Effect of the yarn structure on the tension degree when interacting with high-curved guide

Abstract

The research of the yarn structure effect on the tension degree when interacting with guides and operative parts of weaving looms and knitting machines, which have a high curve in the area of contact with the yarn, has established the mechanism of the yarn tension increase after it passes the guide due to a change in the guide’s curve radius and friction forces in the contact area. It has been proved that the increase in tension is explained by a change in the angle between the yarn and the highcurved guide. At the same time, the actual angle for filament yarn and spun yarn will be higher than the nominal one due to yarn diameter deformation in the contact area, while the angle for monofilament yarns will be less than the nominal one due to the bending modulus. Based on the experimental research, regression relationships between the output tension and the radius of guide surface curve were obtained for polyamide filament yarns of various twists and monofilament yarns. The analysis of the research results made it possible to establish ultimate values of the guide curve radius at which tension will have minimal degree. This will enable minimization of the yarn tension during its processing on the production equipment. This leads to a decrease in yarn breakages, an increase in the production equipment performance by reducing its downtime, improving the quality of the fabric and knitted garments produced. This suggests a practical value of the proposed technology solutions. The latter, in particular, are related to determining optimal geometric dimensions of guides and operative parts of weaving looms and knitting machines, at which the output tension will have the minimal required degree. Therefore, there is a good reason to claim the possibility of guided management of the process of changing the yarn tension in weaving looms and knitting machines by choosing geometrical dimensions of high-curved guide for specific yarn types.

Проведеними дослідженнями впливу будови ниток на величину натягу при взаємодії з направляючими і робочими органами ткацьких верстатів і трикотажних машин, які мають велику кривизну в зоні контакту з ниткою, встановлений механізм процесу збільшення натягу нитки після направляючої за рахунок зміни радіуса кривизни напрямної і сил тертя в зоні контакту. Доведено, що збільшення натягу пояснюється зміною кута охоплення ниткою направляючої великої кривизни, причому для комплексних ниток і пряжі реальний кут охоплення буде більше розрахункового, за рахунок деформації діаметра нитки в зоні контакту, а для моно-ниток менше розрахункового за рахунок жорсткості на вигин. На підставі експериментальних досліджень, для поліамідних комплексних ниток різної крутки і моно-ниток, отримані регресійні залежності величини вихідного натягу від радіуса кривизни напрямної поверхні, аналіз яких дозволив встановити екстремальні значення радіуса кривизни напрямних, при яких натяг матиме мінімальне значення. Завдяки цьому стане можливим мінімізувати натяг ниток при їх переробці на технологічному обладнанні. Це призводить до зменшення обривності ниток, підвищенню продуктивності технологічного устаткування за рахунок зменшення часу простоїв, підвищення якості що випускаються тканини і трикотажу.