Развитие научных исследований в современном проектировании изделий легкой промышленности

Методика определения  вероятности безотказной работы данных изделий при нормальном распределении  параметров прочности и нагрузки может быть следующей. Плотность нормального распределения нагрузки Р_н имеет вид

.    (4)

Плотность нормального  распределения прочности Р_п будет определяться как

 

,    (5)

 

Где – математическое ожидание нагрузки; – среднее квадратическое отклонение нагрузки; – математическое ожидание прочности; – среднее квадратическое отклонение прочности.

Вводим дополнительную независимую случайную величину К=Р_п – Р_Н . Известно, что данная случайная величина также будет иметь нормальное распределение с математическим ожиданием и средним квадратическим отклонением .

Вероятность безотказной  работы изделий можно выразить через как

 

.   (6)

 

Если  , то . При нижний предел случайной величины имеет вид

,     (7)

а при  верхний предел . Следовательно,

 

       (8)

Ясно, что  является нормированной случайной величиной, распределенной по нормальному закону. Следовательно, вероятность безотказной работы изделия можно найти с помощью таблиц функции нормального распределения.

Соотношение (8), используемое для определения нижнего предела  нормированной случайной величины , распределенной по нормальному закону, обычно называется уравнением связи. Формулу (9) можно записать в следующем виде:

 

.      (9)

 

По полученным зависимостям (6) – (9) определены характеристики качества джинсовой ткани в процессе истирания  на экспериментальной установке.

В процессе исследования было выполнено 30 000 циклов нагружения. При этом визуально выявлялись изменения внешнего вида материала (цвета) и появление мелких разрывов нитей. Всего испытывались 45 образцов. Среднее квадратическое отклонение составило 4 000 циклов.

В случае разрушения материала нижний предел интеграла для вычисления определится как и, следовательно, из таблицы для нормального распределения находим, что Р_в= 0,97.

Исследовался также  процесс изнашивания ниточного  шва, соединяющего образцы джинсовых ткани. Предполагалось, что швы – это более слабые места в подобных изделиях. В результате были получены следующие данные: математическое ожидание 20 000 циклов при среднем квадратическом отклонении 2 500. Учитывая, что для данных швейных изделий = 0,95 является допустимым значением, величина =1,55. При ±10%-ном среднем квадратичном отклонении, подставляя полученные значения математического ожидания и среднего квадратического отклонения в (9), можно найти:

Тогда х = 25 770 [циклов].

Исследование показало, что ниточные швы теряют прочность значительно раньше, чем сам материал деталей одежды. Разработанный метод позволит приступить к созданию эффективных способов соединения деталей изделий и тем самым повысить их качество и конкурентоспособность.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Шангина В.Ф. Соединение деталей одежды. М.: Легкая промышленность 1976.
2. Усенбеков Ж., Жугербаева Л.А., ДжунусоваИ.О. Вероятность безотказной работы механизмов машин по критерию точности. Алматы.: «Пищевая технология и сервис» №3, 2005 г.-32 – 37.

 

 

 

УДК 667. 025

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ ХЛОПКО-ШЕЛКОВОГО РИСУНЧАТОГО ТРИКОТАЖА

 

Усмонкулов Ш.К., Гуляева Г.Х., Мирусманов Б.Ф., Мукимов М.М.

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент,

Республика  Узбекистан

 

С целью расширения ассортимента трикотажных полотен и повышения  качества трикотажных изделий разработаны  структуры хлопко-шелкового трикотажа  рисунчатого переплетения и выработаны 4 образца на однофонтурной кругловязальной  машине 28 класса фирмы Pilotelli (Италия). При выработке образцов хлопко-шелкового трикотажа рисунчатого переплетения использовалась хлопчатобумажная пряжа линейной плотностью 20 текс, шелковая пряжа линейной плотностью 16,7текс и лайкровая пряжа линейной плотностью 8текс в различных пропорциях.

Раппорт рисунчатого  трикотажа состоит из рядов глади  и рядов прессового переплетения (рис.1).

