СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ НИТИ В ПРОЦЕССЕ ВЯЗАНИЯ НА ТРИКОТАЖНОЙ МАШИНЕ Российский патент 2009 года по МПК G01N33/36 D04B15/44 

Известны способы измерения напряженного состояния нити в процессе вязания посредством датчиков натяжения, встроенных в петлеобразующие органы трикотажных машин [1].

При этом определяют разрывную нагрузку нити (известным способом), затем нить сматывают с паковки (бобины), перемещают нить по нитенаправляющим элементам, создают определенное технологическое натяжение, подают в зону переработки (вязания), при взаимодействии нити с датчиком натяжения, формируют электрический сигнал, пропорциональный натяжению нити, усиливают и регистрируют максимальное натяжение нити при ее переработке посредством соответствующей регистрирующей аппаратуры (например, осциллографа). Напряженное состояние нити оценивают по отношению разрывной нагрузки нити и величине максимального (измеренного) натяжения нити при ее вязании.

Недостатком способа является сложность его реализации, в частности конструкции измерительной системы, ограниченные возможности использования (в производственных условиях), зависимость максимального натяжения нити от величины входного натяжения и фрикционных свойств нити, что не позволяет адекватно судить о влиянии параметров конструкции машины на напряженное состояние нити в зоне переработки (вязания). Встраивание датчика натяжения в зону петлеобразования вносит систематические погрешности и нарушает нормальный режим работы трикотажной машины.

Известен способ и устройство для оценки напряженного состояния нити, заключающийся в том, что нить сматывают с паковки, перемещают по элементам нитепроводящей системы, создают определенное технологическое натяжение нити, вводят нить во взаимодействие с петлеобразующими органами трикотажной машины, регистрируют величину максимального натяжения нити, посредством измерительного устройства [2] определяют натяжение нити и по его величине оценивают влияние технологических свойств нити на напряженное состояние нити при ее переработке на трикотажной машине. Недостаток способа заключается в ограниченных возможностях использования способа для оценки эффективности влияния параметров конструкции машины на напряженное состояние нити.

Известен способ и устройство для измерения напряженного состояния нити при ее переработке на трикотажной машине (принятый нами за прототип) [3], заключающийся в том, что нить сматывают с паковки, перемещают по элементам нитепроводящей системы, подают нить в зону вязания, вводят во взаимодействие с петлеобразующими органами трикотажной машины, измеряют входное натяжение нити и сравнивают величину и закономерность изменения натяжения нити в процессе вязания на трикотажной машине с заданными нормированными значениями. В качестве измерительной системы используют устройство для измерения натяжения нити типа Rotschild Tension Meter, соединенный с усилителем электрического сигнала, аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и системой регистрации натяжения нити на дисплее монитора в виде кривой (визуализации сигналов, типа KnitLab). Недостатком такого способа являются ограниченные возможности оценки напряженного состояния нити в процессе вязания на трикотажных машинах, в частности возможности определения только критических случаев технологических отказов системы из-за поломок петлеобразующих органов (игл, платин).

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа согласно изобретению.

Устройство выполнено в виде измерительной системы, которая может быть смонтирована как передвижная установка с возможностью размещения в непосредственной близости от вязальной машины и перемещения, при необходимости, в вязальном цехе к различным машинам.

Нить 1 сматывают с паковки 2, заправляют в нитенаправители 3, 4, 5 и посредством нитенакопительного устройства 6 типа SFS, соединенного с электродвигателем периодического действия 7, наматывают на барабан нитеподающего устройства, образуя витки нити 8. При осевом сматывании нити с барабана 9 создают определенное постоянное натяжение при выходе нити из нитенаправителя 10. Далее нить заправляют в нитенаправители 11, 12 и 13 регулятора натяжения 14, который снабжен неподвижно установленным цилиндром 15 с возможностью вращения относительно него нитенаправителя 13 с ростом фрикционного взаимодействия нити о его поверхность. Вращение нитенаправителя 13 осуществляется посредством вала 16, соединенного с помощью шестерен 17 и 18 с электродвигателем, имеющим соединение с цепью управления (на схеме не показано). Нить 1 далее заправляют в нитеводитель 20 и подают в зону вязания 21, вводят во взаимодействие с петлеобразующими органами трикотажной машины, например, осуществляя образование петель трикотажа 22 иглами 23 и платинами 24. В зависимости от траектории и законов перемещения игл И1, И2, И3, И4 и др. в нити возникает определенное напряженное состояние из-за растяжения нити и ее изгиба. На входе нити в зону вязания измеряют входное натяжение нити посредством измерительного устройства. При этом нить заправляют через нитенаправители 26 и датчик 27 (например, тензометрического или емкостного типа) и электрически соединяют его связью 28 с усилителем и аналогово-цифровым преобразователем (далее АЦП) 29, последний проводом 30 с персональным компьютером (далее ПК) 31. Усиленный и преобразованный цифровой сигнал датчика 27 отображается на дисплее монитора в виде кривой изменения натяжения 32.

