Исследование структурных и фрикционных свойств ровницы при эмульсировании

Исследование структурных и фрикционных свойств ровницы при эмульсировании
В главе 3 были выдвинуты гипотезы о характере влияния поперечного сжатия ровницы на конфигурацию волокон ровницы, заключающееся в том, что колебания ординат становятся более хаотическими, а сами волокна между собой сближаются. Кроме того, сближению и фиксации волокон в новом положении способствует увеличение трения между волокнами в контактах и снижение жесткости криволинейных элементов волокна на изгиб и кручение.
Изменения конфигурации волокна и наличие эмульсирования предполагают увеличение сил трения между волокнами ровницы и, следовательно, увеличение ее прочности.
Для подтверждения выдвинутых теоретических положений необходимо проведение соответствующих экспериментов.
Результаты исследований элементарных участков конфигурации волокон В работе [28] конфигурация волокон представлена как реализация двумерной случайной эргодической однородной функцией, случайными параметрами которой являются ординаты х и z конфигурации волокна. Моделируя сжатие волокно подобной структуры, установлено, что при одноосном поперечном сжатии с увеличением коэффициента заполнения происходит увеличение среднего квадратического отклонения в плоскости, перпендикулярной направлению действия сжимающей структуру силы (плоскость а) и уменьшение аналогичной характеристики в плоскости, параллельной этому направлению (плоскость (3). 72 В исследовании [24] оптическим методом установлено, что при увеличении коэффициента заполнения имеет место увеличение х координаты и уменьшение ^-координаты элементарных отрезков конфигурации (плоскость а), а также уменьшение ^--координаты элементарного отрезка и слабое увеличение z-координаты (плоскость Р). Средние углы, характеризующие положение элементарных отрезков, уменьшаются как для плоскости а, так и для плоскости р. В работе [39] с увеличением коэффициента заполнения х и z координаты элементарных отрезков увеличиваются, а ^-координаты уменьшаются. Углы ориентации элементарного отрезка также уменьшаются, причем эти зависимости имеют место как для волокон продукта, выработанной по обычной технологии, так и для продукта, подвергнутого обработке паром. В исследовании изучалась полушерстяная лента, поступающая на гребнечесальную машину (второе гребнечесание). Для волокнистого продукта, поступающего на ровничную машину, установлено [31], что при увеличении коэффициента заполнения средние квадратические отклонения координат элементарных отрезков уменьшаются для плоскостей аи р (состав продукта: шерсть — 32%, нитроновое волокно - 68%). Приведенные данные позволяют представить следующую физическую гипотезу об изменении протяженности элементарных отрезков конфигурации и углов ориентации их в пространстве. В плоскости а и Р углы ориентации уменьшаются под действием сжимающих усилий, действующих как в направлении действия силы, так и в перпендикулярном к силе направлении. Сжатие продукта сопровождается сближением волокон и их элементов в направлении сжатия, что имеет следствием уменьшение z-ординат элементарных элементов в плоскости Р и увеличение их у-ординат. В плоскости а можно предполагать дополнительное в результате сжатия волокнистой массы искривление конфигурации волокон. Такое 73 искривление имеет следствием наблюдение с помощью микроскопа уменьшения у и j c-ординат. Таким образом, согласно имеющимся данным и выдвинутой гипотезе в результате сжатия волокнистой массы элементарные участки конфигурации волокна приобретают большую ориентацию относительно оси продукта; каждый элементарный участок становится более плоским при наблюдении его в плоскости |3 и более изогнутым при наблюдении участка в плоскости а. Преимущественное искривление элементарного участка в плоскости а по сравнению с плоскостью р объясняется тем, что в направлении, перпендикулярном плоскости (3, действуют меньшие сжимающие продукт силы, чем в направлении, перпендикулярном плоскости а. Все проведенные до настоящего времени исследования [24,31,39] выполнены для полушерстяных полуфабрикатов гребенной системы прядения тонкой шерсти, аналогичные исследования полуфабрикатов аппаратной системы прядения не проводились. Косвенным свидетельством изменений формы и ориентации элементарных участков конфигурации волокон служат соответствующие изменения отпечатков криволинейных элементов на сжимающей плоскости [25,30,73]. Согласно [73] расстояние между концами отпечатка увеличивается, а угол ориентации остается неизменным при увеличении сжимающей продукт нагрузки. Аналогичные результаты получены в [76,77]. В последнем случае в качестве объектов исследования использовались аппаратная ровница и мычка из вытяжного прибора. Эти результаты косвенно подтверждают гипотезу для плоскости а.