельной структуры, максимально приближенного к реальному образу;

— разработать метод формализации петельной структуры для проведения тепловых расчетов;

— разработать метод расчета технологических параметров проектируемого трикотажа;

— разработать метод задания технологических установочных параметров вязания в зависимости от заданной геометрии петельной структуры с известными ТФХ.

— разработать программно-алгоритмические средства, позволяющие по заданной геометрии петельной структуры рассчитать технологические параметры трикотажа и теплофизические характеристики.

Объектом исследования является трикотаж преплетения кулирная гладь.

Предмет исследования — технологические показатели и теплофизические характеристики трикотажа.

Методы исследования. При решении поставленных задач проводились теоретические и экспериментальные исследования на основе методов математического моделирования на базе 1ВМ-совместимой вычислительной техники с использованием систем для инженерных расчетов и алгоритмических языков программирования. Применялись аналитические и численные методы, а также методы прикладной статистики.

Экспериментальные исследования проводились на плосковязальном автомате CMS — 320.6 и на установке, реализующей метод двух температурно-временных интервалов.

Практическая значимость работы. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенные в диссертационной работе научно-методические и практические разработки дают возможность более детально описывать трикотажную структуру с учетом конфигурации петли в конкретных точках и градиента толщины по длине нити в петлеполучить полное представление о положении пряжи в петле в пространстве, что, в свою очередь, дает правильное понимание толщины трикотажа, а следовательно, объемных и линейных модулей.

Результаты работы также позволяют:

— исключить подготовительный этап экспериментального подбора пряжи, основанный на трудоемком и дорогостоящем процессе получения реальных микросрезов, не позволяющем охватить многообразие структур, имеющих различные технологические параметры;

— осуществлять выбор сырья еще на стадии проектирования;

— рассчитывать технологические параметры и теплофизические характеристики трикотажа;

— вырабатывать трикотаж с заданными теплофизическими характеристиками, технологическими параметрами, обеспечивающими оптимальные эксплутационные свойства;

— ускорить внедрение новых изделий в производство;

— обеспечить оптимальный расход сырья и повысить эффективность работы трикотажного предприятия.

Созданное математическое и программное обеспечение может быть использовано как подсистемы САПР и АРМ инженера — технолога.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на межвузовской научно-технических конференции МГТА.

Москва, 2000 г), Текстильном коллоквиуме (Санкт-Петербург, 2002 г), научно-технических конференциях «Дни науки» СПГУТД (2002 — 2004 гг.), на семинарах и заседаниях кафедр трикотажного производства и прикладной математики и информатики.

Внедрение. Разработанные методы проектирования технологических параметров и свойств трикотажа прошли апробацию и приняты к внедрению в ООО «СанТек». Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе для выполнения практических и лабораторных работ при изучении дисциплин «Технология трикотажного производства», «САПР трикотажа», «Информационные технологии в проектировании текстильных изделий».

8. Результаты работы были апробированы на плосковязальном оборудовании. Получены уравнения взаимосвязи длины нити в петле и глубины кулирования.

9. Проведены расчеты теплопроводности трикотажа с заданными технологическими параметрами на базе численного моделирования процесса теплопередачи, позволяющие оптимизировать свойства трикотажа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Проведенный анализ данных, имеющихся в литературных источниках, показал, что пока не существует методики, позволяющей описать петельную структуру с учетом сжатия пряжи и градиента ее толщины. Наличие такой методики позволит проводить расчеты технологических параметров и теплофизических характеристик проектируемого трикотажа и задавать технологические установочные параметры вязания для конкретного оборудования с целью получения трикотажа с заданными свойствами.

2. Разработан новый метод математического описания трикотажной петли. Введен геометрический показатель структуры, а именно угол наклона игольной дуги к плоскости полотна, позволяющий учесть объемное положение составляющих петельной структуры. Найдены аналитические зависимости, описывающие элементы РО петельной структуры в пространстве.

3. Разработана методика и получен трехмерный образ трикотажной петли, основанный на проектировании и построении множества плоских сечений РО петельной структуры.

4. Разработано программное обеспечение, позволяющие получить полный набор плоских сечений РО, получено свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ.

5. Получены зависимости изменения диаметра пряжи от величины поперечно-сжимающей нагрузки. Определены градиенты толщины пряжи в трикотажной петле.

