Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Автоматизированного проектирования


Технологии/Автоматизированного проектирования/Проектируем фасонную пряжу под заказанную ткань

Проектируем фасонную пряжу под заказанную ткань

07 мая 2002
Рынок легкой промышленности №22, 2002

Пищиков Олег Александрович

Современное состояние рынка шерстяных тканей, которое коротко можно  охарактеризовать  как близкое к насыщению, диктует необходимость изменения подхода к проектированию и производству тканей. Что должно быть положено в основу этого подхода?  Определяющий фактор успеха на насыщенном рынке - способность быстрее конкурентов реагировать на спрос, управляя ценой, качеством и ассортиментом. В этом смысле производство тканей с применением фасонной пряжи - одно из наиболее перспективных направлений, позволяющее производить продукцию практически неограниченной гаммы. Растущий спрос на ткани из фасонной пряжи не только импортные (прежде всего, итальянские, чешские и китайские), но и отечественные (несмотря на менее широкий ассортимент) подтверждает их приоритет. Производство фасонной пряжи становится одной из наиболее интересных областей текстильной промышленности.

Однако до настоящего времени в производстве тканей с применением фасонной пряжи (как и самой фасонной пряжи) преобладает устаревший подход, который не позволяет в полной мере использовать их потенциал. В большинстве случаев при упоминании «ткань из фасонной пряжи» наши шерстяники имеют в виду ткань типа «букле», для производства которой применяется фасонная пряжа с утолщениями в виде петель (рис.1). Это обусловлено и техническим уровнем оборудования, на котором вырабатывается основной объем фасонной пряжи, и традиционным подходом к ее проектированию.

До последнего времени практически весь объем фасонной пряжи, выпускаемой в России, производился с использованием прядильно-крутильных машин PL-31 (Польша) или на модернизированных прядильно-крутильных машинах ПК-100. Технический уровень этого оборудования ограничивает возможности производства фасонной пряжи получением пряжи с периодическими утолщениями - петлями. При этом высота и размер петель задается с помощью сменных шестерен и  в процессе производства меняться не может.

В результате у нас сложился такой подход к проектированию: «мы имеем ту фасонную пряжу, которую получили с машины фасонной крутки и пытаемся придумать ткань, которая с ее использованием удовлетворила бы нас по внешнему виду».

Современное оборудование для производства фасонной пряжи - полностью программируемые машины, которые могут проводить питание независимо несколькими видами полуфабриката и так же независимо изменять скорость рабочих органов,  - позволяет  изменить сам процесс проектирования фасонной пряжи.

Суть новации можно сформулировать следующим образом: «теперь мы можем сформировать вид фасонной пряжи и смоделировать ее поведение в ткани еще на стадии разработки».

Рассмотрим это более подробно, по отдельным шагам, из которых состоит процесс проектирования фасонной пряжи.

Шаг первый: проектирование необходимого вида фасонной пряжи (в «бумажном» или электронном виде). При этом способ задания может быть различным - аналитическим, графическим, описательным. Здесь мы задаем необходимую функцию изменения вида пряжи по длине. Под термином «вид пряжи» можно понимать линейную плотность (или видимый диаметр), цвет нити нагона, крутку фасонной пряжи.

В качестве инструмента для задания вида функции можно использовать как имеющееся в избытке стандартное программное обеспечение, так и язык описания параметров фасонной пряжи, разработанный на кафедре прядения шерсти ВЗИТЛП.

В случае изменения только линейной плотности по длине удобнее всего пользоваться  математическими пакетами Mathcad или Mathlab. В результате работы этих программ мы получаем сглаженную (например, кубическими сплайнами) функцию-полином, описывающую изменение линейной плотности фасонной пряжи по длине нити.

Шаг второй: подача полученной функции изменения вида линейной пряжи на вход программы моделирования внешнего вида ткани с использованием фасонной пряжи, как в основе, так и в утке (а также комбинацию - и в основе, и в утке). В результате работы этой программы мы получаем на экране компьютера изображение внешнего вида ткани. В случае если по каким-либо причинам нас он не устраивает, мы корректируем функцию, описывающую вид фасонной пряжи и повторяем предыдущие шаги до получения  устраивающего нас варианта

Шаг третий: формирование управляющей программы для выработки фасонной пряжи. Для этого мы должны знать динамические характеристики оборудования, а также параметры входящего продукта: нитей нагона, закрепа и стержня (неровнота в функции времени, дисперсия и др.).  Для формирования управляющей программы, например, для прядильно-крутильной машины, необходимо знать ее динамические характеристики.

На первый взгляд эта проблема представляется чрезвычайно сложной. Однако, детально рассмотрев технологический процесс работы этого оборудования, мы увидим, что его можно с достаточной точностью разделить на три последовательно протекающих процесса: вытягивание, кручение и намотку. Динамика этих процессов очень хорошо изучена и описана в целом ряде работ.  Используя разработанную на их основе методику, можно без труда экспериментально определить динамические характеристики конкретного оборудования.

Имея описание динамики оборудования, можно переходить непосредственно к формированию управляющей программы его работы. Для этого разработан своего рода компилятор, на входе которого - описание готовой фасонной пряжи и параметры полуфабрикатов, а на выходе - управляющая программа для оборудования.

Таким образом, выполнив все перечисленные выше шаги, мы реализуем принципиально новый подход к проектированию и производству тканей из фасонной пряжи: вначале создаем нужную нам пряжу, затем проверяем на модели ее поведение в готовой ткани, а затем производим ткань.

Рассмотрев два варианта производства фасонной пряжи, на машинах ПК-100 и на машинах с управляемыми исполнительными механизмами, можно сформулировать их главное отличие.

В случае использования машины ПК-100 мы имеем стержневую нить и нить закрепа, скорость которой больше стрежневой нити в К раз (коэффициент нагона). При этом мы никак не можем влиять на распределение нити нагона по длине фасонной пряжи и получаем лишь ограниченное число эффектов, которые схематично показаны на рис. 1. От соотношения скоростей зависти лишь высота петли h и ее длина T.

Если  фасонная пряжа вырабатывается на машине с управляемыми рабочими органами (в первую очередь, снабженной вытяжным прибором с управляемой вытяжкой) мы имеем качественно другую картину. В этом случае мы можем управлять подачей «массы» нагонной нити. Таким образом, даже в случае управления только величиной вытяжки вытяжного прибора мы имеем картину, показанную на рис. 2.

Это - реализация описанного выше подхода к формированию фасонной пряжи, когда мы задаем нужную нам функцию изменения параметров пряжи, например - линейной плотности F(x) или оптического диаметра, по длине и реализуем ее.

Предложенный подход к проектированию фасонной пряжи позволяет, максимально используя предоставляемые современным оборудованием возможности, эффективно разрабатывать и производить ткани в соответствии с потребностями рынка.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