авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»

На правах рукописи

Кашина Наталья Игоревна

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЯЗАНЫХ ГЕОРЕШЕТОК С ЗАДАННЫМИ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность 05.19.02 – Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

к.т.н., доц. А.Ю. Баранов Санкт-Петербург - 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение....................................................................................................................... 1 Геотекстильные материалы для дорожного строительства........................... 1.1 Нетканые геотекстильные материалы....................................................... 1.2 Тканые геотекстильные материалы........................................................... 1.3 Плетеные геотекстильные материалы....................................................... 1.4 Вязаные геотекстильные материалы......................................................... 1.5 Основы проектирования петельной структуры вязаных геотекстильных материалов. Аналитический обзор строения вязаных геотекстильных материалов............................................................................................................ 1.6 Сырье, применяемое для производства геотекстильных материалов..... Выводы по главе 1...................................................................................................... 2 Современные представления о классифицировании геосинтетических материалов, терминологии и определениях............................................................. Выводы по главе 2...................................................................................................... 3 Анализ технологического процесса вязания георешёток............................ 3.1 Общая характеристика основовязального оборудования........................ 3.2 Основные органы и механизмы рашель-машины серии Racop............... 3.

3 Условия работы петлеобразующих органов на машине Racop TR 4-V... 3.3.1 Анализ траектории движения органов петлеобразования................ 3.3.2 Механизм сдвига ушковых гребенок................................................. 3.3.3 Механизм нитеподачи. Натяжение нитей основы............................ 3.3.4 Усилие оттяжки полотна.................................................................... 3.3.5 Определение линейных плотностей перерабатываемых нитей....... Выводы по главе 3...................................................................................................... 4 Проектирование технологических параметров георешёток вязаных.......... 4.1 Исследование структур основовязаного трикотажа. Принципы получения малорастяжимых полотен.................................................................. 4.2 Разработка геометрической модели петли георешетки вязаной.............. 4.3 Расчет заправочных данных на вязание георешеток................................ 4.4 Расчет разрывной прочности вязаной георешётки................................... 4.5 Разработанные технические решения....................................................... Выводы по главе 4.................................................................................................... 5 Моделирование процесса вязания основовязаной георешётки. Определение влияния диаметра уточной нити на длину нити в петле........................................ 5.1 Постановка задачи и выбор объекта исследования................................ 5.2 Выбор факторов, уровней их варьирования и критериев оптимизации 5.3 Математическое описание объекта исследования и статистический анализ результатов эксперимента...................................................................... Выводы по главе 5.................................................................................................... 6 Определение эксплуатационных свойств геосинтетических материалов для дорожного строительства........................................................................................ 6.1 Образцы исследуемых геосинтетических материалов........................... 6.2 Условия проведения испытаний. Методы и средства исследований.... 6.3 Анализ результатов лабораторных и полигонных исследований геосинтетических материалов............................................................................ 6.4 Исследования образцов геотекстильных материалов на оптической установке MICROCOLOR-2000 250B-LAB...................................................... Выводы по главе 6.................................................................................................... Общие выводы по работе......................................................................................... Список литературы.................................................................................................. Введение Согласно Транспортной стратегии в 2010 г. стартовала федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России 2010-2015» (распоряжение Правительства РФ от 15 июня 2007 г. №781-р), включающая в себя ряд подпрограмм, одной из которых является подпрограмма «Автомобильные дороги», направленная на достижение таких целей как [1]:

развитие современной и эффективной транспортной инфраструктуры, обеспечивающей ускорение товародвижения и снижение транспортных издержек в экономике;

повышение доступности услуг транспортного комплекса для населения;

повышение конкурентоспособности транспортной системы России и реализация транзитного потенциала страны;

повышение комплексной безопасности и устойчивости транспортной системы;

улучшение инвестиционного климата и развитие рыночных отношений на транспорте.

Достижение поставленных целей возможно путем решения таких задач, как развитие путей сообщения, формирование единой дорожной сети, строительство скоростных автомобильных дорог, отвечающих современным международным нормам безопасности и соответствующим высоким требованиям относительно качества и долговечности.

