Сравнительный анализ методик определения неровноты смешанных пряж - Производство меланжевой пряжи

Целью данной части исследований является определение влияния процентного вложения полиэфирного волокна на точность работы прибора "USNTR", при определении неровноты на различных отрезках длины продукта.

Сравнительный анализ проводился между методикой определения неровноты ленты по линейной плотности ручным способом взвешивания различных по длине отрезков меланжевой ленты и методикой определения неровноты ленты по линейной плотности емкостным способом на приборе "USTER".

Принцип работы прибора "USTER" заключается в измерении толщины пряжи емкостным способом и обработка данных с помощью ЭВМ. Полуфабрикат или пряжа пропускается между двух пластин емкостного датчика, который снимает изменения емкости и в электронном виде подает их на ЭВМ.

Неровнота по линейной плотности меланжевой ленты с различным процентным вложением цветного волокна (17% и 33%) сначала определялась на приборе "USTER", а затем ручным способом. Ручной способ заключается в следующем:

    1) Ленту с различным вложением полиэфирного волокна (33% и 20%) нарезали на отрезки различной длины 3, 10, 25, 50 и 100 сантиметров. 2) Эти отрезки взвешивали на электронных весах. 3) Обработка данных проводилась с помощью программ "Statistics for Windows".

Таблица 3.5 - Неровнота по линейной плотности

Длина отрезка, см

Полиэфирная лента

Хлопковая лента

Среднее отклонение, %

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 1

Вариант 2

3

52,37

33,07

36,99

33,57

8,25

15,43

29,94523

10

17,94

16,52

0,32

21,77

15,86

9,661

13,67854

25

11,25

10

20,89

2,64

7,143

27

13,15454

50

7,93

10,98

9,2

3,125

17,8

7,955

9,49793

100

7,78

23,1

3,11

24,5

23,02

17,43

16,48859

Судя по обработке полученных результатов можно сделать вывод, что минимальная погрешность измерений меланжевой пряжи на приборе "USTER" при измерении отрезков длинной 50сантиметров. При измерении неровноты меланжевой пряжи на больших или меньших отрезках на приборе "USTER" погрешность измерений увеличивается.

Таблица 3.6 - Результаты при 33 % полиэфирного волокна

Длина

Коэфф. вар. по устеру

Коэфф. вар. по массе

Погрешность, %

Коэфф. вар. по массам хлопк. составл.

Коэфф. вар. по массам лавсан. составл

Коэфф. вар. по доле хлопк. составл

Коэфф. вар. по доле лавсан. составл

Коэфф. вар. по смешиванию

I повторность

3

6,500

9,770

50,308

12,180

9,730

4,060

8,530

6,680

10

4,500

4,390

2,444

5,070

7,120

2,790

5,310

4,241

25

3,000

2,780

7,333

3,760

4,560

2,080

4,220

3,327

50

2,400

3,000

25,000

2,460

6,650

2,300

4,460

3,548

100

2,200

2,380

8,182

2,310

2,880

0,660

1,140

0,931

II повторность

3

6,000

7,780

29,667

10,260

13,100

5,730

12,020

9,416

10

3,700

4,120

11,351

5,590

4,220

2,250

4,300

3,432

25

2,700

2,760

2,222

4,500

3,930

2,400

4,470

3,588

50

2,000

2,380

19,000

3,630

3,950

2,100

3,990

3,188

100

1,500

1,840

22,667

2,980

4,120

2,100

3,920

3,145

Таблица 3.7 - Результаты при 20 % полиэфирного волокна

Длина

Коэфф. вар. по устеру

Коэфф. вар. по массе

Погрешность, %

Коэфф. вар. по массам хлопк. составл.

