основы теории фазового строения однослойных тканей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Ивановский государственный политехнический университет»
ТЕКСТИЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
Кафедра технологии и проектирования текстильных изделий
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ФАЗОВОГО СТРОЕНИЯ
ОДНОСЛОЙНЫХ ТКАНЕЙ
Методические указания к лабораторным работам
для студентов 3 курса направления подготовки
29.03.02 Технологии и проектирование текстильных изделий
Иваново 2015
Настоящие методические указания предназначены для студентов 3 курса
дневной формы обучения направления подготовки 29.03.02 Технологии и проектирование текстильных изделий. В работе приведены методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Строение и проектирование тканей».
Составители: канд. техн. наук, доц. Т.И. ШЕЙНОВА
д-р техн. наук, проф. Г.И. ТОЛУБЕЕВА
Научный редактор д-р техн. наук, проф. Т.Ю. КАРЕВА
2
ЦЕЛЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
Основными целями проведения лабораторных занятий по дисциплине и
«Строение и проектирование тканей сложных переплетений» являются:
 углубление и творческое освоение знаний по дисциплине «Теория процессов, технология и оборудование ткацкого производства»;
 анализ полученных результатов;
 приобретение навыков выполнения заправочного расчета тканей;
 активизация самостоятельной работы студентов:
- по расширению, совершенствованию и обновлению ассортимента тканей на
базе специальных дисциплин;
- созданию рисунков переплетений тканей, отвечающих климатическим и современным эстетическим требованиям;
- выбору параметров заправки ткацких станков при выработке различных по
структуре тканей;
- проведению технического расчета тканей для современных типов ткацких
станков;
- решению вопросов снижения материалоемкости, экономии натурального
сырья и рационального использования искусственных и химических волокон.
разработка проектов тканей с учетом механико-технологических, эстетических и экономических параметров;
использование информационных технологий при разработке новых тканей;
разработка обобщенных вариантов решения проблемы создания коллекций
перспективного ассортимента тканей применительно к базовым предприятиям, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных
решений в условиях многокритериальности и неопределенности, планирование реализации проекта с учетом условий и технологических возможностей базового
предприятия.
Для усвоения материала, получения и закрепления указанных выше навыков
и умений необходимо выполнение лабораторных работ.
3
ПЕРЕЧЕНЬ И СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Основы теории фазового строения однослойных тканей
ЗАНЯТИЕ 1
Определение фаз и порядков фаз строения ткани
1. Определение диаметров нитей основы и утка с учетом
смятия нитей в ткани.
2. Понятие фазы и порядка фазы строения однослойной ткани.
3. Определение высоты волны изгиба в ткани.
4. Определение для ткани заданного артикула фазы и порядка фазы строения
ткани по методикам проф. Синицына В.А., проф. Степанова Г.В., проф.
Ефремова Е.Д.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Для заданного артикула ткани определить: диаметры нитей основы и утка с
учетом смятия нитей в ткани, порядок фазы строения ткани по трем вышеупомянутым методикам, высоту волны изгиба в ткани.
Контрольные вопросы
1. Какие формы поперечных сечений нитей принимаются для проведения расчетов?
2. Чем отличается диаметр нити до ткачества от диаметра нитей в ткани?
3. Что учитывают коэффициенты Со, Су?
4. От чего зависит величина смятия нитей в ткани?
5. Как можно экспериментальным путем определить смятие нитей в ткани?
6. Для чего вводится понятие фазы строения ткани?
7. Как можно определить фазы строения ткани?
8. Какие крайние положения основы и утка могут быть рассмотрены для
ткани?
9. В каких пределах изменяется фаза строения ткани?
10. Определение высоты волны изгиба основы и утка в ткани.
11. Сколько порядков фаз строения в зависимости от высоты волн изгиба
основы и утка в ткани характеризуют состояние ткани?
12. Сформулировать основное геометрическое свойство однослойной ткани.
13. Какие методики можно применять для расчета порядка фазы строения
ткани?
14. Какие параметры строения ткани влияют на порядок фазы строения?
4
ЗАНЯТИЕ 2
Определение предельных порядков фаз строения ткани
1. Расчет толщины однослойной ткани.
2. Определение геометрической и максимальной плотности.
3. Определение для ткани заданного артикула предельных порядков фаз
строения ткани, предельных геометрических и технологических плотностей.
4. Фактическая плотность ткани и определение коэффициентов наполнения
ткани волокнистым материалом.
