Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТКАНЕЙ КРЕПОВЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ

Изобретение относится к производству текстильных материалов и касается изготовления тканей креповых переплетений, вырабатываемых на ткацких станках из пряжи обычной крутки.

Назначение креповых переплетений ткани, относящихся к классу мелкоузорчатых, подклассу комбинированных - получение мелкозернистой креповой поверхности ткани без попеременного использования в утке ткани полотняного переплетения нитей повышенной креповой крутки левого и правого направлений.

Известен способ получения тканей креповых переплетений совмещением двух и более переплетений, когда на площади раппортов R_o×R_y нитей, найденных как наименьшее общее кратное раппортов совмещаемых исходных переплетений, строится первое переплетение, независимо от него строится второе, третье и так далее переплетения, причем, при совмещении основных перекрытий первого и последующих переплетений или оставляют основное перекрытие, осуществляя принцип совмещение-сложение, или заменяют его на уточное - принцип совмещение-вычитание, получая в итоге два различных креповых переплетения [Дружинская О.И. Разработка автоматизированных методов построения заправочных рисунков тканей комбинированных переплетений // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2007, с.52].

Известен также способ получения тканей креповых переплетений совмещением двух и более переплетений при попеременном использовании принципов совмещения-сложения и совмещения-вычитания на отдельных нитях раппорта с задаваемыми различными чередованиями обоих принципов [Патент 2374368 C2 РФ, МПК⁶ D03D 23/00. Способ получения тканей креповых переплетений / Малецкая С.В., Малецкий В.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет». №2008102914/12; заявл. 25.01.2008; опубл. 27.11.2009, 7 с.: 4 ил.].

Анализ принятого в аналогах способа совмещения двух и более переплетений показывает, что он представляет собой способ добавления основных перекрытий второго, третьего и так далее переплетений к исходному первому переплетению на площади расчетного раппорта R_o×R_y нитей.

Недостатками способов-аналогов является то, что при получении тканей креповых переплетений способом совмещения двух и более переплетений как отдельного использования принципов совмещение-сложение и совмещение-вычитание, так и их последовательного чередования, не всегда предотвращает появление в получаемом креповом переплетении ритмичных рисунков, данный способ не всегда дает возможность получить мелкозернистую поверхность ткани, допускает появление чрезмерно длинных основных и уточных настилов, например имеются основные и уточные настилы, составляющие 11 перекрытий. Кроме того, способ получения креповых переплетений тканей путем совмещения двух и более переплетений не дает возможность контролировать при получении переплетения максимальную и среднюю длину основных и уточных настилов.

За прототип принят способ получения тканей креповых переплетений добавлением к заданному переплетению, построенному на площади принятого раппорта R_o×R_y нитей, основных или уточных перекрытий произвольно или по какому-либо закону [Мартынова А.А., Слостина Г.Л., Власова Н.А. Строение и проектирование тканей. М.: РИО МГТА им. А.Н.Косыгина, 1999, с.89].

Недостатком прототипа является то, что добавление к построенному на площади раппорта R_o×R_y нитей исходному переплетению произвольно или по какому-либо закону основных или уточных перекрытий не всегда дает возможность получить креповую мелкозернистую поверхность ткани, в большинстве случаев полученное креповое переплетение на отдельных участках раппорта сохраняет закономерности исходного переплетения, приводя к появлению ритмичных рисунков, добавление чрезмерного числа перекрытий приводит к появлению недопустимо длинных основных и уточных настилов, также нет возможности контроля максимальной и средней длин основных и уточных настилов в ходе построения переплетения.