6. Получено математическое описание петельной структуры с учетом сжатия пряжи и разработано программное обеспечение, позволяющие получить трехмерную матрицу РО петельной структуры трикотажа, описывающую каждую его точку в пространстве с учетом сжатия пряжи.

7. Получены уравнения для расчета длины нити в петле и толщины трикотажа на базе математического описания трехмерного образа трикотажной петли и разработано программное обеспечение, позволяющие автоматизировать процесс расчета длины нити в петле по предлагаемым формулам, получено свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.И., Далидович А. С., Кудрявин Л. А. Технология трикотажного производства: Основы теории вязания. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 296 с.
  2. И.И., Кудрявин Л. А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР. М.: Легпромбытиздат, 1989. — 288 с.
  3. А.И. Структура и механические свойства трикотажа. М.: Легкая индустрия, 1973. — 240 с.
  4. Tompkins Е. The science of knitting. London, New York: John Wiley and sons, 1914.-330 pp.
  5. Pierce F.T. Geometrical principle applicable to the design of functional fabrics // Textile Research Journal. 1947.- Vol. 17. — № 3. — p.123−147
  6. Doyle P.J. Fundamental aspects of the design of knitted fabrics // Journal of the Textile Institute. 1953. — Vol.44. — № 8. — p.561−578
  7. Nutting T.S., Leaf G.A.V. A generalized geometry of weft knitted fabrics // Journal of the Textile Institute. — 1964. — Vol.55. — № 1. — p.45−53
  8. Munden D.L. The geometry and dimensional properties of plain knitted fabric // Journal of the Textile Institute. 1959. — Vol.50. — № 7. — p.448−471
  9. Wolfaard C., Knapton J.J. dimensional properties of the all wood lxl rib fabric // Journal of the Textile Institute. — 1971. — Vol.62. — № 8. — p.561−584
  10. Postle R., De Jong S. An energy analysis of the mechanics of weft knitted fabrics // Journal of the Textile Institute. — 1977. — Vol.68.- № 10. — p.307 -329
  11. И.Г. Технологическое обеспечение качества и эффективности процессов вязания поперечновязанного трикотажа. М.: Легпромбытиздат, 1992. — 240 с.
  12. А. В. Теоретические основы проектирования параметров кулирного трикотажа и разработки технологических режимов его производства с учетом деформационных свойств нитей и полотен: Диссертация д-ра техн. наук / СПбГУТД. СПб, 1997.
  13. Glaskin A., Leaf G.A.V. An analysis of the stresses in some approximation to a simple knitted loop of monofilament yarn //Journal of the Textile Institute. -1953. Vol.44. — № 11.-P. 534−543.
  14. Leaf G.A.V. Models of the plain knitted loop //Journal of the Textile Institute. — 1960. — Vol. 51. — № 2. — P. 49−58.
  15. Leaf G.A.V. The stresses in a plain knitted loop //Journal of the Textile Institute. — 1961. — Vol. 52. — № 8. — P. 351−365.
  16. Nutting T.S., Leaf G.A.V. A generalized geometry of weft knitted fabrics //Journal of the Textile Institute. — 1964. — Vol. 55. — № 1. p. 45−53.
  17. Leaf G.A.V. A property of a buckled elastic rod //British Journal of Applied Physics. 1958. — Vol. 9. -№ 2. — P. 71−72.
  18. Postle R., Munden D.L. Analysis of the dry-relaxed knitted loop configuration //Journal of the Textile Institute. 1967. — Vol. 58. — № 8. — P. 329−365.
  19. В.П., РЖ ВИНИТИ Технология текстильной промышленности // Вариант построения решения задачи о расчете длины нити в петле Московская государственная текстильная академия им. А. Н. Косыгина, 1999., № 1, с.81−85
  20. Ляв А. Математическая теория упругости. М.: ОНТИ, 1936.
  21. Р. В., Малкин Э. С., Абаржи И. И. Тепломассобмен при обработке текстильных материалов. К.: Наукова думка, 1993.-344с.
  22. А. В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. -599с.
