Анотація до роботи:

Здоренко В.Г. Розвиток наукових основ стабілізації натягу пружної системи заправки текстильних машин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.19.03 – технологія текстильних матеріалів. – Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2007.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної задачі для підприємств легкої промисловості – стабілізації та контролю натягу пружної системи заправки в’язальних машин та ткацьких верстатів.

Розроблено математичну модель, що дозволяє оцінити вплив конструктивних параметрів технологічного устаткування на стабілізацію натягу пружної системи заправки. Визначено умови, виконання яких дозволяє забезпечити стабілізацію натягу пружної системи заправки.

Запропоновані пристрої контролю натягу нитки й тканини (полотна). Проведені експериментальні дослідження, що показали можливість застосування розроблених пристроїв для технологічного контролю.

Визначені умови працездатності нитконатягувачів і компенсаторів натягу при взаємодії з неоднорідними за діаметром нитками. Запропоновано нові конструкції компенсаторів і нитконатягувачів, що забезпечують стабілізацію вихідного натягу неоднорідних ниток.

Показано, що основною причиною появи дефектів готового полотна є неузгодженість роботи пристроїв подачі основи й відводу полотна. Розроблені математичні моделі основов’язальної машини при пуску та зупинці. Визначено шляхи забезпечення узгодженості при неусталених режимах роботи.

Розроблені пристрої подачі нитки й відтяжки полотна основов’язальної машини, застосування яких дозволяє знизити дефекти полотна при неусталених режимах роботи.

1. Розвинуті наукові основи вирішення важливої науково-технічної проблеми легкої промисловості - забезпечення стабілізації та контролю натягу пружної системи заправки текстильних машин з урахуванням роботи пристроїв подачі напівфабрикату і відводу готової продукції, вирішення якої підвищує конкурентноздатність готової продукції та продуктивність роботи технологічного обладнання.

2. Проведено аналіз силових, кінематичних та конструктивних параметрів технологічного обладнання, що впливають на стабілізацію натягу пружної системи заправки. Отримані аналітичні залежності, виконання яких дозволяє забезпечити стабілізацію натягу пружної системи заправки.

3. Досліджено вплив натягу пружної системи заправки на товщину та поверхневу щільність тканини та трикотажного полотна. Отримані відповідні аналітичні залежності, застосування яких дозволяє використовувати непрямі технологічні методи контролю натягу пружної системи заправки текстильних машин.

4. Показано, що нитки, які переробляються на технологічному обладнанні, мають значні нерівномірності за діаметром. Розглянуто взаємодію нерівномірних за діаметром ниток з нитконатягувачами та компенсаторами натягу. Показано, що зміна діаметра нитки призводить до нестійкої роботи існуючих пристроїв. Визначені умови працездатності нитконатягувачів та компенсаторів натягу, які дозволяють підвищити стабільність вихідного натягу. Розвинуті основи механіки нитки з нерівномірною формою, отримані аналітичні вирази, що дозволяють уточнити натяг нитки при її взаємодії з нитконатягувачами та компенсаторами натягу.

5. Показано, що швидкість руху нитки є основним чинником, який впливає на натяг веденої гілки нитконатягувачів та компенсаторів. Здійснені експериментальні дослідження дозволили одержати відповідні залежності, що дозволяють врахувати вплив цього фактора при використанні нитконатягувачів та компенсаторів натягу та підвищити за рахунок цього стабілізацію вихідного натягу.

6. Досліджено вплив скала ткацьких верстатів СТБ-1-180 та АТПР-100 на стабілізацію натягу пружної системи заправки. Показано, що підвищення стабілізації динамічної складової натягу можливе за рахунок зміни жорсткості підскальних пружин, використання демпфера, а також примусового руху скала. При цьому динамічна складова натягу знижується на 8…10 %, що дозволяє знизити обривність ниток та підвищити продуктивність роботи технологічного обладнання.