Для испытаний предпочтительно использовать нить с высоким уровнем качества с незначительной вариацией разрывной нагрузки, в частности предпочтительно использовать синтетические нити по сравнению с пряжей или использовать нить, выбранную в качестве эталонной.

Способ измерения напряженного состояния нити и интегральной оценки эффективности переработки нити на трикотажной машине осуществляется следующим образом.

Предварительно известным способом измеряют разрывную нагрузку для нити как величину силы натяжения Q, при котором происходит разрыв нити. При заправке нити в машину осуществляют вязание трикотажного полотна (изделия). Нить при этом занимает пунктирное положение (см. чертеж). Нить вводят во взаимодействие с датчиком 27 (известным способом). Включают в работу АЦП 29 и ПК 31. Включают двигатель 19 и увеличивают входное в зону вязания натяжение нити. При включении регулятора 15 вращением вала 16 и нитенаправителя 13 увеличивают входное натяжение нити за пределы уровня технологических нагрузок до значения Т₀, при котором происходит обрыв нити в зоне вязания 21. Величина натяжения измеряется датчиком 27 и через каналы связи 28, 29, 30 отображается в виде кривой нагрузки 32 на дисплее монитора. Именно наличие регулятора 15 натяжения нити в совокупности с измерительной системой, оборудованной устройством 25, измеряющим натяжение нити, АЦП 29 и ПК 31, позволяет фиксировать на дисплее монитора момент обрыва нити и соответствующее значение величины входного натяжения нити Т₀.

В частности, в качестве оценки напряженного состояния как критерия эффективности работы машины используют отношение разрывной нагрузки нити Q к значению входного натяжения нити Т₀, например, в виде коэффициента К:

В качестве меры отношения могут быть приняты также другие виды отношений: разница значений, функциональные.

С точки зрения теории надежности указанный коэффициент коррелируется с вероятностью обрыва нити при ее переработке или определяют запас надежности, или время безотказной работы. Любые изменения конструктивных или технологических параметров текстильных машин предусматривают именно такую оценку в качестве меры эффективности реализуемого процесса.

Предложение согласно изобретению не исключает применение других средств отображения информации и определения значения входного натяжения нити, при котором происходит обрыв нити в зоне петлеобразования, например осциллографов.

В качестве регулятора величины натяжения нити без изменения сущности способа могут быть использованы различные другие устройства, например, регулирующие натяжение нити по скорости нити. Предложение согласно изобретению не исключает применение различных динамических режимов или закона натяжения нити при его реализации.

Предложение согласно изобретению без изменения сущности предложения не исключает его применения на других типах текстильных машин - в ткачестве, швейной обработке (пошиве) и др.

Источники информации

1. Цитович И.Г. Теоретические основы стабилизации процесса вязания: Моногр. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 136 с.

2. Sasaki Toshiro, Kuroda Katsuaki. Evaluation and measurement of knitability «J. Text. Mach. Soc. Jap.» 1975, 21, №1, 9-16 (англ.).

3. М.De ARAUJO, Andre CATARINO and HU HONG. AUTEX Research Journal Vol 1. No 1, 1999, p.21-29.

Изобретение относится к области трикотажного производства, в частности к средствам измерения технологических нагрузок в процессе вязания и оценки напряженного состояния при переработке. Согласно способу предварительно определяют разрывную нагрузку нити на разрывной машине, затем нить сматывают с паковки, перемещают по элементам нитепроводящей системы, создают определенное технологическое натяжение нити, заправляют нить в регулятор натяжения нити, датчик натяжения нити и вводят во взаимодействие с петлеобразующими органами трикотажных машин, осуществляя процесс вязания трикотажного полотна. В процессе вязания регулятором увеличивают натяжение нити, регистрируют изменение (рост) натяжения нити и фиксируют значение входного натяжения, при котором происходит обрыв нити в процессе вязания. Напряженное состояние нити оценивают по отношению разрывной нагрузки Q к величине входного натяжения Т₀, при котором происходит обрыв нити, в виде коэффициента К:

Изобретение позволяет осуществить интегральную оценку напряженного состояния нити в процессе вязания и оценить влияние на эффективность процесса конструктивных и технологических изменений в трикотажной машине. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измерения напряженного состояния нити в процессе вязания на трикотажной машине, заключающийся в том, что определяют разрывную нагрузку нити, нить сматывают с паковки, создают определенный уровень технологического натяжения нити, подают нить в зону вязания трикотажных машин, измеряют натяжение нити и отображают динамически изменения натяжения нити, отличающийся тем, что в процессе вязания увеличивают входное натяжение, фиксируют значение входного натяжения, при котором происходит обрыв нити и оценивают напряженное состояние нити по отношению разрывной нагрузки нити к величине входного натяжения, при котором происходит обрыв нити.2. Устройство для измерения напряженного состояния нити в процессе вязания на трикотажной машине, содержащее датчик натяжения нити, аналогово-цифровой преобразователь электрического сигнала датчика, регистрирующее устройство, отличающееся тем, что устройство содержит регулятор величины входного натяжения нити за пределами уровня технологических нагрузок при ее переработке, снабженного электрической системой его включения.