Коэфф. вар. по массам лавсан. составл

Коэфф. вар. по доле хлопк. составл

Коэфф. вар. по доле лавсан. составл

Коэфф. вар. по смешиванию

I повторность

3

5,800

8,240

42,069

8,990

20,700

4,770

18,700

13,646

10

4,000

5,060

26,500

5,580

10,280

2,000

9,350

6,761

25

3,000

3,730

24,333

3,970

7,670

1,920

8,040

5,845

50

2,500

2,690

7,600

3,310

9,070

1,910

8,730

6,319

100

2,200

3,500

59,091

4,080

9,950

2,040

9,310

6,739

II повторность

3

6,800

10,850

59,559

10,650

17,720

3,270

12,340

9,027

10

4,800

3,890

18,958

4,620

12,310

2,870

11,540

8,409

25

3,700

3,220

12,973

4,160

17,650

3,950

16,500

11,997

50

3,200

1,990

37,813

2,820

6,040

1,370

6,360

4,600

100

2,800

1,890

32,500

2,710

3,910

1,120

4,720

3,430

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что коэффициент вариации по смешиванию лучше при вложении полиэфирного волокна 33%.

Моделирование случайного волокнистого продукта, состоящего из компонентов с одинаковыми длиной и линейной плотностью волокна показало, что между неровнотой CV двухкомпонентного продукта по линейной плотности, средними долями компонентов 1 и 2 и неровнотой CV1 и CV2 По доле компонентов существуют следующие зависимости

1) соотношение неровнот по доле компонентов обратно пропорционально соотношению долей компонентов

(19)

Данное соотношение может быть выведено аналитически для любого закона распределения масс отрезков компонентов.

2) произведение неровнот по доле компонентов равно квадрату неровноты двухкомпонентного продукта по линейной плотности

(20)

Как будет показано ниже, второе соотношение справедливо только для пуассоновских потоков.

Эти соотношения подтвердились и для случайного волокнистого продукта с переменной длиной волокна, с различными длинами и линейными плотностями волокон компонентов, а также для продуктов с комбинированной неровнотой, равномерных по составу.

Отсюда можно получить формулу для расчета минимальной неровноты по доле компонента

(21)

(22)

(23)

Так как, коэффициент вариации по доле i-того компонента рассчитывается по формуле

(24)

С учетом того, что неровнота идеального продукта рассчитывается по формуле (), получим, что неровнота по доле компонента, равномерно распределенного по длине идеального волокнистого продукта определяется по формуле

(25)

Моделирование показало, что формулы (24) и (25) справедливы также и для трехкомпонентного волокнистого продукта.

Параметры CV1 и CV2 являются, соответственно, неровнотами распределения вдоль продукта первого и второго компонентов. Они связаны с неровнотой смешивания волокон компонентов следующей известной формулой

(26)

Где k - количество смешиваемых компонентов.

Для двухкомпонентного волокнистого продукта

(27)

Неровнота смешивания для идеального двухкомпонентного продукта рассчитывается по формуле

(28)

Для реального волокнистого продукта равномерного по составу неровноту по смешиванию можно рассчитать по формуле

(29)

Для реального трехкомпонентного продукта

(30)

В общем виде, при числе компонентов n неровнота смешивания для равномерного по составу реального продукта может быть определена по формуле

(31)

На рис. 2 и 3 представлены зависимости коэффициента вариации СV i в зависимости от доли компонента при различном числе волокон в сечении идеального двухкомпонентного продукта. Из полученных формул видно, что неровнота распределения вдоль продукта i-того компонента повышается с уменьшением количества волокон в сечении продукта и доли компонента.

Важным результатом моделирования является то, что для волокнистых продуктов большой линейной плотности (лента или ровница) неровнота доли компонентов достаточно мала.

зависимости коэффициента вариации в зависимости от доли компонента при различном числе волокон в сечении идеального продукта

Рис. 3.3 Зависимости коэффициента вариации в зависимости от доли компонента при различном числе волокон в сечении идеального продукта

Рис. 3.4 Зависимость неровноты смешивания двухкомпонентной идеальной пряжи от доли одного из компонентов

Похожие статьи




Сравнительный анализ методик определения неровноты смешанных пряж - Производство меланжевой пряжи

Предыдущая | Следующая