Длительное функционирование дорог при современном уровне и темпе развития государства невозможно без внедрения инноваций. Передовые разработки охватывают область техники, материаловедения, технологии (строительства) и эксплуатации. Поэтому актуальным направлением в дорожном строительстве является использование новых технологий с применением геосинтетических материалов ГСМ. Геосинтетическими (геосинтетиками) называются материалы из природных или синтетических полимеров, используемые в гражданском, гидротехническом и транспортном строительстве [2-21]. Такие материалы обладают уникальными свойствами: воплощение по различным технологиям (текстильным, пластических масс, композитных материалов) из различного сырья позволяет проектировать их функциональные свойства в широком диапазоне [2, 22, 23, 24, 25].

Одновременно с возможностью свободного варьирования свойств применение геосинтетических материалов обеспечивает экономическую выгоду:

потребность в сопутствующем сырье снижается, а, следовательно, уменьшаются трудо- и времязатраты. Также использование геосинтетических материалов отвечает современным требованиям экологической безопасности, что в последнее время играет немаловажную роль [25, 26, 27, 28, 29].

При всех своих преимуществах геосинтетические материалы стали использоваться в нашей стране относительно недавно [30]. Поэтому незначительный опыт использования геосинтетических материалов при большом потоке импортной продукции, произведённой по несинхронизированным с отечественными стандартам [31], не позволяет производить обоснованный выбор материала при решении конкретных задач.

Из всего спектра ГСМ самым востребованным в России является геотекстиль – около 85% [32, 33]. Геотекстильные материалы ГТМ – это материалы, выработанные по текстильной технологии [2]. Важно отметить, что наиболее перспективным направлением можно считать вязаный геотекстиль, поскольку наблюдается значительное увеличение продаж основовязального оборудования фирм «Карл Майер» и «Либа» (ФРГ) [32]. Поэтому область разработки и внедрения трикотажных геотекстильных материалов имеет особое значение.

Таким образом, цель работы заключается в разработке новых структур вязаных георешеток, определении технологических параметров георешеток, получении математических алгоритмов прогнозирования параметров структуры и эксплуатационных свойств. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить существующие структуры геоматериалов, технологии их производства и физико-механические свойства;

- усовершенствовать классификацию геосинтетических материалов;

- рассмотреть геометрические модели структур основовязаного трикотажа, изучить возможные конфигурации элементов структуры;

- проанализировать процесс вязания георешеток, рассмотреть моменты петлеобразования, определить оптимальные условия прокладывания уточных нитей, установить максимально возможную толщину уточной нити;

- построить геометрические модели структуры с учетом значительной толщины уточных нитей;

- разработать структуры вязаных георешёток, удовлетворяющих предъявляемым к ним требованиям;

- провести испытания георешеток в соответствии с современными ГОСТами.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Усовершенствована классификация геосинтетических материалов с учетом природы происхождения, технологии получения и макроструктуры;

2. Разработана методика проектирования и расчета технологических параметров основовязаных георешеток с уточными нитями большого поперечного сечения;

3. Разработана методика расчета прочностных характеристик вязаных георешёток;

4. Разработаны и запатентованы петельные структуры вязаных георешеток.

Практическая ценность работы выражается в следующем:

1. Представленные в работе теоретические разработки в области моделирования петельной структуры вязаных георешеток, методика расчета прочностных характеристик могут служить научно-методической базой для дальнейшего развития сферы трикотажа технического назначения;

2. В результате экспериментальных исследований процесса вязания георешеток получены математические модели, которые позволяют регулировать физико-механические характеристики решеток, оценивать их материалоемкость и устойчивость к разрушению несущих основную нагрузку нитей;

3. С учетом выявленных теоретических и экспериментальных аспектов разработаны структуры вязаных георешёток, обладающие высокой разрывной прочностью, малым удлинением при разрыве и гарантированным закреплением уточных нитей в структуре;

4. Полученные в ходе выполнения диссертационной работы результаты могут использоваться в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению 261000 «Технология и проектирование текстильных изделий».

Личный вклад автора состоит в выборе цели исследования, постановке задач, разработке методики экспериментов и их реализации, разработке математических моделей, позволяющих прогнозировать технологические параметры структур и свойства вязаных георешеток для дорожного строительства, анализе полученных результатов. Результаты, представленные в диссертации, отображают самостоятельные исследования автора и работы, выполненные в соавторстве.