7. Проведено аналіз роботи вантажного гальма ткацького верстата типу

АТ- 175 – 5. Показано, що його використання не дозволяє одержати стабільне значення натягу основних ниток основи при зміні радіуса навою. Проведені дослідження дозволили одержати аналітичну залежність сили гальмування від радіуса навою, при якому досягається стабілізація натягу.

8. Здійснено аналіз процесів при пуску та зупинці основов’язальної машини. Отримано математичну модель, що дозволила визначити шляхи стабілізації натягу пружної системи заправки, що полягають у варіюванні величин приведених моментів, регулюванні величини кутів повороту навіїв при зміні їх радіуса, а також застосування додаткових компенсаторів між навоєм та зоною в'язання. Проведене математичне моделювання застосування методу варіювання величин приведених моментів, які діють у періоди пуску - зупинки на навої й відтяжний вал основов’язальної машини, показало, що відхилення подачі нитки та відводу полотна від необхідних значень не перевищують 3...5 %.

9. Проведені експериментальні дослідження ультразвукового фазового методу контролю натягу одиничних ниток. Застосування датчиків на основі хвильоводних перетворювачів із точковим контактом дозволило виключити похибки, пов'язані із впливом самого перетворювача на натяг нитки. При цьому чутливість пристрою складає рад/сН, що дозволяє застосовувати цей метод для контролю малих значень натягу.

10. Розроблено безконтактний ультразвуковий пристрій для контролю натягу тканини або полотна із застосуванням ультразвукових хвиль Лемба нульового порядку. Експериментальні дослідження показали його високу чутливість (В/Н) до змін натягу нитки та малу похибку (не більше 3 %).

11. Для контролю поверхневої щільності тканини та полотна розроблений та створений ультразвуковий пристрій. Виробничі випробування показали, що похибка пристрою не перевищує 2,5 %, що дозволяє використовувати його для контролю якості готової продукції безпосередньо в ході технологічноого процесу. Застосування цього пристрою дає можливість знизити відсоток браку й собівартість готової продукції. За результатами проведених експериментальних досліджень запропонована номограма для визначення необхідних значень поверхневої щільності та амплітуди ультразвукового сигналу для одержання необхідного номінального значення поверхневої щільності готової продукції.

12. Результати досліджень впроваджені на прядильно-ткацькій фабриці № 2 ВАТ «Херсонський бавовняний комбінат» та ЗАТ « Трикотажна фабрика РОЗА» з очікуваним загальним економічним ефектом 76,85 тис. грн. на рік, а також в навчальний процес кафедри автоматизації та комп’ютерних систем Київського національного університету технологій та дизайну.

Публікації автора:

1. Здоренко В.Г. Вплив механізмів подачі основи та відводу тканини на натяг пружної системи заправки ткацьких верстатів // Вісник ХДТУ. – 2002. – №3(16). – С.126–130.

2. Здоренко В.Г. Дослідження високочастотного консольного нитконатягувача // Вісник ХДТУ. – 2001. – №4(13). – С. 319–322.

3. Здоренко В.Г. Стабілізація натягу пружної системи заправки основов’язальної машини при неусталеному режимі роботи шляхом варіювання величин приведених моментів // Вісник КНУТД. – 2002. – №2. – С.154 –161.

4. Здоренко В.Г. Дослідження впливу натягу трикотажних та тканих полотен на величину поверхневої щільності // Вісник ДАЛПУ. – 2000. – №2. – С.105 –110.

5. Здоренко В.Г. Вплив конструкції основного гальма пневматичного ткацького верстата П-105 на натяг пружної системи заправки // Вісник КНУТД. – 2002. – №1. – С.144 –151.

6. Здоренко В.Г. Дослідження кінематичних та динамічних параметрів нерівномірної за діаметром нитки при її взаємодії з напрямною поверхнею // Вісник КДУТД. – 2001. – №3. – С.167 –171.