5. Расчет уработки нитей в ткани.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Для заданного артикула ткани рассчитать предельные порядки фазы строения ткани, предельные геометрические плотности.
3. Расчет поверхностного и объемного заполнения ткани заданного артикула.
4. Для заданного артикула ткани выполнить построение графиков зависимости максимальных плотностей ткани от порядка фазы ее строения.
Контрольные вопросы
1. Дать определение толщины ткани.
2. Чем отличается толщина ткани как параметр ее строения от толщины ткани
как ее физико-механическое свойство?
3. Как рассчитать толщину ткани в зависимости от порядка фазы ее строения?
4. Дать определение геометрической плотности ткани.
5. Как определить геометрическую плотность для ткани полотняного переплетения?
6. Как изменяется величина геометрической плотности по основе и утку при
крайних порядках фаз строения?
7. Как определить величину предельного порядка фазы строения ткани?
8. Как рассчитать максимальные плотности по основе и утку для тканей
полотняного и неполотняного переплетения
9. Какие порядки фазы строения ткани называют предельными?
10. Что называется нижним предельным порядком фазы строения ткани?
11. Что называется верхним предельным порядком фазы строения ткани?
12. Что такое фактическая плотность ткани?
13. Как определить коэффициенты наполнения ткани волокнистым материалом по основе и утку?
5
14. Какие условия необходимо учитывать при формировании определенных
порядков фазы строения ткани?
16. Дать определение уработки нитей в ткани?
17. На что влияет главным образом значение уработки нитей основы и утка?
18. Что называется степенью заполнения ткани по основе или по утку?
19. Как определить пористость ткани?
ЗАНЯТИЕ 3
Методики оценки напряженности
выработки тканей на ткацких станках
1. Определение коэффициентов связности и уплотненности ткани.
2. Расчет коэффициентов предельного наполнения ткани.
3. Определение наполнения ткани волокнистым материалом с учетом порядка
фазы строения.
4. Поверхностный фактор тканей по методикам фирм «Зульцер Текстиль» и
«Пиканоль».
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Расчет наполнения ткани волокнистым материалом без учета порядка фазы
строения.
3. Определение параметров переплетения и коэффициентов напряженности
выработки ткани заданного артикула на станках различных типов.
Контрольные вопросы
1. Какие критерии и методики позволяют обосновать ассортиментные возможности различных типов ткацких станков?
2. Что характеризует коэффициент связности ткани?
3. Что характеризует коэффициент переплетения ткани?
4. Что называется связями по основе и по утку?
5. Какие ограничения необходимо учитывать при использовании коэффициента связности ткани?
6. От чего зависит коэффициент уплотненности ткани П.Т. Букаева?
7. Для каких структур ткани не рекомендуется использовать коэффициент
уплотненности ткани?
8. Как влияет количество слоев ткани на результат коэффициента уплотненности?
6
ЗАНЯТИЕ 4
Постановка задачи проектирования тканей
1. Обзор методов проектирования тканей.
2. Изучение этапов проектирования тканей.
3. Составление технологического задания на проектирование:
- указать характерные особенности ткани;
- заполнить таблицы физико-механических свойств пряжи и хлопковолокна;
- составить таблицу требований к физико-механическим свойствам готовой ткани;
- обосновать переплетения фона и кромок ткани;
- рассчитать параметры переплетения.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Составить технологическое задание на проектирование ткани.
3. Построить полный заправочный рисунок ткани и рассчитать параметры
переплетения.
Контрольные вопросы
1. Что является целью проектирования ткани?
2. Что учитывается при проектировании новой ткани?
3. Какими факторами определяется строение ткани?
4. От чего зависят строение и свойства нитей или пряжи?
5. Как определяются строение и свойства смешанных пряж?
6. От чего зависит строение готовой ткани?
7. Что понимается под требованиями, предъявляемыми к тканям? От чего они
зависят?
8. Что понимается под технологией проектирования тканей «вручную»?
9. По каким свойствам ткани можно выполнять ее проектирование?
10. Какие недостатки имеются при использовании различных методов проектирования ткани?
11. Перечислить этапы проектирования ткани.
12. Как характеризуются ткани по стандартной и торговой классификациям?
13. Какие требования к физико-механическим свойствам ткани обязательны
для выполнения проектирования?
14. Что необходимо учитывать при обосновании переплетения фона и кромок
ткани?
15. Перечислить параметры переплетения ткани.
7
ЗАНЯТИЕ 5-6
Проектирование тканей по методикам,
разработанным в МГТУ им. А.Н. Косыгина
1. Выбрать ткацкий станок для проектируемой ткани по его технологическим
возможностям.