и обоснованность основных выводов Достоверность результатов обеспечивается использованием современных методов и средств исследований, адекватностью полученных математических моделей, экспериментальным подтверждением теоретических положений, апробацией результатов на конференциях и в научной печати, получением свидетельств на патенты.

проводилась в процессе выполнения НИОКР Апробация работы «Разработка классификации геосинтетических материалов, применительно к дорожному хозяйству», государственный контракт № 13285.7806342860.08.1.001.1 от 27.11.2008, «Разработка рекомендаций по техническим требованиям к геосинтетическим материалам, применительно к дорожному хозяйству», государственный контракт № 13285.7806342860.08.1.002.2 от 27.11.2008.

Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в журнале «Известия ВУЗов» (4 ст.), в сборнике научных трудов СПГУТД (1 ст.), в отраслевом журнале «Мир дорог» (3 ст.), доложены и обсуждены на конференциях «Применение геоматериалов при строительстве и реконструкции транспортных объектов» (Третья международная научно техническая конференция, г. Санкт-Петербург, 2013г.) и «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» (Международная научная конференция, г. Санкт-Петербург, 2013г.);

получено 5 патентов.

1 Геотекстильные материалы для дорожного строительства В современном мире практически во всех сферах человеческой деятельности применяется технический текстиль. Его широкие функциональные возможности обусловлены наличием специфических по сравнению с традиционным текстилем физических, механических, химических свойств [33, 34, 35, 36]. На сегодняшний день сегмент технического текстиля включает в себя агротекстиль, геотекстиль, медицинский (в том числе средства гигиены), упаковочный, защитный (защита от ядерного излучения, биохимических факторов, ударов, пуль, огнестойкий и термостойкий), транспортный (отделка салонов транспортных средств, конструкционные материалы), текстиль для строительства (при реконструкции зданий, строительные материалы) [37-64].

Одним из динамично развивающихся видов технического текстиля является геотекстиль – материал, применяемый в дорожном строительстве [32, 33, 40-46]. Исторический прообраз геоматериала относится к древнеримской эпохе, когда при возведении дорог на слабых основаниях использовались холстики из растительных материалов. Однако их существенным недостатком была способность разрушаться под воздействием микроорганизмов. Проблему биоразлагаемости удалось решить в середине ХХ века, когда впервые были получены синтетические полимеры. Именно в этот период был сформулирован термин «геосинтетический материал» (1950-е гг.) [26, 27].

Первым современным геотекстильным синтетическим материалом можно считать нетканый. В начале 1950-х R.J. Barrett предложил заменить традиционно применявшуюся фильтрующую прослойку из песка и щебня (granular soil filter) на нетканое полотно [65]. И уже в 1958 г. во Флориде (США) была возведена дорога по этой технологии, а в 1968-1970 гг. во Франции построена дамба.

Позднее (1977 г.) на конференции в Париже промышленники и строители объединили приобретенные опыт и знания, в результате основав Международное Геосинтетическое Сообщество (The International Geosynthetics Society (IGS), 1982 г.) [24].

В нашей стране к началу 1980-х гг. институтом ДорНИИ на основе французской технологии производства нетканых материалов был разработан первый отечественный геосинтетический материал, получивший название «дорнит» (нетканый).

До середины 1990-х гг. темпы развития сферы геосинтетических материалов в мире росли. Ведущими странами производителями технического текстиля являлись США, Германия, Франция, Китай, Италия. Однако экономический кризис 2007-2009 гг. значительно снизил объемы производства технического текстиля. В России же спад производства начался в перестроечное время (рис. 1а), хотя потребность продолжала расти и частично покрывалась за счет импорта (рис. 1б) [37].

а б Рисунок 1 - а) Динамика показателей производства технических тканей в РФ, %;

б) Использование ГСМ в слоях дорожных конструкций В современных условиях российским производствам сложно конкурировать с ведущими мировыми производителями в связи с недостаточной инженерно-технической и научной обоснованностью производства, отставанием нормативно-технической базы. Так в мире насчитывается более ста международных стандартов в области испытаний геосинтетических материалов (ISO, ASTM, DIN и т.д.), в то время как в России до недавних пор существовало всего лишь три стандарта [66]. В области терминологии и определений сформировалась абсолютно противоположная ситуация: в зарубежных источниках присутствовала только одна классификация геосинтетических материалов [31], а в отечественных - несколько десятков классификаций, зачастую недостаточно точно описывающих объекты, противоречащих друг другу, нарушающих правила классифицирования [12, 14, 16, 23, 25, 30, 48, 67-70].