7. Здоренко В.Г. Визначення геометричної форми осі нерівномірної по діаметру нитки при взаємодії з напрямною поверхнею // Вісник КДУТД. – 2001. – №1. – С.106 –110.

8. Здоренко В.Г. До питання о взаємодії нерівномірних по діаметру ниток з робочими органами трикотажних машин // Проблеми легкої та текстильної промисловості України. – 2001. – №5. – С.249 –251.

9. Здоренко В.Г. Дослідження динаміки роботи механізму відводу тканини ткацького верстата // Вісник ЖІТІ. – 2003. – №1(24) / Технічні науки. – С. 30 – 33.

10. Здоренко В.Г. Шляхи підвищення погодженості роботи механізмів подачі основи та відтяжки полотна на основов’язальній машині при неусталеному режимі роботи // Вісник ЖІТІ. – 2001. – №19 / Технічні науки. – С. 76 – 80.

11. Здоренко В.Г. Вплив конструктивних параметрів трикотажних та текстильних машин на стабілізацію натягу пружної системи заправки // Вісник ЖІТІ. – 2001. – Спеціальний випуск. Технічні науки. – С. 150 – 159.

12. Здоренко В.Г. Визначення умов роботоспроможності нитконатягувачів та компенсаторів натягу трикотажних машин // Вісник ЖІТІ. – 2002. – №3(22) / Технічні науки. – С. 11 – 20.

13. Здоренко В.Г. Дослідження впливу рухомого скала на стабілізацію натягу пружної системи заправки ткацького верстата СТБ – 1 – 180 // Вісник ЖІТІ. – 2002. – №4(23) . Технічні науки. – С. 41 – 49.

14. Здоренко В.Г. Вплив форми притискної шайби нитконатягувача на величину вихідного натягу // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2001. – № 3 – Ч.1. Технічні науки. – С. 191 – 194.

15. Здоренко В.Г. Аналіз роботи механізмів подачі основи, відтяжки та накатки полотна при перехідних режимах роботи основов’язальної машини // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2002. – № 1. Технічні науки. – С. 119 – 129.

16. Здоренко В.Г. Аналіз роботи нитконатягувачів та компенсаторів натягу трикотажних машин // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2002. – № 3 – Т. 2. Технічні науки. – С. 220 – 229.

17. Здоренко В.Г. Розробка механізму примусового руху скала на базі трьохланкового кулісного механізму з зупинкою // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2002. – № 6. – Ч.1. Технічні науки. – С. 49 – 57.

18. Здоренко В.Г. Дослідження умов подачі у зону формування тканини нитки необхідної довжини // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2003. – № 4, – Ч. 2. Технічні науки. – С. 75 – 82.

19. Здоренко В.Г. Удосконалення механізмів подачі нитки на основов’язальних машинах та ткацьких верстатах // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2000. – №2. – С. 164 – 167.

20. Здоренко В.Г. Динамічний аналіз роликового ниткоподавача трикотажних машин // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2000. – №3. – С. 206 – 209.

21. Здоренко В.Г. Аналіз роботи автоматичного шайбового нитконатягувача // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2001. – №2. – С. 131 – 133.

22. Здоренко В.Г. Дослідження взаємодії ниток з нитконатяжними пристроями // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2001. – №4. – С. 164 – 169.

23. Здоренко В.Г. Аналіз сумісного впливу механізмів подачі основи та відтяжки полотна на натяг пружної системи заправки основов’язальної машини при неусталених режимах роботи // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2002. – №1. – С. 168 – 173.

24. Здоренко В.Г. Вплив основного та товарного регуляторів ткацького верстата СТБ – 1 – 180 на стабілізацію натягу пружної системи заправки // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2002. – №15. – С. 43 – 51.

25. Здоренко В.Г. Технологічний контроль поверхневої щільності текстильних матеріалів // Вісник КНУТД. – №3. – 2004. – С. 28 –32.