Включение элементов прессовых  переплетений в структуру трикотажа  базового переплетения влияет не только на технологические параметры, но и на физико-механические свойства трикотажа.

Основными физико-механическими  свойст-вами трикотажных полотен являются характерис-тики, определяющие их сферу использования. Исследуемые образцы рисунчатого трикотажа предназначены, для изготовления легкой верхней одежды. Поэтому наиболее важными являются такие свойства, как воздухопроницаемость, проч-ность и формоустойчивость. Формоустойчивость трикотажных полотен характеризуется растяжи-мостью, долей обратимой деформации и усадкой.

Физико-механические свойства данных об-разцов были определены в лаборатории «CENTEX UZ» при ТИТЛП, результаты испыта-ний приведены в табл.

 

При оценке одежды с гигиенической  точки зрения воздухопроницаемость текстильных материалов имеет весьма важное значение, так как обуславливает  вентиляцию воздуха под одеждой и в значительной мере определяет также теплозащитные свойства материала.

Воздухопроницаемость  текстильных полотен, которую определяют при постоянном перепаде давлений, в большей степени зависит  от пористости, количества и величины открытых пор, а также от толщины трикотажа.

На величину воздухопроницаемости влияет не только общее количество пор, но и размеры и формы каждой поры. Чем мельче поры, тем больше трение воздуха в трикотаже и  тем меньше воздухопроницаемость трикотажа.

Таблица 2. Физико-механические свойства рисунчатого трикотажа

 

Варианты	Хомашё  тури, юза зичлиги (текс) ва матодаги миқдори (%)			Воздухопроницаемость В (см3/см2с)	Разрывная нагрузка, Р (Н)		Разрывное удлинение, L (%)		Необра-тимая деформа-ция, н,%		Обрати-мая деформа-ция, о,%		Усад-ка полотна, У (%)		Прочность на истирание, тыс. обор.
	Пахта ипи 20текс	Ипак ипи 16,7текс	Лайкра 8текс		по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине	по длине	по ширине
I	62%	38%	1,44%	145,9	178	166,7	111	249	11	15	89	85	3	4	5,5
II	63,8%	34,7%	1,38%	119,6	151	154,6	94	214	17	14	93	86	2,5	1	5,2
III	51,8%	46,9%	1,2%	78	202	165,1	156	264	10	11	90	89	2,5	7,5	11,2
IV	98,6%	-	1,4%	72,6	138	166,4	106	221	21	28	79	72	1,5	2,5	8,3

 

Результаты испытания показали, что с изменением содержания того или иного вида сырья в раппорте переплетения воздухопроницаемость полотна изменяется. Наибольшую воздухопроницаемость имеют 1 и 2 варианты, состав которых примерно 60% х/б к 40% шелка, с увеличением содержания шелковой пряжи до 46,9% или хлопчатобумажной пряжи до 98,6% воздухопроницаемость резко снижается.

Это говорит о том, что состав трикотажа, где 60%х/б и 40% шелка является более уравновешенной и имеем меньшее заполнение, чем  трикотаж наполовину состоящий из шелковой пряжи или полностью из х/б пряжи.

Все стандарты и технические  условия для текстильных полотен  включают нормативные разрывные  характеристики в виде разрывной  нагрузки. Как нам известно, величина растягивающего усилия, приходящегося на каждую петлю, зависит от количества и числа элементов петли, участвующих в разрыве.

Прочность и удлинение трикотажа определяются главным образом структурой самого полотна, то есть видом переплетения, плотностью вязания, способом и режимами отделки. Большое влияние на механические свойства материалов оказывают структура и свойства формующих их волокон и нитей.

Прочность трикотажа  зависит от количества нитей, сопротивляющихся растягивающим усилиям в каждом ряду или столбике, прочности нити и плотности полотна.

Прочность трикотажа  по длине определяется сопротивлением, оказываемым нитями столбиков, так  как в каждой петле столбика одинарных  поперечно вязанных переплетений имеется две ветви (две петельные палочки).