Наиболее официальный статус имели термины и классификация в ОДМ 2003г.

«Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог», разработанные специалистами РОСДОРНИИ и Серпуховским НИИ нетканых материалов (рис. 2) [3].

Рисунок 2 - Классификация геосинтетических материалов ОДМ 2003г.

К геосинтетическим материалам текстильного происхождения относятся нетканые, тканые, вязаные, а также плетеные материалы [71, 72]. В следующих параграфах представлен краткий обзор структур и свойств геотекстильных материалов.

1.1 Нетканые геотекстильные материалы Среди всех видов геотекстильных материалов нетканый геотекстиль является наиболее распространенным, поскольку отличается невысокой стоимостью и значительной простотой в эксплуатации. Нетканые материалы получают путём ориентирования или хаотичного расположения нитей и волокон, которые скрепляются механическим, термическим, физико-химическим или комбинированным способом (рис. 3) [38, 68, 69, 71, 72, 73].

Рисунок 3 – Классификация способов получения нетканого геотекстиля Оборудование для производства нетканых материалов, основу которых могут составлять отходы прядильного и других производств, способно вырабатывать полотна до 6 м шириной. Низкая себестоимость исходного сырья и высокая производительность оборудования делают производство нетканых материалов экономически выгодным (рис. 4).

Рисунок 4 – Нетканый геотекстиль Поверхностная плотность нетканых материалов может варьироваться от до 700 г/м2. Однако их существенным недостатком является большое удлинение при разрыве и малая прочность по сравнению с ткаными и вязаными материалами (до 70 % и до 18 кН/м соответственно) [22, 23, 69, 73, 74].

В дорожном строительстве нетканые полотна выполняют функции разделения, фильтрации, дренирования и в незначительной мере армирования (рис. 5) [2, 3, 9, 12, 27, 30, 42, 43, 44].

Рисунок 5 – Области использования нетканого геотекстиля На современном рынке нетканый геотекстиль представлен под торговыми марками Typar (ф. DuPont, США), Canvalan и Геотекс (ф. Сибур, Россия), HaTe non-woven (ф. HUESKER Synthetic GmbH, Германия), Polyfelt (ф. TenCate, Австрия), Геоспан ТС, Спанбонд, Дорнит и проч. [21, 23, 24, 26, 69] 1.2 Тканые геотекстильные материалы Вторым по степени распространенности можно назвать тканый геотекстиль. Его структура представляет собой две системы взаимно перпендикулярных переплетенных нитей. Внешний вид и свойства тканого полотна определяются порядком взаимного перекрытия нитями основы нитей утка, составом и физико-механическими характеристиками сырья [2, 71, 72, 75].

Тканый геотекстиль из плоских полиэтиленовых нитей и комплексных полиэфирных нитей представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Тканый геотекстиль Как правило, при производстве тканых полотен для дорожного строительства используются главные переплетения – полотняное и саржевое – структуры которых имеют различные соотношения показателей прочности и материалоемкости (при одинаковой плотности ткани саржевого переплетения уступают по прочности тканям полотняного переплетения, но превосходят по показателям материалоемкости) [71, 75].

Важным качественным показателем ткани является фаза строения. В зависимости от изогнутости нитей основы и утка (если пренебречь сплющиванием нитей) различают девять фаз. Первая фаза характеризуется прямолинейным расположением основных нитей и наибольшей изогнутостью уточных, а девятая - наоборот (уточные нити распрямлены, а основные изогнуты).

В процессах отделки и эксплуатации тканых полотен в результате различных воздействий фаза строения изменяется и, как правило, изогнутость нитей основы и утка становится равной (нулевая фаза) [71]. В этом случае толщина полотна является минимальной. Большая изогнутость нитей структуры увеличивает ее удлинение при растяжении, что негативно сказывается на армирующей способности материала. Также увеличивается возможность сдвиговых перемещений участков нитей вдоль горизонтальной или вертикальной оси. Этот нюанс важно учитывать при проектировании тканых полотен для решения различных конструкторских задач.

Технология ткачества позволяет получать как сплошные геополотна, так и имеющие в своей структуре ячейки - георешетки (рис. 7).