26. Патент 34508 Україна, МПК G01H5/00. Спосіб визначення швидкості розповсюдження акустичних коливань і пристрій для його здійснення / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, Г.О. Іващенко (Україна). – № 98063403; Заявл. 30.06.98; Опубл. 15.03.01, Бюл. № 2. – 7 с.

27. Патент 38264 Україна, МПК G01В17/02. Ультразвуковий резонансний товщиномір / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, Г.О. Іващенко (Україна). – № 2000063466; Заявл. 30.06.00; Опубл. 17.03.03, Бюл. № 3. – 5 с.

28. Патент 38265 Україна, МПК G01В17/00. Фазовий спосіб визначення відстані до межі поділу середовищ / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, Г.О. Іващенко (Україна). – № 2000063467; Заявл. 30.06.00; Опубл. 17.03.03, Бюл. № 3. – 4 с.

29. Деклараційний патент 61035 А Україна, МПК G01В17/02. Ультразвуковий резонансний товщиномір / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, (Україна). – № 20021210768; Заявл. 29.12.02; Опубл. 15.10.03, Бюл. № 10. – 7 с.

30. Деклараційний патент 62655 А Україна, МПК D04В15/44. Нитконатягувач / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, (Україна). – № 2003043711; Заявл. 22.04.03; Опубл. 15.12.03, Бюл. № 12. – 3 с.

31. Деклараційний патент 63464 А Україна, МПК D04В27/10. Пристрій для подачі нитки основов’язальної машини / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, (Україна). – № 2003043710; Заявл. 22.04.03; Опубл. 15.01.04, Бюл. № 1. – 3 с.

32. Деклараційний патент 65903 А Україна, МПК G01В17/00. Пристрій для контролю відстані до межі поділу середовищ / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, (Україна). – № 2003065979; Заявл. 22.06.03; Опубл. 15.04.04, Бюл. № 4. – 5 с.

33. Деклараційний патент 70085 А Україна, МПК D04В23/00, D04В27/34. Механізм відтяжки полотна основов’язальної машини/ Ю.О.Скрипник, В.Г. Здоренко (Україна). – № 20031212450; Заявл. 25.12.03; Опубл. 15.09.04, Бюл. № 9. – 2 с.

34. Деклараційний патент 70086 А Україна, МПК D04В15/44. Нитконатягувач / Ю.О. Скрипник, В.Г. Здоренко, (Україна). – № 20031212451; Заявл. 25.12.03; Опубл. 15.09.04, Бюл. № 9. – 2 с.

35. Здоренко В.Г. Ультразвуковий перетворювач для повітряного середовища // Збірник наукових праць 6-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 1999. – Вип. № 6. – С. 447 – 450.

36. Здоренко В.Г. Механізм відтяжки однофонтурної трикотажної машини із застосуванням ультразвукових безконтактних вимірювачів товщини // Збірник наукових праць 7-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2000. – Вип. № 7. – С. 148 –152.

37. Здоренко В.Г. Визначення поперечної деформації для тканин та трикотажу при напруженому стані // Збірник наукових праць 7-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2000. – Вип. № 7. – С. 119 –123.

38. Здоренко В.Г. Оцінка ефективності впливу механізмів на пружну систему заправки трикотажних та текстильних машин // Збірник наукових праць 8-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2000. – Вип. № 8. – С. 126 –130.

39. Здоренко В.Г. Визначення динамічної характеристики компенсатора натягу нитки // Збірник наукових праць 8-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2000. – Вип. № 8. – С. 131 –134.

40. Здоренко В.Г. Аналіз силових та кінематичних факторів, що впливають на пружну систему заправки // Збірник наукових праць 9-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2001. – Вип. № 9, кн. 1. – С. 136 –140.