  23. Д. П. Конвективный массоперенос. М.: Энергия, 1965. -384с.
  24. А.П. Разработка метода прогнозирования теплопроводности трикотажных полотен на основе численного моделирования теплопередачи. Дисс. канд. техн. наук СПбГУТД. — СПб, 2003.
  25. D.L. Теплопроводность тканей. Fibers, 1957,18, N2, рр.51−53.
  26. Bui. xient. ITF Troyeo. Объективная оценка комфорта. Март 1995.
  27. Fanger P.O. Thermal comfort: Analysis and Applications in Environmental Engineering. Copenhagen.: Danish Technical Press, 1970, — 244c.
  28. Fourt L., Hollies N.R.S. Clothing: Comfort and function. New York: Marcel Dekker, 1970.-254p.
  29. J.F. Теплоизоляция тканей. ASTM Standartization News, 1984, 13, N9, pp. 19−21.
  30. A.P., Burton A.C., Bazett H.C. Практическая система единиц для описания теплообмена человека с окружающей средой. Science, 1941, 94 № 2445, pp.428−430.
  31. F., Slater К. Влияние толщины и плотности текстильных материалов на их тепловое сопротивление. Journal of Textile Institute, 1981, N4, p. 183−186.
  32. В. Теплоизоляция, создаваемая текстильными материалами. -Wool Science Review, 1984, N60, pp. 12−22.
  33. Hollies N.R.S., Goldman R.F., eds. Clothing Comfort Interaction of Thermal, Ventilation, Construction and Assessment Factors. Michigan: Ann Arbor Sci. Publ. Inc., 1977. — 189p
  34. K.Slater. Comfort Properties of Textiles. Textil Progress, 1977, 9, N4. The Textile Institute, Manchester, — 91 p.
  35. B.E. Методы измерения тепло-, воздухо- и паропроводности текстильных материалов. In book: Biometeorology 2. Pergamon Press, 1966, pp. 683−693.
  36. H. К. Явления тепло- и влагопередачи между слоями текстильного материала. — Melliand Textilberichte, 1980, N5, р.466−469.
  37. Н. В., Костенко О. М., Мальтер В. П. Расчетный метод определения теплопроводности волокнистых материалов. В сб.: Теплотехнические процессы в ЭТО и свойства применяемых материалов-М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 9 — 13.
  38. Г. Б. Экспериментальная установка для определения теплового состояния материалов. Известия ВУЗов ТЛП, 1973. № 2 и № 3.
  39. О. А. Основы теплометрии. Киев: Наукова дымка, 1971−191с.
  40. К. Г., Беляева С. А., Командрикова Е. Я. И др. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества. М.: Легкая индустрия. — 1984.
  41. Г. Н., Новиков В. В. Процессы переноса в неоднородных средах. Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 248 с.
  42. П. А. Основы проектирования теплозащитной одежды.-М.: Легкая индустрия, 1971. 112с.
  43. К. Е. Методы исследования свойств волокон и нитей: Учеб. пособ. для вузов. Л., 1986. — 347 с.
  44. Г. М. Регулярный тепловой режим. М.: Гостехиздат, 1954.-408с.
  45. Методы определения теплопроводности и температуропроводности./ А. Г. Шашков и др. М.: Энергия, 1973.-336с.
  46. В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1979. — 320с.
  47. В. Э, Тимрот Д. Л., Воскресенский В. Ю. Высокотемпературные исследования тепло- и электропроводности твердых тел. М.: Энергия, 1971. — 192с.
  48. Е. С.. Теплофизические измерения в монотонном режиме. -Л.: Энергия, 1973. 142с.
  49. Е. С. и др. Теплофизические измерения и приборы. Л.: Машиностроение, 1986. — 256с.
  50. Р. А. Разработка метода определения теплозащитных свойств трикотажных полотен в условиях, приближенным к эксплутационным. Дис. к. т. н. Л.: ЛИТЛП, 1986.
  51. Торкунова 3. А. Испытание трикотажа. 2-е изд., перераб. М.: Легпромбытиздат, 1985. — 200 с.
  52. Н. Н. Разработка метода прогнозирования теплозащитных свойств трикотажа. Дисс. канд. техн. наук.-Л., 1990. 172с.
  53. Л. П. Измерение тепловых свойств твердых и жидких металлов при высоких температурах. М.: Изд-во МГУ, 1967. — 325с.
  54. Л. Н., Суринова Г. И. Материаловедение трикотажа. М.: Легкая индустрия, 1972. — 184 с.