Рисунок 7 – Тканая георешетка В некоторых источниках [68, 73] предлагается делить тканый геотекстиль по виду образующих его нитей (моноволокнистый, ленточный), по типу используемого сырья (биотекстиль и геотекстиль). Для производства биотекстиля используются натуральные материалы, например, джутовое, кокосовое волокно, солома, сизаль и прочие, для геотекстиля – синтетические нити и волокна. Однако в категории геосинтетических выделение материалов натурального происхождения (биотекстиль) нецелесообразно.

Тканые геотекстильные материалы могут выполнять функции армирования, разделения, защиты, борьбы с эрозией [2, 3, 9, 12, 52, 59, 60, 68, 73].

Торговые названия тканых геотекстильных материалов: Stabilenka, Robutek, HaTeGewebe (ф. HUESKER Synthetic GmbH), Kortex (ф. Kordarna, Чехия), Geolon (ф. TenCate), TeleVev (ф. TeleTextiles, Норвегия), Геоспан ТН и др.

1.3 Плетеные геотекстильные материалы Плетеные материалы представляют наименее распространенный вид геотекстильных материалов, поскольку отличаются значительной сложностью производства и, следовательно, достаточно высокой стоимостью. Плетеные материалы получают путем переплетения как минимум трех нитей;

полученная структура характеризуется наклоненными к оси изделия элементами, положение которых обуславливается видами перемещений нитей в процессе плетения (рис.8). Именно характер расположения нитей в структуре отличает плетеные материалы от тканых, хотя по внешним признакам их структуры имеют общие черты. На рисунке представлена схема строения плетеного материала [72].

Рисунок 8 – Строение плетеного геотекстиля В зависимости от раппорта перекрытия нитей различают одно-, двух- и трехъярусные переплетения, отличающиеся друг от друга эксплуатационными свойствами.

1.4 Вязаные геотекстильные материалы Долгое время в отечественном дорожном строительстве главным образом применялись тканые и нетканые геотекстильные материалы, а доля вязаных на рынке была незначительна. Во многих классификациях вязаный геотекстиль относился к группе геотекстильподобных [67, 69], иногда отождествлялся с плетеным геотекстилем [68]. Путаница в понятиях нашла отражение в официальном документе ОДМ 2003г. «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог», в котором вязаные (трикотажные) были определены в группу «прочие» (рис. 2).

Вязаный геотекстиль получают путём нанизывания петель одной или многих нитей одна на другую [71, 76, 77]. Характерной особенностью трикотажа является наличие одинаковых или разных по форме составляющих структуру элементов, их расположение относительно друг друга. К элементарным звеньям относятся открытые и закрытые петли, протяжки, наброски, уточные, футерные нити и др. Функциональное назначение элементов может быть различным:

соединение других элементов, увеличение жесткости, прочности, уменьшение растяжимости, увеличение/уменьшение пористости, материалоемкости, образование начеса и т.д. Так в вязаном геотекстиле могут использоваться стеклянные ровинги (или синтетические нити высокой линейной плотности) в качестве уточных нитей для увеличения разрывной прочности. Такие нити способны длительное время воспринимать большие нагрузки без разрушения с минимальным значением показателя ползучести [77, 78, 79].

В зависимости от назначения вязаный геотекстиль может производиться в виде сплошного полотна, либо с образованием ячеек различной величины (сетка, решетка), а также с использованием нетканого полотна [77, 78, 80]. На рисунке представлен вязаный геотекстиль со слоем нетканого полотна и без него.

Рисунок 9 — Геотекстиль вязаный Область применения вязаных материалов достаточно широка: они успешно выполняют функции армирования земляного плотна, дорожных одежд, слабых оснований, откосов, подпорных стенок, разделения конструктивных слоев дорожных одежд, фильтрации грунтов и конструкций, борьбы с эрозией [2, 3, 9, 12, 59, 60, 73, 77, 78]. На рынке трикотажный геотекстиль представлен под торговыми марками Comtrac, Fortrac, Duogrid, HaTelit (ф. HUESKER Synthetic GmbH), ССНП-ХАЙВЕЙ (ф. Стеклонит) и др.

