Анотація до роботи:

Прохорова І.А. Розвиток наукових основ та інженерних методів високошвидкісного намотування нитки на пакування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.19.03 – технологія текстильних матеріалів. – Херсонський державний технічний університет, Херсон, 2003 р.

Дисертаційна робота присвячена створенню наукових основ високошвидкісного намотування нитки на пакування з використанням малоінерційного принципу розкладки нитки, що дозволяє істотно підвищити ефективність процесу намотування і розширити асортиментні можливості одержуваних при цьому пакувань текстильних ниток.

На підставі теоретичних і експериментальних досліджень доведено, що традиційний спосіб розкладки і намотування нитки на пакування за допомогою гвинтової канавки мотального барабанчика, застосовуваний на сучасному мотальному обладнанні, малоефективний. У зв'язку з цим виникла необхідність створення нового способу намотування нитки на пакування.

Основні результати дисертаційної роботи, що складаються в розробці графоаналітичного і комп'ютерного моделювання процесу намотування нитки на пакування, одержанні рівнянь намотування і математичних моделей основних технологічних параметрів процесу, дозволяють проектувати технологію високошвидкісного намотування нитки на пакування і формувати при цьому пакування заданої структури і форми.

1. Розроблені наукові основи високошвидкісного намотування нитки на пакування з використанням принципу малоінерційної розкладки нитки за гармонійним законом і їх практична реалізація дозволили вирішити важливу техніко-економічну задачу – за рахунок суттєвого збільшення швидкості процесу підвищити його ефективність і розширити асортиментні можливості ниток, що перемотуються, і одержуваних при цьому пакувань.

2. Вперше на основі законів теоретичної механіки, застосованих до умов розкладки нитки на пакування на мотальних машинах, проведено динамічний аналіз взаємодії швидкісної нитки з гвинтовою канавкою мотального барабанчика в просторі, що дозволив одержати диференційні рівняння відносного руху нитки по канавці мотального барабанчика, на підставі яких вирішена задача по визначенню сили викиду нитки з канавки.

3. Теоретично доведено, що викид нитки з канавки може відбутися на будь-якій ділянці розкладки нитки канавкою мотального барабанчика. Однак викид, що приводить до злету витка на торець пакування, більш імовірний у критичній точці витка канавки, де відбувається зміна напрямку руху нитки. Зі збільшенням швидкості процесу перемотування імовірність викиду нитки з канавки збільшується.

4. Розроблено метод комплексної статистичної оцінки розкладки нитки на пакування, що дозволяє на практиці визначати причини порушення динамічної рівноваги нитки на торцевих ділянках розкладки і дати оцінку ефективності роботи основних механізмів мотальної машини. Встановлено, що електропереривач і сфероутворювач сприяють дестабілізації положення витка на поверхні намотування. У зв'язку з цим цілком усунути дефекти намотування, пов'язані з роботою цих механізмів, є неможливим.

5. Теоретично й експериментально доведено, що традиційний спосіб розкладки і намотування нитки на пакування за допомогою гвинтової канавки мотального барабанчика в плані підвищення швидкості процесу намотування нитки на пакування вичерпав свої можливості.

Вперше запропоновано технологію високошвидкісного намотування нитки на пакування, заснована на використанні принципу малоінерційної розкладки нитки на пакування, що полягає в застосуванні гармонійного закону розкладки нитки на пакування без примусової корекції й обмежень її вільного руху в просторі і без фрикційного приводу до формованого пакування.

6. Вперше розроблені теоретичні основи графоаналітичного моделювання поверхні намотування, сформованої з використанням принципу малоінерційної розкладки нитки на пакування, що дозволили визначити:

положення ліній розкладки і намотування в проекціях на координатні площини й у просторі;

положення точок розкладки і намотування в циклі розкладки в проекціях на координатних площинах і в просторі;

зміна в циклі розкладки абсолютної швидкості руху точки намотування;

положення “пятна” намотування на поверхні намотування в процесі формування пакування;

положення витка нитки на поверхні намотування в проекціях на координатні площини;

геометричну модель поверхні намотування і витка нитки на ній у просторі.