Техническим результатом заявляемого способа получения тканей креповых переплетений является расширение ассортимента тканей путем создания новых креповых переплетений, обеспечивающих получение креповой мелкозернистой поверхности ткани с отсутствием ритмичности рисунка как на всей площади раппорта, так и его отдельных участках, контроль и предотвращение появления в ходе получения крепового переплетения недопустимо длинных горизонтальных и вертикальных настилов одноименных перекрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения тканей креповых переплетений, заключающемся в добавлении на известной площади раппорта R_o×R_y нитей основных или уточных перекрытий по определенному закону, согласно изобретению, принимают максимально допустимые величины настилов одноименных перекрытий по основе f_кр.omax и по утку f_кp.ymax, пределы средней длины перекрытий по основе f_кр.o и по утку f_кр.y, пределы коэффициента связанности переплетения по основе K_no и по утку K_ny, заполняют раппорт переплетения одними уточными или одними основными настилами, последовательно снизу-вверх и слева-направо нумеруют все перекрытия раппорта получаемого крепового переплетения, генерируют одномерный массив p, представляющий собой случайную перестановку из целых чисел в пределах [1, 2, …, R_o×R_y] и являющийся перечнем возможных номеров основных или уточных перекрытий крепового переплетения, постепенно добавляют к уточным настилам основные перекрытия или к основным настилам уточные перекрытия по принятому закону случайной перестановки целых чисел, определяют фактическую максимальную длину горизонтальных и вертикальных настилов одноименных перекрытий, после получения крепового переплетения с длиной вертикальных и горизонтальных основных и уточных настилов, не превышающих максимально возможные, находят сумму всех пересечек по основе Σt_o и по утку Σt_y, среднее на нить число пересечек по основе t_o и по утку t_y, средние длины перекрытий по основе f_o и по утку f_y, коэффициенты связанности переплетения по основе K_no и по утку K_ny по известным зависимостям, сравнивают фактические значения параметров переплетения с заданными, анализируют полученное креповое переплетение, принимают решение о продолжении или прекращении добавления перекрытий; для получения переплетений креповых тканей путем постепенного добавления уточных перекрытий к основным настилам на площади раппорта R_o×R_y нитей всю последовательность действий повторяют, получают переплетения, негативные по отношению к переплетениям, полученным добавлением основных перекрытий к уточным настилам, причем значения параметров переплетений-негативов равны значениям параметров переплетений, полученных добавлением основных перекрытий.

Указанный технический результат - создание новых креповых переплетений, обеспечивающих получение мелкозернистой поверхности ткани с отсутствием ритмичности рисунка и чрезмерно длинных вертикальных и горизонтальных настилов одноименных перекрытий - достигается, с одной стороны, за счет использования при формировании перечня возможных номеров добавляемых одиночных перекрытий крепового переплетения случайных перестановок целых чисел в пределах [1, 2, …, R_o×R_y], получаемых с помощью табличного или программного датчика, с другой стороны, за счет постепенного добавления одиночных перекрытий к настилам противоположного знака перекрытий только в случае, если добавляемое перекрытие не приводит к появлению одноименного вертикального или горизонтального настила чрезмерной длины, что является контролем и предотвращением получения недопустимо длинных настилов одноименных перекрытий. Кроме того, после получения очередного варианта (иногда единственного) крепового переплетения выполняют расчет и оценку его параметров и принимают решение о продолжении или прекращении получения вариантов тканей креповых переплетений.

На фиг.1 изображены креповые переплетения, полученные способом прототипа, путем добавления основных перекрытий: 1-а) добавлением к полотняному переплетению на площади раппорта 8×8 нитей основных перекрытий по закону неправильного четырехнитного сатина, построенного на переплетении нечетных нитей основы с четными нитями утка; 1-б) произвольным добавлением двух основных перекрытий к переплетению, представленному на фиг.1-а; на фиг. 2 представлена последовательность построения вариантов креповых переплетений по заявленному способу путем добавления основных одиночных перекрытий к уточным настилам на площади раппорта 8×8 нитей: 2-а) площадь раппорта 8×8 нитей, заполненная длинными уточными настилами; 2-б) номера перекрытий раппорта; 2-в) и 2-г) промежуточные креповые переплетения, не удовлетворяющее заданным условиям; 2-д)-2-и) креповые переплетения, удовлетворяющие заданным условиям; на фиг. 3 представлены креповые переплетения, полученные по заявленному способу путем добавления уточных перекрытий к основным настилам на площади раппорта 8×8 нитей: 3-а) площадь раппорта 8×8 нитей, заполненная длинными основными настилами; 3-б) номера перекрытий раппорта; 3-в)-3-ж) показаны переплетения, негативные по отношению к переплетениям, представленным на фиг.2-г-2-з; на фиг.4 - пример крепового переплетения, полученного по заявленному способу: 4-а) добавлением основных перекрытий к уточным настилам; 4-б) добавлением уточных перекрытий к основным настилам.