Подбор соответствующего функциональному назначению материала основывается на базе теоретико-экспериментальных исследований, позволяющих прогнозировать поведение материала при решении конкретной задачи. Изучение вязаных материалов как класса геосинтетических началось относительно недавно (с 40-х гг. ХХ века) и главным образом охватывало область технического трикотажа в целом. Наибольший вклад в развитие внесли работы как отечественных специалистов (Далидович, Агапов, Кудрявин, Максимова, Зиновьева, Марисова), так и ученых зарубежных текстильных исследовательских институтов.

Основной задачей исследований вязаного геотекстиля (и технического трикотажа в целом), имеющей практическое значение, является получение методов проектирования трикотажа, отвечающего функциональным требованиям, имеющего высокое качество при рациональном использовании сырья и оборудования. Главным и определяющим ход проектирования параметром является вид сырья, его линейная плотность. Заданные характеристики нитей и пряжи позволяют конструировать структуры с определенным взаимным расположением остовов петель, их величины и формы (l, A, B).

Технический трикотаж, в том числе и вязаный геотекстиль, отличается хорошей формоустойчивостью [77]. Под формоустойчивостью трикотажа понимается степень устойчивости петельной структуры к внешним воздействиям.

Одним из способов ограничения подвижности структуры является увеличение ее плотности: чем больше линейная плотность и меньше длина нити в петле, тем меньше отклонения в процессе эксплуатации [76]. С другой стороны повышение материалоемкости вызывает рост удельной стоимости полотна. Поэтому проектирование необходимо производить с учетом рационального соотношения показателей плотности и стоимости [79]. Вопрос проектирования структур освещен в следующем параграфе.

1.5 Основы проектирования петельной структуры вязаных геотекстильных материалов. Аналитический обзор строения вязаных геотекстильных материалов Основой для проектирования структур и изучения эксплуатационных свойств вязаных материалов является модель петли, отражающая геометрические параметры в условно-равновесном и деформированном состояниях. Степень приближенности модели к реальным параметрам имеет огромное значение для получения адекватной оценки поведения петли и структуры в целом.

Большая часть существующих моделей базируется на использовании принципа аппроксимации – приближении пространственных кривых средних линий нитей к более простым – ломаных кривым. Это позволяет исследовать качественные свойства объекта путем решения простых задач.

Одной из первых была модель петли Далидовича (1940) [76], в которой толщина и деформационные свойства нити по всей длине принимаются одинаковыми;

поперечный диаметр нити представляет собой круг. Данная модель позволяет рассчитать длину нити в петле при известных значениях петельного шага, высоты петельного ряда и толщины нити. На рисунке 10 представлены геометрические модели главных переплетений основовязаного трикотажа (цепочка и трико) [76].

а б Рисунок 10 – а) геометрическая модель цепочки;

б) геометрическая модель трико Согласно геометрической модели петли цепочки длина нити в ней складывается из суммы отрезков и дуг аб, бв, вг, гд, деж, жз (рис. 10). Производя простые математические действия и учитывая некоторые погрешности (наклон участков палочек), длина нити в петле цепочки будет вычисляться по формуле:

l=3B+3d-3d Длина нити в петле трико вычисляется аналогичным образом (как сумма длин участков петли):

Длина дуги ВС равна половине окружности с радиусом R=3d/2, где d – средний диаметр нити, т.е. ВС=3d/2. Дуги АВ и СDЕ могут быть определены как части эллипса с осями 2а и 2b, длина которого в общем виде равна Дуга АВ равна четверти эллипса с полуосями a=А/2 и b=В, где А и В соответственно петельный шаг и высота петельного ряда, то есть.

Дуга CDE (для переплетения, изображенного на рисунках 4 и 5, протяжка DE соединяет соседние петельные столбики, n=1) равна четверти эллипса с полуосями а=А, b=2В, то есть Следовательно, длина нити в петле трико:

В 1958 году Эллисон (Allison) предложил модель [81], отображающую только геометрическую форму петли, но никак не учитывающую физические свойства нити. Модель состояла из четырех независимых участков (головки петли, представляющей собой половину окружности, двух петельных палочек и протяжки) и позволяла получить приближенное значение длины потребляемой при вязании нити (рис.11).

Рисунок 11 – Геометрическая модель петли Модель петли Грозберга (Grosberg) (1964 г.) учитывает основные положения теории упругости, согласно которой форма петли обуславливается силами, действующими на нити [82, 83, 84]. После снятия полотна с машины и его релаксации протяжки петель изгибаются, вследствие чего возникают усилия (сила трения) в точках контакта нитей. Изолированные этими точками остовы петель остаются практически неизменными. В точках контакта происходит некоторое сплющивание нитей, изменяется форма их поперечного сечения.