7. Вперше отримані рівняння руху нитки на циліндричному і конічному пакуваннях, сформованих з використанням принципу малоінерційної розкладки нитки. Рішення отриманих систем рівнянь дозволяє практично визначити координати точок намотування і розкладки, а також встановити зв'язок між ними. Це дає можливість вирішувати як прямі, так і зворотні задачі з проектування технології процесу намотування і мотальних механізмів, призначених для її здійснення.

8. Вперше на основі графоаналітичної моделі поверхні намотування розроблено комп'ютерну модель процесу намотування нитки на пакування, що дозволяє прогнозувати геометричні, кінематичні і динамічні параметри високошвидкісного процесу намотування нитки на пакування.

9. На підставі графоаналітичного моделювання поверхні намотування отримано математичні моделі основних технологічних параметрів процесу:

- вільної ділянки нитки в балоні розкладки,

- кута перегину нитки у вічку ниткорозкладача,

- кута розкриття “пятна” намотування.

Встановлено, що зміна вищеперелічених параметрів у процесі формування пакування носить гармонійний характер, що підтвердило основну теоретичну гіпотезу про зниження динамічних навантажень на нитку під час її розкладки на пакування, закладену в основу створення нового способу розкладки і намотування нитки на пакування і дозволило практично реалізувати високошвидкісний процес намотування нитки на пакування.

10.Вперше розроблено технологію для формування біконусних пакувань з рівномірним натягом нитки і практично реалізовано ряд пристроїв для малоінерційної розкладки нитки на пакування, що захищені патентами України, які підтверджують новизну основних теоретичних положень:

можливість перемотування ниток зі швидкістю більш 45 м/с, що в 2-3 рази вище в порівнянні з існуючими на практиці технологічними режимами;

можливість високошвидкісного перемотування ниток будь-якої якості, сировинного складу і ниток з різними дизайнерськими ефектами;

можливість одержання текстильних пакувань різної структури і форми зі стійким положенням витка нитки на поверхні намотування.

11.Експериментально підтверджено зниження динамічних навантажень, що діють на швидкісну нитку при її перемотуванні на мотальному механізмі нової конструкції. Доведено, що при перемотуванні нитки зі швидкістю 45 м/с динамічні навантаження, що оцінюються нерівномірністю натягу нитки, у 5 разів нижче в порівнянні з аналогічним показником на мотальній машині, де швидкість процесу перемотування не перевищує 16 м/с. Даний факт обумовлює суттєве зниження обривності нитки в процесі високошвидкісного намотування нитки на пакування.

12.Результати досліджень впроваджено у виробництво й у навчальний процес; отримано позитивний висновок Міністерства промислової політики України про практичну цінність для текстильних підприємств України проведених розробок.

Публікації автора:

1. Прохорова И.А.(Якубицкая И.А.), Лейзина В.М. Натяжение пряжи при ее перематывании на автомате «Аутосук» // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1984. - № 5. - С. 43 - 46.

Автору належать розробка основної ідеї роботи, розробка методики проведення дослідження, отримання основних результатів дослідження.

2. Чугин В.В., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Бодняк Л.Г. Оптимальная скорость перематывания на мотальном автомате «Аутосук» // Текстильная промышленность. - 1987.- № 11.- С. 30 - 32.

Автору належать основна ідея, аналіз результатів дослідження, формулювання висновків і рекомендацій.

3. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Недовизий М.Н., Зубков М.П., Бондарь Л.Е. Оптимизация формы бобин, предназначенных для бесчелночного ткачества // Сб. научных трудов Херсонского индустриального института. Совершенствование процессов и технологического оборудования ткацкого производства. - М.: ЦНИИТЭИлегпром. -1989.-С.43 - 44.

Автору належать основна ідея статті, отримання результатів дослідження, формулювання висновків і рекомендацій.