  55. Характеристики капиллярно-пористых материалов./ С. А. Вишенский, В. С. Каштан, В. П. Коновал и др. К.: Высшая шк. Головное изд-во, 1988.- 168с
  56. А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. -450с.
  57. Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. — 712с.
  58. Г. Н. и др. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. -М.: Высш.шк., 1990.- 207с.
  59. А.П. Разработка метода прогнозирования теплопроводности трикотажных полотен на основе численного моделирования теплопередачи. Дисс. канд. техн. наук СПбГУТД. — СПб, 2003.
  60. А.П., Харламова О. Н., Баранов А. Ю. Методика определения теплопроводности пряжи //Сборник статей аспирантов и докторантов. СПб, 1999 г. с.44−45.
  61. А.Ю., Бройко А. П. К вопросу об определении эффективного коэффициента теплопроводности трикотажа. //Межвузовский сборник научных трудов Технологический институт сервиса, 1997. с. 33−34.
  62. А.П., Баранов А. Ю. О теплофизических свойствах трикотажа // Дни науки-97: Материалы научно-технической конференции студентов и молодых ученых./СПбГУТД. Совет по научно-техническому творчеству молодежи. СПб, 1997 стр. 29.
  63. А.П., Харламова О.Н, Баранов А. Ю. Анализ структуры трикотажа и исследование процессов переноса тепла в трикотажной структуре. // «Известия вузов. Технология текстильной промышленности». -2000г., N4 с.82−84.
  64. А.П., Баранов А. Ю. «ЗЭРТСотрогк» N2000610331 // «Программы для ЭВМ. Базы Данных Топология интегральных микросхем.» 2000 г. -Ы3-с.63.
  65. А., Бройко А., Баранов А. Текстиль, здоровье и экологический дизайн. // Директор. СПб: «Реальный сектор» 2000 г. N3 стр.6−7.
  66. А.Ю., Бройко А. П. Прогнозирование теплопроводности трикотажа //Технический текстиль // СПб: «Реальный сектор» 2001 N 2 стр 36−37.
  67. A.A., Дубинский Ю. А., Копченова H.B. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1994. — 544 е.: ил.
  68. Дяконов В. MATHCAD 8/2000: специальный справочник СПб: Питер, 2001.-592 е.: ил.
  69. М.Я. Справочник по высшей математике. 11-е изд., стереотипное. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1975. — 872 стр. с илл.
  70. А.Г. Методы и средства исследований механико-технологических процессов текстильной промышленности, М, «Легкая индустрия», 1980.
  71. В.И., Суздалов Е. Г. и др. Прикладная математика: Учебное пособие. СПб: СПГУТД, 2003.
  72. Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере. М.: Финансы и статистика, 1995.
  73. С.Г. и др. Пакет прикладных программ STATGRAFICS на персональном компьютере. СПб: Питер, 1992.
  74. Общая теория статистики: Статистическая методология в изучении коммерческой деятельности: Учебник/ А. И. Харламов, О. Э. Башина, В. Т. Батурин и др., Под ред. A.A. Спирина, О. Э. Башиной. М.: Финансы и статистика, 1994.
  75. В.М. Расчет и конструирование трикотажных машин. Л.: Машиностроение, 1966.
  76. В.М. Процессы петлеобразования: Моногр. М.: Легпромбытиздат, 1986. — 136 с.
  77. И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. 13-е изд., исправленное. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 544 с.
  78. Г. М. Курс дифференцального и интегрального исчисления. Т.2. М. Физматгиз, 1959 г. 807 с.
  79. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2 004 610 299 «Получение трехмерной матрицы трикотажной петли» / Якуничева E.H., Баранов А. Ю. зарег. в Реестре программ для ЭВМ 27.01.2004, опубл. в бюллетене № 2,2004.
  80. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2 004 610 300 «Расчет длины нити в петле с учетом ее пространственной конфигурации"/ Баранов А. Ю., Якуничева E.H. зарег. в Реестре программ для ЭВМ 27.01.2004, опубл. в бюллетене № 2, 2004.4181
Заполнить форму текущей работой

На отлично!