31
Это устройство не вызывает сложностей в работе, так как сегодня машины
полностью подключены к компьютерной системе. Порядок его работы
следующий: после пуска машины устройство 5 движется вверх и поднимает
формирующую нить 6 с переднего цилиндра 4, в
результате которого крутка,
придаваемая пряже, движется вверх. В результате предотвращается обрыв нити.
В то же время, после того как устройство перестает подниматься, скорость
машины увеличивается автоматически или по команде компьютера.
Из-за потери натяжения при обрыве нити устройство автоматически
возвращается в
исходное положение, то есть в состояние, которое не касается
пряжи. При снижении скорости машины устройство возвращается в исходное
состояние за счет снижения натяжения.
Рис. 4. Тестирование нового устройства на кольцепрядильной машине
На основании предварительных рабочих чертежей были проведены
экспериментальные испытания на кольцепрядильной машине П-76 в
“Лаборатории
прядения”
Наманганского
инженерно-технологического
института (рис. 4). Пряжа линейной плотностью 25 текс производилась на этой
машине в 3-х различных технологических режимах.
Большая часть исследований, связанных с механикой пряжи, сосредоточена
на механике взаимодействия пряжи с рабочими органами текстильных машин.
В современных практических работах по механике текстильных нитей часто
используют упрощенные модели трения из-за сложности
уравнений движения
нити и общих определений внешних сил. Одной из таких моделей является закон
трения Амонтона.
𝑇 = 𝑘𝑁
(1)
где: k – коэффициент трения;
Н- нормальная сила давления.
Этот закон хорошо работает при расчете взаимодействия нити с
плоскостью. Наиболее простым методом определения коэффициента трения по
закону Амонтона является метод Талепоровского, при котором пряжа, зажатая
32
между двумя поверхностями трения с определенной силой N, натягивается
измеренной силой F. Коэффициент трения рассчитывали следующим образом.
𝑘 = 𝐹/2𝑁
(2)
Для расчета сил трения нити о криволинейные поверхности использовалась
формула Эйлера:
𝑇 = 𝑇
0
𝑒
𝑘𝜑
(3)
где:
Т-предел прочносила натяжения;
Т
0
- начальное натяжение;
е– угол
охвата криволинейной поверхности.
Применение формулы
Эйлера обычно ограничено, так как не нужно
учитывать деформации изгиба нити, радиус кривых линий, скрученную
поверхность и ряд других параметров. Другим
направлением исследования
взаимодействия нити с криволинейными поверхностями является определение
зависимости силы трения не только от силы нормального давления, но и от
площади контакта нити с поверхностью. Одним из таких работ является
N.V.Lustgarten. В данной работе модель трения двух нитей, взаимодействующих
при поперечном движении, определен следующим выражением:
𝑇 = k𝑁 + 𝛽𝑆
(4)
где:
β-коэффициент сцепления;
С– площадь контакта взаимодействующих
поверхностей.
Предлагается вычислять рабочую площадь контакта,
используя условия
эллиптической формы площади контакта по следующему соотношению:
𝑆 = 𝜋𝑎𝑏 4
⁄
где:
а и
b - длины дуг охвата нитей, которые, в свою очередь, определялись
в зависимости от круглой формы пряж.
Согласно закону Гука, была предложена следующая зависимость,
определяющая натяжение на цилиндрической поверхности для упругости нити
при изгибе:
𝑇 = 𝑇
0
𝑒
𝑘𝜑
−
𝐵
2(𝑅+𝑟)
2
(𝑒
𝑘𝜑
− 1),
(5)
где:
Р– радиус кривизны кривой поверхности;
р– радиус кривизны пряжи.
В то же время автор утверждает, что выражение (5) не вызывает в нити
необратимых явлений из-за потерь в петле гистерезиса при изгибе нити. Для
последнего случая выражение (5) приняло вид:
𝑇 = 𝑇
0
𝑒
𝑘𝜑
−
𝑀
𝑇
2(𝑅+𝑟)
2
(1 − 𝐴𝑒
𝑘𝜑
),
(6)
где:
М
Т
— ограниченный изгибающий момент, при котором нить перестает
сопротивляться изгибу, образуется пластический шарнир, и изгибающий момент
остается постоянным;