4. Зубков М.П., Аксюков В.Л., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Совершенствование технологических процессов подготовки уточной пряжи для бесчелночного ткачества. / ЦНИИТЭИлегпром. - М., 1990. – 61 с. – Рус. - Деп. в ЦНИИТЭИлегпром, 11.02.90. - № 389 – 90.

Автору належать теоретичне обґрунтування шляхів удосконалення процесу, розробка методів дослідження й аналіз результатів.

5. Зубков М.П., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Совершенствование подготовки уточной пряжи к бесчелночному ткачеству // Сборник научных трудов Херсонского индустриального института. Новое в технике и технологии текстильного производства. - М.: ЦНИИТЭИлегпром. - 1990. - С. 4 - 8.

Автору належать теоретичне обґрунтування шляхів удосконалення процесу перемотування і розробка методики досліджень.

6. Зубков М.П., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Анализ путей совершенствования механизмов мотальных машин // Сборник научных трудов Херсонского индустриального института. Нормализация технологических процессов ткацкого производства и параметров тканых структур. - М.: ЦНИИТЭИлегпром. - 1991. - С. 4 - 5.

Автору належать патентні дослідження й аналіз проблеми за його результатами, формулювання висновків.

7. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Математическое описание условий раскладки нити на торцевых участках витка канавки // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 1997. - № 1. - С. 122 - 126.

8. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Чугин В.В. Взаимодействие нити с канавкой мотального барабанчика // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1997. - № 4. - С. 37 - 40.

Автору належать постановка задачі і розробка методики дослідження, отримання і аналіз отриманих результатів.

9. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Чугин В.В., Щербань В.Ю. Динамический анализ условий раскладки нити на торцевых канавки мотального барабанчика // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1997. - № 5. - С. 33 - 37.

Автору належать постановка задачі дослідження і розробка теоретичних положень динамічного аналізу.

10. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Чугин В.В., Щербань В.Ю. Дифференциальные уравнения относительного движения элемента нити на торцевых участках канавки мотального барабанчика // Изв. вузов. Технология текстильной пром-сти. – 1997. - № 6. - С. 50 - 54.

Автору належать отримання і розробка методу рішення диференціальних рівнянь.

11. Рязанова Е.Ю., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А), Зубков М.П. О возможностях

формирования паковок при безынерционном способе раскладки нити //

Вестник Херсонского государственного технического университета. - 1997. - № 2. - С. 216 - 217.

Автору належить основна ідея малоінерційної розкладки нитки на пакування.

12. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Чугин В.В. Определение силы выброса нити на торцевых участках канавки мотального барабанчика // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1998. - № 1. - С. 37 - 40.

Автором розроблені інженерні методи використання диференціальних рівнянь до рішення практичних задач процесу перемотування.

13. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Высокоскоростной способ раскладки нитей для формирования паковок // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 1998. - № 2 (4). - С. 294 - 296.

14. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Разработка метода анализа безынерционного способа раскладки нити // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 1998. - № 3. - С. 189 - 197.

15. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Нужнова В.Г. Применение корреляционного анализа к изучению структуры намотки пряжи на бобине // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 1998. - № 3. - С. 201 - 202.

Автору належать основна ідея статті, розробка методики експерименту, отримання і аналіз отриманих результатів, формулювання висновків.

16. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Проблемы высокоскоростного перематывания пряжи // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 1998. –

№ 1. - С. 99 - 101.

17. Якубицька І.А. (Прохорова І.А.), Рязанова О.Ю., Домбровський А.Г. // Отримання і дослідження заданої форми поверхні намотування при розкладі нитки безінерційним способом // Вісник Технологічного університету Поділля. -1999. - № 4, Ч. 2. - С. 29 - 31.

Автору належать основна ідея статті про вплив кінематичних параметрів процесу на форму пакування і формулювання висновків.

18. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Рязанова Е.Ю., Домбровский А.Г. Исследование структуры тела наматывания при высокоскоростном способе формирования паковок // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 1999. - № 2. - С. 130 - 133.

Автору належать основна ідея статті, отримання і аналіз результатів дослідження.

19. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Статистический метод оценки рассеивания витков на торцевых участках бобины // Вестник Херсонского государственного технического университета. -1999. -№ 3. -С. 363 - 368.

20. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Определение закона приращения проекции свободного участка нити на плоскость поперечного сечения паковки // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 2000. - № 3. - С. 52 - 56.

21. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Прогнозирование условий перематывания нити при высокоскоростном безынерционном способе ее раскладки // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 2000. - № 4. - С. 48 – 51.

22. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Метод кинематического анализа движения нити при формировании паковки с использованием безынерционного способа раскладки нити // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 2000. - № 3 (9). - С. 320 – 325.

23. Якубицька І.А. (Прохорова І.А.), О.Н. Хомяк // Про форму вільної ділянки нитки в зоні розкладки при високошвидкісному перемотуванні // Міжнародний науково-технічний журнал. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах . - 2000. - № 4 (14) - С. 184 - 186.

Автору належать ідея постановки дослідження, отримання основних наукових результатів та їх аналіз.

24. Якубицька І.А. (Прохорова І.А.). // Рівняння намотування нитки на пакування при безінерційному способі розкладки нитки // Вісник Технологічного університету Поділля. - 2001. - № 2 (16) - С.116 – 118.

25. Якубицька І.А. (Прохорова І.А.). // Закон зміни довжини вільної ділянки нитки у циклі розкладки // Вісник Технологічного університету Поділля. - 2001. - № 5 - С. 51 - 53.

26. Домбровський А.Г., Якубицька І.А. (Прохорова І.А.), О.Н. Хомяк, // Модель натягу нитки при перемотуванні // Міжнародний науково-технічний журнал. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах . - 2001. - № 1 (15) - С. 172 - 173.

Автору належать постановка задачі і розробка методики проведення дослідження.

27. Рязанова О.Ю., Якубицька І.А. (Прохорова І.А.). // Теоретичний аналіз розрахунку натягу нитки під час перемотування з використанням безінерційного способу розкладки // Легка промисловість. – 2001. - № 3. – С. 61.

Автору належать теоретичне обґрунтування методики розрахунку натягу нитки.

28. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Определение закона угла перегиба нити в глазке нитераскладчика // Вестник Херсонского государственного технического университета. - 2001. - № 4 (13) . - С. 331 – 333.

29. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Хомяк О.Н. Обоснование безобрывного высокоскоростного процесса переработки пряжи и нитей на текстильном оборудовании // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2001. - № 5.- С. 50-51 .

Автору належить отримання результатів дослідження і їх аналіз, узагальнення досліджень по проблемі і теоретичне обґрунтування факту відсутності обривності.

30. Домбровский А.Г., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Исследование натяжения нити с целью его стабилизации при высокоскоростном перематывании // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2001. - № 5. – С.43.

Автору належить основна ідея статті, постановка задачі дослідження, наукове обгрунтування отриманих результатів.

31. Якубицька І.А. (Прохорова І.А.). Рівняння витка нитки при намотуванні її на циліндричний патрон // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну – 2002. - № 1. – С. 103 –107.

32. Рязанова Е.Ю., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Технология получения бико- нусной мотальной паковки // Вестник Херсонского государственного технического университета. – 2002. - № 3 (16). – С. 275 – 277.

Автору належать основна ідея статті, отримання, аналіз і узагальнення результатів дослідження.

33. Пат. 15331 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Пристрій для намотування ниткоподібного матеріалу / М.П. Зубков, І.А. Якубицька (І.А. Прохорова) (Україна). – № 95020505; - Заявлено 06.02.95; Опубл. 30.06.97, - Бюл. № 3. – 8 с.

Автору належать патентний пошук і теоретичне обґрунтування принципу роботи механізму.

34. Пат. 18952 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Пристрій для розкладу нитки / В.В.Чугін, І.А. Якубицька (І.А. Прохорова), М.П. Зубков (Україна). – № 94032833; Заявлено 28.03.94; Опубл. 25.12.97, - Бюл. № 6. – 6 с.