Пример практического осуществления способа.

Получают возможные варианты ткани крепового переплетения с раппортами по основе и по утку, равными 8×8 нитей, предварительно обобщают опыт получения тканей креповых переплетений. В табл. 1 приведены значения средней длины перекрытий по основе f_o, по утку f_y, максимальной длины настилов одноименных перекрытий по основе f_omax, по утку f_ymax, коэффициент связанности переплетения, рассчитываемый по методике Г.И.Толубеевой, по основе K_no и по утку K_ny двух креповых переплетений, полученных по способу прототипа (фиг.1).

По значениям параметров креповых переплетений, представленных в табл.1, принимают пределы необходимой величины средней длины перекрытий по основе f_кр.о=[1,1…2,0] и по утку f_кр.y=[1,1…2,0], принимают значение максимальной длины перекрытий по основе и по утку f_кр.оmax=/f_кр._ymax=3 перекрытия, пределы значений коэффициента связанности переплетения К_кр.no=К_кр.ny=[0,6…0,9], заполняют раппорт 8×8 нитей уточными настилами (фиг.2-а), последовательно, как показано на фиг.2-б, снизу-вверх и слева-направо нумеруют все перекрытия раппорта получаемого крепового переплетения, генерируют одномерный массив p возможных номеров основных перекрытий крепового переплетения, представляющий собой случайную перестановку из целых чисел в пределах [1, 2, …, 64], с помощью функции p=randperm(n) в среде программирования MATLAB:

наносят основные перекрытия на уточные перекрытия раппорта с номерами, соответствующими числам одномерного массива p, контролируя при этом длину горизонтальных и вертикальных настилов одноименных перекрытий. На фиг.2-в показано нанесение первых 32-х основных перекрытий с номерами до перекрытия №38 (номера нанесенных перекрытий в сгенерированной последовательности для наглядности обведены кружком), анализируя полученное креповое переплетение (фиг.2-в) видим, что максимальная длина горизонтальных и вертикальных основных настилов f_omax нe превышает заданную f_кр.оmах, равную трем перекрытиям, максимальная длина уточных настилов f_ymax равна четырем перекрытиям (этот уточный настил расположен на второй основной нити), превышает заданную f_кр.ymax, равную трем перекрытиям, что свидетельствует о необходимости продолжить добавление основных перекрытий на плоскость раппорта; далее необходимо поместить основное перекрытие №38, как показано на фиг.2-г, это невозможно, так как на третьей уточной нити будет получен основной настил из четырех перекрытий, что недопустимо по условию задачи; продолжим дальнейшее добавление основных перекрытий; номера перекрытий, нанести которые невозможно, не обведены кружком, нанесение основного перекрытия №14 (оно для наглядности обведено квадратом) ликвидирует последний настил, превышающий максимально возможную длину, добавление основных перекрытий можно остановить; полученное креповое переплетение представлено на фиг.2-д, находят сумму всех пересечек по основе Σt_o=38 и по утку Σt_y=38, по известным формулам рассчитывают среднее число пересечек по основе t_o и по утку t_y, средние длины перекрытий по основе f_o и по утку f_y, по известной методике Г.И.Толубеевой определяют коэффициенты связанности переплетения по основе K_no и по утку K_ny. Параметры крепового переплетения, представленного на фиг.2-д, приведены в табл.2.

