Вивчення пошарової структури пакування хрестової намотки методом імітаційного моделювання - Автореферат

Структура пакування в технологічній системі рідинної обробки здійснює домінуючий вплив на якість готової продукції та її собівартість. Пакування хрестової намотки являє собою складну трирівневу систему “тіло пакування - нитка - волокно”, проникнення розчину всередину якої відбувається поетапно на всіх структурних рівнях. Рішення цієї задачі відкриває можливості для подальшого удосконалювання технологічної системи рідинної обробки ниток у пакуваннях шляхом розробки нових ефективних технічних рішень, спрямованих, у першу чергу, на підвищення якості готової продукції. Особистий внесок здобувача полягає в дослідженні пошарової структури пакування і розробці на цій основі нових технічних рішень, спрямованих на удосконалення технології рідинної обробки ниток у пакуваннях. побудовані і досліджені імітаційні моделі процесу навивання нитки, а також розподілу слідів нитки в радіально-осьовому перерізі тіла пакування, контактних площадок перетинання витків по розгортках шарів пакування, контактних площадок перетинання нитки з краями перфорацій;Аналіз літературних джерел показує, що на хід і результати рідинної обробки пакування впливають такі особливості її структури, як стрічкова і джгутова намотка. Розглянуто переваги і недоліки існуючих способів інтенсифікації процесу, що дозволяють зменшити негативний вплив структури пакування на його результати. У місцях перетинання утворюються контактні площадки, у яких нитка деформується. Встановлено, що поліпшити результати рідинної обробки можна шляхом забезпечення більш рівномірного розподілу контактних площадок у структурі пакування. Оскільки дослідження структури пакування виконується з метою удосконалення технології рідинної обробки, пакування розглядається як центральний компонент технологічної системи рідинної обробки ниток у пакуваннях.Вивчено пошарову структуру пакування хрестової намотки на рівні нитки методом імітаційного моделювання. Встановлено, що структурними компонентами, що лімітують процес рідинної обробки ниток у пакуваннях, є контактні площадки перетинання витків між собою і з краями перфорацій на поверхні патрона. Розроблено імітаційні моделі розподілу: слідів нитки в радіально-осьовому перерізі тіла пакування; контактних площадок перетинання витків на розгортках шарів пакування; контактних площадок перетинання нитки з краями перфорацій. Вперше одержані візуальні образи (картини) радіально-осьового перерізу тіла пакування; картини і гістограми розподілу контактних площадок перетинання витків на розгортках шарів пакування в окружному й осьовому напрямках; картини і залежності розподілу контактних площадок від кута підйому витків і розмірів перфорацій для циліндричних патронів з перфораціями круглої і подовжньо-щілинної форми. Розроблено нові технічні рішення, спрямовані на удосконалення технології рідинної обробки пакувань: спосіб рідинної обробки пакувань і пристрій для його здійснення;

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Вивчено пошарову структуру пакування хрестової намотки на рівні нитки методом імітаційного моделювання. На основі отриманих результатів дослідження імітаційних моделей запропоновані нові технічні рішення, спрямовані на удосконалення технології рідинної обробки ниток у пакуваннях.

2. Виконаний аналіз впливу структури пакування на результати рідинної обробки. Встановлено, що структурними компонентами, що лімітують процес рідинної обробки ниток у пакуваннях, є контактні площадки перетинання витків між собою і з краями перфорацій на поверхні патрона.

3. Уперше виконана декомпозиція структури пакування, призначеної для рідинної обробки, за компонентами траєкторії, структурними рівнями, ділянками і неоднорідностями.

4. Вперше розроблені локальні математичні моделі й алгоритми імітаційної базової моделі формування структури тіла пакування. У ході компютерного експерименту вперше отримані візуальні образи структури шарів пакування.

5. Розроблено імітаційні моделі розподілу: слідів нитки в радіально-осьовому перерізі тіла пакування; контактних площадок перетинання витків на розгортках шарів пакування; контактних площадок перетинання нитки з краями перфорацій. Вперше одержані візуальні образи (картини) радіально-осьового перерізу тіла пакування; картини і гістограми розподілу контактних площадок перетинання витків на розгортках шарів пакування в окружному й осьовому напрямках; картини і залежності розподілу контактних площадок від кута підйому витків і розмірів перфорацій для циліндричних патронів з перфораціями круглої і подовжньо-щілинної форми.