Автору належить ідея малоінерційної розкладки нитки і теоретичне обґрунтування шляхів її досягнення.

35. Пат. 24537 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Пристрій для розкладу нитки / В.В. Чугін, І.А. Якубицька (І.А. Прохорова), А.Г. Домбровський, О.Ю. Рязанова (Україна). – № 97063262; Заявлено 27.06.97; - Опубл. 21.07.98, - Бюл. № 5. – 5 с.

Автору належить ідея пересування ниткорозкладача у просторі і теоретичне обґрунтування шляхів його досягнення.

36. Пат. 33495 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Пристрій для розкладу нитки / В.В.Чугін, І.А. Якубицька (І.А. Прохорова), А.Г. Домбровський (Україна). – № 99031167; Заявлено 02.03.99; Опубл. 15.02.01, - Бюл. № 1. – 5 с.

Автору належить ідея пересування ниткорозкладача у просторі і теоретичне обґрунтування шляхів його досягнення.

37.Пат. 51555 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Спосіб високошвидкістного перемотування нитки / І.А.Якубицька (І.А.Прохорова), А.Г. Домбровський (Україна). – № 2002065027; - Заявлено 18.06.02; - Опубл. 15.11.02, - Бюл. № 11. – 8 с.

Автору належать результати дослідження і їх теоретичне обґрунтування.

38. Пат. 52389 А Україна, МПК 65 Н 54 / 28 /. Спосіб малоінерційної розкладки нитки на пакування біконусної форми / І.А.Якубицька (І.А.Прохорова ), О. Ю. Рязанова (Україна). – № 2002043303; - Заявлено 22.04.02; - Опубл. 16.12.02, - Бюл. № 12. – 6 с.

Автору належать результати дослідження і їх теоретичне обґрунтування.

39. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір, № 5495 Україна / Комп’ютерна програма “Twist” / І.А. Якубицька (І.А. Прохорова), К.М. Литвиненко (Україна), - дата реєстрації 06.07.02. - 35 с.

Автору належать постановка задачі і мети моделювання, розробка методики й алгоритму моделювання.

40. Зубков М.П., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Способ предотвращения жгутовой намотки при наматывании х/б пряжи на конические бобины // Тезисы доклада Российской республиканской научной конференции «Теория и практика бесчелночного ткачества». - М.: Московская государственная текстильная академия, 1992. - С.11.

Автору належить теоретичне обґрунтування принципу запобігання джгутового намотування.

41. Зубков М.П., Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.). Способ предотвращения жгутовой намотки при наматывании х/б пряжи на конические бобины // Тезисы доклада научно-практической конференции «Разработка и использование ресурсосберегающих технологий в текстильном производстве».– К.: Общество «Знание». - 1992. - С. 67 - 68.

Автору належить теоретичне обґрунтування принципу запобігання джгутового намотування.

42. Якубицкая И.А.(Прохорова И.А.), Рязанова Е.Ю., Домбровский А.Г. Влияние кинематических условий наматывания на структуру паковки при высокоскоростном способе ее формирования // Проблемы легкой и текст. промышленности на пороге нового века. - Херсон.: Херсонский государственный технический университет. - 1999. - С. 68 - 69.

Автору належать основна ідея і теоретичне обґрунтування досліджень.

43. Якубицкая И.А. (Прохорова И.А.), Рязанова Е.Ю., Домбровский А.Г. Теоретическое исследование натяжения нити при наматывании с использованием безынерционного способа раскладки // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – Херсон: № 4. - 2000. - С. 168 –169.

Автору належать постановка задачі, розробка методики теоретичного визначення натягу.

44. Тіманов Т.В., Нагорний П.А., Якубицька І.А. (Прохорова І.А.). Пристрій для високошвидкісного перемотування пряжі // Тези доповіді Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених і студентів «Наукова діяльність молоді на переломі тисячоліть». – К.: Київський національний університет технологій та дизайну – Том 1. - 2002. – С.132.

Автору належить основна ідея роботи і результати дослідження.