Сравнение фактических значений параметров переплетения с необходимыми показывает соответствие полученного переплетения заданным условиям, принимают решение о продолжении или прекращении добавления перекрытий. Если принимают решение продолжить получение вариантов креповых переплетений, следующим на плоскость раппорта необходимо поместить перекрытие №32, что невозможно, так как на восьмой уточной нити появляется основной настил из 6 перекрытий, а на четвертой основной нити - основной настил из 7 перекрытий, что недопустимо по условию задачи, перекрытие №6 поместить на плоскость раппорта крепового переплетения нельзя по тем же причинам, далее помещают перекрытие №12, получают креповое переплетение, представленное на фиг. 2-е, параметры которого приведены в табл.2, поместить перекрытия с номерами №23, №9 и №63 нельзя по условию задачи, далее помещают перекрытие №45, как показано на фиг.2-ж, параметры этого крепового переплетения также приведены в табл.3, нанести перекрытия №41 и №37 нельзя, далее, поместив перекрытие №59, получают креповое переплетение, представленное на фиг.2-з, из оставшегося ряда перекрытий возможно нанесение перекрытия №17, полученное при этом креповое переплетение представлено на рис.2-и, параметры переплетений - в табл.3. Анализ полученных креповых переплетений показывает, что заданным условиям удовлетворяют пять вариантов тканей, во всех пяти переплетениях полностью отсутствует ритмичность рисунков, максимальная длина основных и уточных настилов вдоль обеих систем нитей не превышает заданную и равна 3 перекрытиям, в ходе получения креповых переплетений контролируют их параметры и имеют возможность принять обоснованное решение о прекращении получения вариантов креповых переплетений.

При получении переплетений креповых тканей путем постепенного добавления уточных перекрытий к основным настилам, показанным на фиг. 3-а, на площади раппорта 8×8 нитей, с номерами перекрытий, показанными на фиг. 3-б, с той же сгенерированной последовательностью возможных номеров добавляемых одиночных перекрытий, всю последовательность действий сохраняют, получают переплетения, негативные по отношению к рассмотренным. Пример получения креповых переплетений путем постепенного добавления одиночных уточных перекрытий к основным настилам представлен на фиг.3, по условиям рассмотренного примера также получают пять вариантов креповых переплетений, представленных на фиг.3-в-3-ж, являющихся негативами креповых переплетений, показанных на фиг.2-д-2-и, причем, значения параметров переплетений-негативов равны значениям параметров переплетений, полученных добавлением основных перекрытий к уточным настилам.

На фиг.4-а и 4-б представлены креповые переплетения, полученные заявленным способом путем добавления одиночных основных перекрытий к уточным настилам и одиночных уточных перекрытий к основным настилам с заданными пределами средних и максимальных длин перекрытий по основе и по утку и коэффициентов связанности переплетения по основе и по утку из предыдущего примера со следующей, сгенерированной с помощью функции p=randperm(64) в среде программирования MATLAB, случайной перестановкой номеров перекрытий:

Номера перекрытий, нанести которые возможно, обведены кружком, нанесение одиночного перекрытия №62, обведенного квадратом, ликвидирует последний настил, превышающий максимально возможную длину, получают при добавлении одиночных основных перекрытий переплетение, показанное на фиг. 4-а, одиночных уточных перекрытий - 4-б, нанесение любого из оставшихся трех перекрытий приводит к превышению максимально допустимой по условию задачи длины настилов. Данная случайная перестановка целых чисел в пределах [1, 2, …, 64] позволяет получить только одно креповое переплетение добавлением основных перекрытий и одно негативное переплетение при добавлении уточных перекрытий, удовлетворяющих заданным условиям, параметры этих креповых переплетений приведены в табл.3.

В переплетениях полностью отсутствует ритмичность рисунка, максимальная длина основных и уточных настилов вдоль обеих систем нитей не превышает заданную, равную трем, т.е. контролируются их параметры.