2. Изучить практические рекомендации по проектированию однослойных тканей Н.Ф. Сурниной.
3. Выполнить проектирование тканей по методикам, разработанным в МГТУ
им. А.Н. Косыгина.
3.1. Проектирование ткани по заданным сырью, порядку фазы строения и наполнению ткани волокнистым материалом.
3.2. Проектирование ткани по заданным поверхностной плотности, порядку
фазы строения и наполнению ткани волокнистым материалом.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Выполнить проектирование ткани по известному переплетению, виду
пряжи, отношению диаметров основы и утка, плотностей ткани по основе и утку,
порядку фазы ее строения, виду сечения и смятию нитей в ткани.
3. Выполнить заправочный расчет спроектированной ткани.
Контрольные вопросы
1. Какие критерии позволяют оценить технологические возможности выработки ткани на станке?
2. По каким параметрам возможно проектировать ткани геометрическим
методом?
3. Перечислить исходные данные для проектирования тканей по заданным
сырью, порядку фазы строения и наполнению ткани волокнистым материалом.
4. Какой из показателей параметров строения тканей является контрольным?
5. Что такое поверхностная плотность ткани?
6. Какие исходные данные используют для проектирования тканей по поверхностной плотности ткани, порядку фазы строения и наполнению ткани?
7. Указать последовательность выполняемых расчетов при проектировании по
каждой из методик.
8. Проанализировать результаты полученных расчетов по различным
методикам.
8
ЗАНЯТИЕ 7
Проектирование тканей по методикам,
разработанным в МГТУ им. А.Н. Косыгина
1. Проектирование ткани по заданным толщине, виду сырья, коэффициенту
отношения диаметров, порядку фазы строения, наполнению и смятию нитей в
ткани.
2. Сравнить параметры строения ткани, спроектированной по трем методикам.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Спроектировать ткань по заданным толщине, виду сырья, коэффициентам
отношения диаметров нитей и плотностей ткани, смятию нитей в ткани.
Контрольные вопросы
1. Перечислить исходные данные для проектирования тканей по заданным толщине, виду сырья, коэффициенту отношения диаметров, порядку фазы строения, наполнению и смятию нитей в ткани.
2. Дать определение толщины ткани.
3. Как вид сырья влияет на назначение ткани?
4. Что такое коэффициент отношения диаметров нитей?
5. Как определяется порядок фазы строения?
6. Какие значения уработки нитей основы и утка принимаются в результате
проектирования для дальнейших расчетов?
ЗАНЯТИЕ 8
Проектирование ткани по методикам предприятий
1. Провести анализ изменения свойств ткани в ходе ее отделки.
2. Спроектировать ткань по заданным сырью, прочности готовой ткани на
разрыв и коэффициентам изменения свойств суровой ткани в ходе отделки.
3. Проектирование ткани на замену ранее вырабатываемой.
4. Проектирование по образцу готовой ткани.
Самостоятельная работа
1. Оформить отчет.
2. Спроектировать ткани на замену ранее вырабатываемой ткани-прототипа.
3. Спроектировать ткань по образцу готовой ткани.
9
4. Сравнить результаты проектирования ткани по различным методикам.
Контрольные вопросы
1. Какие ткани называются двухслойными?
2. Какие дополнительные исходные данные принимаются при
проектировании ткани по методикам предприятия?
3. Какие коэффициенты изменения свойств суровой ткани в процессе ее
отделки необходимы для дальнейших расчетов?
4. Какое из физико-механических свойств пряжи непосредственно влияет на
прочность ткани?
5. Какие параметры строения ткани учитываются при расчете разрывной
нагрузки ткани?
6. Какие показатели возможно изменить при проектировании ткани на замену
ткани-прототипа?
7. Какой из параметров строения проектируемой ткани принимается не выше
подобного параметра ткани-прототипа.
8. Какие параметры можно изменить для улучшения качества ткани?
9. Перечислить исходные данные для проектирования ткани на замену ранее
вырабатываемой?
10. Что необходимо выполнить, чтобы приступить к проектированию по образцу ткани?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Толубеева, Г.И. Теория строения и проектирования тканей: основные положения и понятия: учебник / Г.И. Толубеева, Т.И. Шейнова, Т.Ю. Карева, Р.И. Перов. – Иваново: ИГТА, 2012. – 228 с.