Анализ прочности экспериментальных  образцов показывает, что с увеличением доли шелковой пряжи в раппорте переплетения возрастает прочность трикотажа по длине. Прочность по ширине исследуемых образцов не сильно разнится с прочностью по длине, хотя в каждой петле по длине нагрузке сопротивляются два элемента, а по ширине только один. Это объясняется тем, что плотность по горизонтали рисунчатого трикотажа на много меньше плотности по горизонтали, что характеризует количество элементов на единицу площади, сопротивляющихся нагрузке.

Наиболее прочным оказался 3 вариант рисунчатого трикотажа.

Разрывное удлинение  исследуемых образцов по ширине гораздо  больше, чем, по длине. Причем 2 и 4 варианты, с наибольшим содержанием хлопчатобумажной пряжи обладают наименьшей растяжимостью, как по длине, так и по ширине.

При проектировании изделий  важно знать, какими упругими свойствами обладает полотно.

Доля обратимой деформации представленных образцов рисунчатого  трикотажа по длине изменяется от 79% до 93%, по ширине – от 72 до 89%. Образцы  с содержанием шелковой пряжи обладают лучшей формоустойчивостью, что объясняется тем, что шелковая пряжа обладает большей прочностью и эластичностью, чем хлопчатобумажная.

Одним из важнейших свойств трикотажных полотен в период эксплуатации изделий является сохранение их линейных размеров под действием влажно-тепловых обработок. Под действием влаги и тепла релаксационный процесс протекает быстрее. Молекулы воды проникают между нитями и уменьшают силы их взаимодействия. Тепло усиливает колебательные движения звеньев молекул, силы упругости уравновешиваются силами внутреннего трения, и трикотаж приходит в условно-равновесное состояние [1].

Усадка трикотажа, как в процессе изготовления изделий, так и при их носке может проявляться в большей или меньшей степени в зависимости от режимов влажно-тепловой обработки полотна в процессе производства, волокнистого состава, структуры и напряжений, получаемых им во время вязания. Усадка в сухом состоянии за счёт обратного релаксационного процесса проявляется медленнее, чем под воздействием влаги и тепла.

Усадка по длине предлагаемого прессового трикотажа меняется в пределах от 1,5 до 3%, по ширине - от 1 до 7,5%.

Усадка полотен влияет на конструкцию и форму одежды. Поэтому при раскрое из полотна  деталей одежды предусматривают  припуски на усадку, что увеличивает расход полотна. Особенно неблагоприятно влияет на качество одежды различная усадка верхних, подкладочных и прокладочных материалов [2].

Нормы усадки для кругловязальных  трикотажных полотен не должны превышать 10% по длине и 12% по ширине [3].

Все варианты экспериментальных  образцов отвечают требованиям ГОСТов к формоустойчивочти трикотажа  после влажно-тепловых обработок.

В процессе эксплуатации полотна в изделиях подвергаются истиранию о соприкасающиеся с ними окружающие предметы и в результате протирания отдельных деталей становятся непригодными к носке. Поэтому стойкость трикотажных полотен к истиранию является одним из основных показателей качественной оценки трикотажных полотен, особенно полотен, используемых для верхних изделий.

Влияние различных факторов на стойкость трикотажа к истиранию изучалось в ряде работ. Например, было исследовано влияние плотности вязания трикотажа на его стойкость к истиранию и сделан вывод, что с увеличением плотности вязания стойкость трикотажа к истиранию возрастает.

Анализ полученных результатов  показывает, что прочность на истирание  исследуемых образцов варьирует  от 5,2 до 11,2 тыс. оборотов.

Разработанные структуры  рисунчатого трикотажа обладают небольшой материалоёмкостью, средней  воздухопроницаемостью, высокой прочностью, хорошей формоустойчивостью.

На основании вышеизложенного  рекомендуется использовать полотна хлопко-шелкового рисунчатого трикотажа для изготовления легких верхних трикотажных изделий для любой возрастной группы как прилегающего, так и прямого покроя. Такие полотна придадут изделию красивый вид, позволят экономить сырье без урона качеству, так как все свойства этих вариантов трикотажа соответствуют требованиям.