41. Здоренко В.Г. Динамічний аналіз роботи високочастотного комбінованого нитконатягувача // Збірник наукових праць 9-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: ФАДА ЛТД, 2001. – Вип. № 9, кн. 1. – С. 141 –145.

42. Здоренко В.Г. Классификация механизмов и устройств для натяжения и перемещения упругой системы заправки для одиночних и систем нитей текстильных машин // Збірник наукових праць 10-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: МП Леся, 2001. – Вип. № 10, кн. 1. – С. 57 – 62.

43. Здоренко В.Г. Вплив конструктивних параметрів пристроїв нитеподачі на натяг пружної системи заправки, що складається з одиночної ниті // Збірник наукових праць 10-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.: МП Леся, 2001. – Вип. № 10, кн. 1. – С. 63 – 67.

44. Здоренко В.Г. Експериментальні дослідження роботи нитконатягувачів та компенсаторів натягу одиночних ниток // Збірник наукових праць 11-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.:, 2002. – Вип. № 11. – С. 78 – 82.

45. Здоренко В.Г. Математична модель основов’язальної трикотажної машини // Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції «Проблеми математичного моделювання сучасних технологий». – Хмельницький, ТУП, 2002. – С. 50.

46. Здоренко В.Г. Розробка накопичувача енергії ткацького навоя при неусталеному режимі роботи ткацького верстата // Збірник наукових праць 12-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.:, 2002. – Вип. № 12,– С. 95 – 98.

47. Здоренко В.Г. Розробка механізму комбінованого основного регулятора для примусової подачі основних ниток // Збірник наукових праць 12-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.:, 2002. – Вип. № 12. – С. 99 –104.

48. Скрипник Ю.О., Здоренко В.Г. Стабілізація натягу пружної системи заправки трикотажних машин при застосуванні ультразвукових пристроїв // Збірник наукових праць за результатами IX науково-технічної конференції «Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах». – Хмельницький, 2002, том 1. – С. 9 –11.

49. Здоренко В.Г. Технологічний контроль натягу трикотажних та тканих полотен // Матеріали 2 Міжнародної науково-практичної конференції «Якість, стандартизація, контроль: теорія та практика». – Київ, 2002. – С. 52 – 55.

50. Здоренко В.Г. Аналіз руху навою ткацького верстата при зміні діаметру намотки ниток // Збірник наукових праць 13-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.:, 2003. – Вип. № 13.– С. 257 –261.

51. Здоренко В.Г. Аналіз умов роботи пристроїв натягу ниток текстильних машин // Збірник наукових праць 13-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини». – К.:, 2003. – Вип. № 13.– С. 261 – 265.

52. Здоренко В.Г. Удосконалення механізмів подачі основи та відводу тканини ткацьких верстатів // Матеріали I Українсько-польської наукової конференції «Сучасні технології виробництва в розвитку економічної інтеграції та підприємництва». – смт. Сатанів, 2003. – С. 157 – 158.

53. Здоренко В.Г. Безконтактний амплітудно-фазовий пристрій для контролю товщини тканин та трикотажу // Матеріали 3 Міжнародної науково-практичної конференції «Якість, стандартизація, контроль: теорія та практика». – Київ, 2003. – С. 66 – 71.

54. Здоренко В.Г. Аналіз похибки ультразвукового імпульсно-фазового пристрою контролю товщини шару ниток на навої // Матеріали 6 Міжнародної науково-практичної конференції «Якість, стандартизація, контроль: теорія та практика». – Київ, 2006. – С. 53 – 57.

Особистий внесок автора у праці, опубліковані у співавторстві:

[26, 28] – розробка ідеї, істотних ознак винаходів, обгрунтування запропонованих способів; [27, 29, 32] – розробка структурних схем пристроїв та аналітичний аналіз їх роботи; [30, 31, 33] – розробка схем пристроїв; [34] – обгрунтування принципу роботи нитконатягувача; [48] – постановка задачі, отримання аналітичних залежностей.