2. Дамянов, Г.Б. Строение ткани и современные методы ее проектирования /
Г.Б. Дамянов, Ц.З. Бачев, Н.Ф. Сурнина. – М.: Легкая и пищевая промышленность,
1984. – 240 с.
3. Мартынова, А.А. Строение и проектирование тканей / А.А. Мартынова,
Г.Л. Слостина, Н.А. Власова. – М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 1999. – 434 с.
4. Кутепов, О.С. Строение и проектирование тканей / О.С. Кутепов. –
М.: Легпромбытиздат, 1988. – 220 с.
5. Кирюхин, С.М. Качество тканей / С.М. Кирюхин, Ю.В.Додонкин. –
М.: Легпромбытиздат, 1986. – 160 с.
6. Толубеева, Г.И. Основы проектирования однослойных ремизных тканей:
учебник / Г.И. Толубеева. – Иваново: ИГТА, 2005. – 200 с.
7. Сурнина, Н.Ф. Проектирование ткани по заданным параметрам / Н.Ф. Сурнина. – М.: Легкая индустрия, 1973. – 142 с.
8. Хлопкоткачество: справочник / под ред. П.Т. Букаева. – М.: Легпромбытиздат, 1987. – 576 с.
10
9. Мартынова, А.А. Лабораторный практикум по строению и проектированию
тканей / А.А. Мартынова, Л.А. Черникина. – М.: Легкая промышленность, 1976. –
296 с.
10. Проектирование тканей. Методические указания по курсу «Теория строения, особенности заправки и изготовления тканей» для студентов дневного факультета специальности 28.04 / сост. Г.И. Муратова, Т.И. Шейнова. – Иваново: ИвТИ, 1993. –
28 с.
11. Склянников, В.П. Строение и качество тканей / В.П. Склянников. – М.:
Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 176 с.
12. Оников, Э.А. Проектирование технологических процессов ткацкого производства (Проектирование технологии тканей): учебник для вузов / Э.А. Оников,
С.Д. Николаев. – М.: Информ-Знание, 2010. – 328 с.
13. Прейскурант № 40-07. Оптовые цены на хлопчатобумажные готовые ткани, штучные изделия и суровье. – М.: Прейскурантиздат, 1981.–282 с.
14. Потягалов, А.Ф. Техника построения тканей /А.Ф. Потягалов. – 2-е изд.,
доп. и перераб.– Ярославль: Верхневолжское кн. изд-во, 1969. – 143 с.
15. ОСТ 17-01-002-2002. Порядок разработки, согласования, утверждения и
регистрации технических описаний на продукцию легкой промышленности. – Взамен РД 17-01-022-92.
16. ГОСТ 4.3-78. СПКП. Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытового назначения. Номенклатура показателей.
17. ГОСТ 4.51-87. СПКП. Ткани и штучные изделия бытового назначения из
химических волокон. Номенклатура показателей.
18. ГОСТ 12.4.073-79. ССБТ. Ткани для спецодежды и средств защиты рук.
Номенклатура показателей качества.
19. Меньшикова, М.Д. Рекомендации к изучению ассортимента тканей: методические указания /сост. М.Д.Меньшикова. – Иваново: ИвТИ, 1980. –32 с.
20. ГОСТ 29298-92. Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие
технические условия. – Взамен ГОСТ 6391-80, 7138-83, 7259-77, 7617-77, 8474-80,
9310-75, 11680-76, 9727-78, 12087-77, 12264-76, 13322-76, 8205-87, ОСТ 17-354-86
в части плательных, сорочечных и пестротканых тканей, ОСТ 17-501-77, 17-543-75,
17-619-76, 17-302-80, 17-304-74, 17-464-75, 17-484-75, 17-59-79.
21. Марков, Б.А. Переработка химических волокон и нитей: справочник
/Б.А.Марков, Н.Ф.Сурнина. - М.:Легпромбытиздат, 1989.–744 с.
22. Петрова, И.Н. Справочник по шерстоткачеству / И.Н. Петрова, Г.Е. Новожилов, С.И. Разумовский. – М.: Легпромбытиздат, 1988. – 243 с.
23. Дружинина, Р.Д. Справочник по льноткачеству / Р.Д. Дружинина [и др.]. –
М.: Легпромбытиздат, 1985. – 424 с.
24. Толубеева, Г.И. Главные и мелкоузорчатые переплетения: учебник /Г.И.
Толубеева, Т.И. Шейнова, Т.Ю. Карева, Р.И. Перов. – Иваново: ИГТА, 2006. – Ч. 1.
– 180 с.
11