Разработка процесса выработки верхних трикотажных изделий сложных конструкций с минимальной швейной обработкой

Эффективность работы предприятия зависит от потребительского спроса на выпускаемый им ассортимент изделий, поэтому основной задачей трикотажных предприятий, направленных на выпуск верхнетрикотажных изделий, является обновление и расширение ассортимента, который должен отвечать требованиям моды и обладать высоким качеством [2.1, 2.2].

На любом этапе производственного цикла необходим качественный и продуманный производственный менеджмент [1.1, 1.2], позволяющий эффективно использовать имеющиеся ресурсы предприятия для выпуска разрабатываемого ассортимента, совершенствовать технологию выработки изделий в соответствии с современным уровнем развития технической базы, осуществлять грамотную модернизацию оборудования, а также обеспечивать творческую реализацию сотрудников, создавать условия для мотивации их деятельности в рамках поставленных задач, а также в рамках концепции развития предприятия в целом.

Одним из направлений, за счет которого можно создать новый ассортимент верхнетрикотажных изделий, является использование на них декоративных элементов типа складок. Особенно актуальной и одновременно сложной задачей является получение продольных складок в изделии в процессе выработки, так как, с одной стороны, именно с их применением связано значительное разнообразие формы и внешнего вида изделий, а с другой — получение надежных, глубоких, устойчивых в процессе эксплуатации складок в процессе вязания является трудоемкой технологической задачей, ранее практически не исследованной.

Складки могут не только изменить декор изделий, но и изменить их форму. До настоящего времени верхнетрикотажные изделия с продольными складками из трикотажа изготавливались в основном двумя способамикроеным из полотна, при котором предварительно необходимо раскроить полотно, наметить линии складок, затем с помощью ручных или дополнительных машинных операций произвести их закладывание и фиксирование за счет швейной обработки [1.16]. Такой способ характеризуется значительными трудозатратами на выполнение швейных и ручных операций и наличием отходов, а также требует значительных складских помещений, необходимых при технологических переходах.

Известен также регулярный способ выработки изделий со складками, требующий с помощью ручных операций закладывания складок на купонах и затем фиксирования их с помощью швейной обработки. Однако и этот способ требует больших трудозатрат и дополнительных площадей.

При современном уровне развития трикотажного производства и технологической оснащенности вязального оборудования имеется возможность вырабатывать подобные изделия с готовыми элементами складок непосредственно на вязальных машинах без применения дополнительных операций даже при сложных конструкциях изделий. Использование технологии автоматического получения продольных складок на вязальном оборудовании позволит сократить расходы на дополнительные операции, повысить качество выпускаемой продукции, а также обогатить изделия новыми формами и элементами, которые ранее было затруднительно или невозможно получить.

Однако получение складок и драпировок в процессе вязания является сложным технологическим процессом, который ранее не был рассмотрен и описан.

Основная цель работы — разработка технологии выработки трикотажных изделий с продольными складками плиссе произвольной глубины регулярным способом, без применения раскройных, швейных и иных дополнительных операций для получения данных декоративных элементовопределение технологических режимов и оптимальных параметров выработки изделий.

Постановка задач исследований. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

— анализ современного состояния научных трудов в области технологии выработки трикотажных изделий с продольными складками плиссе произвольной глубины;

— проектирование автоматизированного процесса получения односторонней складки плиссе произвольной глубины на базе трикотажа одинарных переплетений, выполняемого на плосковязальных машинах;

— анализ технических и технологических характеристик современного плосковязального оборудования с целью выявления возможностей реализации разработанной технологии;

— исследование технологического режима выполнения разработанной технологии получения складок на современном плосковязальном оборудовании;

— разработка структур трикотажа, обеспечивающих формирование перегибов полотна при образовании складок автоматизированным способом;

— исследование факторов, влияющих на формирование перегибов полотна при образовании складок;

— исследование области применения разработанной технологии для расширения ассортимента верхних трикотажных изделий.

Методика исследования. Для решения поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследований, математическая статистика, методы математического описания процессов петлеобразования, основные положения, относящиеся к анализу и синтезу (проектированию) трикотажных полотен, теории вязания и строения трикотажа. Научно-теоретическим и методологическим базисом работы явились труды отечественных и зарубежных ученых в области технологии трикотажного производства. Проведение экспериментальных исследований выполнялось с помощью методов математического планирования эксперимента. Необходимые измерения исследуемых образцов проводились согласно стандартизированным методикам, описанным в ГОСТ, или специальной литературе.

Обработка экспериментальных данных и построение функциональных зависимостей осуществлялось с помощью программы Microsoft Excel. Для создания электронной версии информационной базы данных плосковязального оборудования использовалась программа Microsoft Power Point. Проектирование опытных образцов осуществлялось в программной среде «Model 7.0» фирмы «SteigerZamark» (Швейцария).

Научная новизна. При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором впервые получены следующие результаты:

— разработана технология получения односторонней складки плиссе произвольной глубины на плосковязальных машинах и получен патент;

— предложена технология получения наклонных складок (драпировок) с применением разработанной технологии и частичного провязывания петельных рядов;

— разработаны способы формирования перегибов полотна в одинарных трикотажных полотнах (гладь) как по изнаночной, так и по лицевой сторонам, за счет образования по петельному столбику линии перегиба определенных сочетаний элементов структуры трикотажа;

— рекомендованы значения технологических параметров, обеспечивающих стабильность процесса образования складок;

— разработана методика определения параметров петельной структуры, при которых обеспечивается стабильность процесса образования складки заданной глубиныпредложена методика для решения обратной задачиопределение максимально возможной для выработки глубины складки при заданном значении глубины кулирования.