6. За результатами дослідження імітаційних моделей сформульований принцип динамічного перекомпонування контактних площадок і встановлені оптимальні параметри перфорацій патрона, що покладені в основу розробки нових технічних рішень.

7. Розроблено нові технічні рішення, спрямовані на удосконалення технології рідинної обробки пакувань: спосіб рідинної обробки пакувань і пристрій для його здійснення;

дві конструкції перфорованих патронів з подовжньо-щілинними радіально-тангенційними перфораціями.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Старун Н.В., Тулученко Г.Я. Математическая модель процесса крашения нитей в бобинах // Вестник ХГТУ. - 1997. - №2. - С.252-258.

2. Сыс В.Б., Старун Н.В., Бардачев Ю.Н. Исследование пористой структуры текстильной паковки методом имитационного моделирования // Вестник ХГТУ. - 1998. - №2(4). - С.253-256.

3. Бардачев Ю.Н., Сыс В.Б., Старун Н.В. О декомпозиционном подходе к моделированию процесса жидкостной обработки текстильных паковок // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 1998. - №1. - С.104-109.

4.Старун Н.В., Сыс В.Б., Бардачев Ю.Н., Вельдбрехт Д.А. Зависимость пористости от поперечной деформации нити в контактной площадке // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 1998. - №1. - С.110-112.

5. Бардачев Ю.Н., Старун Н.В., Тулученко Г.Я. Методологические основы развития экспериментально-теоретического моделирования в ХТВМ // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 1998. - №1. - С.177-184.

6. Бардачев Ю.Н., Старун Н.В., Тулученко Г.Я. Информационное обеспечение автоматизированных систем в химической технологии текстильных материалов // Математические модели и современные информационные технологии: Сб. науч. трудов. - К.: Национальная академия наук Украины, Институт математики, 1998. - С.14-16.

7. Бардачев Ю.Н., Старун Н.В., Тулученко Г.Я. Методологические основы эмпирико-аналитического моделирования повышенной прогностичности // Физикотехнические и технологические приложения математического моделирования. Сб. науч. трудов. - К.: Национальная академия наук Украины, Институт математики, 1998. - С.21-23.

8. Сыс В.Б., Старун Н.В., Бардачев Ю.Н. Исследование послойного распределения контактных площадок в теле паковки методом имитационного моделирования // Вестник ХГТУ. - 1999. - №3(6). - С.187-190.

9. Бардачев Ю.Н., Сыс В.Б., Старун Н.В. Эмпирико-аналитическое моделирование повышенной прогностичности процесса жидкостной обработки паковок // Вестник ХГТУ (Специальный выпуск). - 1999. - С.34-37.

10. Старун Н.В., Сыс В.Б., Бардачев Ю.Н. Исследование распределения контактных площадок нити на краях перфораций методом имитационного моделирования // Вестник ХГТУ. - 2000. - №3(9). - С.293-297.

11. Старун Н.В., Сыс В.Б., Бардачев Ю.Н. Имитационное моделирование пористой структуры текстильной паковки // Сборник научных трудов Международной конференции “Физикотехнические и технологические приложения математического моделирования”. - НАН Украины. Институт математики. - Киев. - 1998. - С.231-232.

12. Старун Н.В., Сыс В.Б., Бардачев Ю.Н. Исследование структуры текстильной паковки методом имитационного моделирования // Материалы VIII Международной Научной конференции им. акад. Н. Кравчука. - Киев: НТУУ (КПІ) - 2000. - С.364.

13. Старун Н.В. Совершенствование технологии жидкостной обработки на основе имитационного моделирования структуры паковки // Тезисы докладов Международной конференции “Dynamical Systems Modelling and Stability Investigation”. - Киев: Киевский национальный университет им. Т. Шевченко. - 2001. -С.219.