Практическая значимость полученных результатов. В результате проведенных исследований:

— разработан способ получения односторонней складки плиссе произвольной глубины на современных плосковязальных машинах без применения дополнительных швейных операций;

— предложены способы формирования перегиба трикотажа одинарного переплетения кулирная гладь по лицевой и изнаночной сторонам, базирующиеся на проведенном анализе взаимодействия элементов петельной структуры трикотажа;

— даны рекомендации по технологическим режимам выработки деталей с элементами складок плиссе;

— разработана методика расчета расхода полотна на детали изделий со складками плиссе любой сложности;

— выявлена широкая область применения разработанного элемента складки, выработанной по новой технологии, в деталях как поясных, так и плечевых изделий из трикотажа, позволяющая значительно разнообразить их формуобласть применения разработанной технологии расширяется за счет выработки складок на базе различных рисунчатых переплетений;

— разработана база данных основных технических и технологических характеристик современных плосковязальных машин, которая может быть использована как в производственном, так и в учебном процессах;

— разработаны модули программ вязания технологического узла образования складки глубиной до 20 петель в среде проектирования «Model 7.0» фирмы «Steiger-Zamark» (Швейцария).

Апробация работы. Основные результаты научных исследований докладывались и получили положительную оценку на:

1. Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль.

— 2005), ГОУ ВПО МГТУ имени А. Н. Косыгина.

2. Научно-практической конференции аспирантов ГОУ ВПО МГТУ имени А. Н. Косыгина на иностранных языках, 2005 г.

3. Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль.

— 2006), ГОУ ВПО МГТУ имени А. Н. Косыгина.

4. Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль.

— 2007), ГОУ ВПО МГТУ имени А. Н. Косыгина.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, из которых 1 патент и 1 свидетельство об отраслевой регистрации программной разработки.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами и общих выводов по работе. Работа выполнена на 251 страницах машинописного текста, содержит 76 рисунков, 22 таблицы, список литературы содержит 63 наименования.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. На основании анализа технологии выполнения известных способов образования складок на плосковязальном оборудовании установлено, что на машинах, оснащенных язычковыми иглами, известные способы позволяют получать складки только ограниченной глубины. Для получения складки произвольной глубины необходимо использовать операцию «обнуления» сдвига и удерживания всех петель соединяемых полотен на одной игольнице.

2. Разработана электронная версия информационной системы базы данных, позволяющая производить выбор оборудования по техническим и технологическим параметрам, на основе которой установлено, что максимальный сдвиг на большинстве современных плосковязальных машин в одну сторону из нулевого положения составляет 1,5 дюйма.

3. Разработана новая технология получения складки типа «плиссе» на современных плосковязальных машинах, оснащенных язычковыми иглами, позволяющая вырабатывать складку произвольной глубины с помощью применения неограниченного цикла «обнулений».

4. С помощью современных информационных технологий разработана программа вязания модуля для образования складки на машине фирмы «Steiger» Vesta 130Е в среде проектирования «Model 7.0».

5. Рекомендован расчетный метод определения максимально возможной глубины складки исходя из возможностей максимального сдвига машины.

6. Определены оптимальные параметры процесса выработки складки в момент ее формирования для обеспечения стабильности процесса (расположение нитеводов, вытягивание крайней петли складки, режимы вязания).

7. Предложен алгоритм и графический метод подбора глубины кулирования исходя из условий расположения оттяжных валов и параметров высоты петли.

8. Предложена технология получения наклонных складок с использованием частичного вязания рядов полотна изделия для изменения направления наклона складки.

9. На основании анализа элементов структуры трикотажа и дополнительных операций разработаны 15 структур по линии перегиба складки.

10. Проведены исследования структур трикотажа на основании принципов равновесия системы, в результате рекомендованы по 4 структуры для образования линий перегиба по лицевой и изнаночной сторонам. Установлены четыре механизма взаимодействия элементов структуры, позволяющих образовать линии перегиба полотна.

11. Теоретические исследования влияния основных факторов на степень перегиба полотна, проведенные с использованием бинарной причинно-следственной теории информации, основанной на предпосылках Шеннона, подтвердили экспериментальные данные о наибольшем влиянии петельной структуры по линии перегиба на степень сгиба полотна в складку.

12. Для перегиба по лицевой стороне глубина кулирования практически не влияет на степень перегиба и в значительной мере влияет при сгибе полотна по изнаночной стороне.

13. Установлено, что выработка изделия с элементами складки может производиться с использованием пряжи различной линейной плотности и сырьевого состава, что не оказывает значительного влияния на основные параметры получаемых складок.

14. Проверка образцов на устойчивость линий сгиба складок к стиркам показала значительную устойчивость формы складок, выработанных по новой технологии, в процессе эксплуатации.

15. Проведенный расчет экономической эффективности разработанного способа по сравнению с традиционным полурегулярным способом с использованием швейных операций показал, что экономический эффект от внедрения новой технологии составит на тысячу изделий 28 770 руб.