Степень сплющивания нитей, равно как и коэффициент трения, зависят от свойств сырья нитей. Деформация поперечного диаметра высокообъемных комплексных нитей больше, чем нитей высокой крутки;

сплющивание мононитей совсем незначительно. На величину фрикционного взаимодействия нитей влияет площадь соприкосновения нитей, вычисление которой весьма затруднительно.

Совершенно иной подход к моделированию петельной структуры использовал в 1987 году С. Раз (Samuel Raz) [85, 86, 87]. Он предположил, что геометрическое представление петли, находящейся непосредственно на машине, в лучшей степени отображает ее свойства, нежели изгибающие силы в петле (в модели Грозберга) трикотажной структуры после релаксации (рис.12).

а б Рисунок 12 – а) геометрическая модель петли С.Раза;

б) силы, действующие в петле на машине Обобщение результатов исследований, накопленного опыта и достижений современного уровня техники позволили дополнить универсальную методику Далидовича А.С. и расчетно-экспериментальную методику Шалова И.И.

уточненными расчетными формулами с элементами САПР для определения технологических параметров и эксплуатационных свойств (проф. Кудрявин Л.А.) [88, 89]. В основе предложенной методики лежит математическое описание структуры трикотажа с учетом многообразия его видов. В общем виде зависимость длины нити в петле l от параметров структуры A, B, d описывается полиномом:

l=xA+yB+zd, где x, y, z – коэффициенты, зависящие от вида переплетения Для основовязаного трикотажа расчет длины нити в петле с элементами САПР включает в себя определение длины нити в остове lo и длины нити в протяжке lпр. При этом учитывается наклон остовов петель к линии петельного ряда в плоскости полотна:

lo=1,5d+0,5B(1+1/tg), где - угол наклона остовов петель к линии петельного ряда (трико=45°, атлас=60°) Для цепочки длина нити в петле рассчитывается по формуле:

lo=1,5d+2[(B-3d)2+3,25d2]0, Длина нити в протяжках может быть рассчитана по общей формуле:

lпр=0,25[(Rb-1)A±xd+B], где Rb - раппорт прокладывания протяжки в данном ряду;

х – величина, зависящая от способа соединения остова петель протяжкой На рисунке 13 показаны варианты соединения остовов петель протяжками и значение величины х.

Рисунок 13 – Способы соединения остовов петель протяжкой Существенным недостатком описанных выше моделей является двухмерность среды их описания. При проектировании на основе таких моделей всегда будет иметь место некоторая погрешность, поскольку петля представляет собой пространственную кривую. Современное компьютерное обеспечение позволяет разрабатывать трехмерные модели. Вопросы проектирования освещены во множестве источников, в которых рассмотрены вероятностно детерминированные, аналитические механические, технологические и геометрические подходы к моделированию [90-98].

Работа вязаных материалов, применяющихся в дорожном строительстве, базируется на восприятии основных нагрузок этими материалами в конструкции.

Поэтому показатели разрывной прочности и разрывного удлинения являются определяющими при моделировании структур вязаных материалов [70, 77, 78].

Особое значение при проектировании структур имеют модели трикотажа в деформированном (растянутом) состоянии, отображающем изменение размеров материала под действием приложенных нагрузок. Различают разрывную растяжимость трикотажа, которая характеризует значение предельных размеров при разрушении и растяжимость под действием определенных (заданных) нагрузок.

Растяжимость определяется показателями относительного удлинения при деформировании. Так для трикотажа, имеющего петельный шаг А, мм, высоту петельного ряда В, мм, площадь петли S, мм2, в равновесном или фиксированном состоянии относительное разрывное удлинение составит [76]:

по длине д=(Вmax- В)*100/В, % по ширине ш=(Аmax- А)*100/А, % при двухосном растяжении д.о.=(Smax- S)*100/S, % Если приложить растягивающую нагрузку на цепочку, то можно увидеть, что петли вытягиваются, при этом увеличивается высота петельного ряда до максимального значения Bmax, при котором произойдет разрыв нити. Таким образом, разрывная растяжимость одинарной цепочки может быть определена при известных значениях высот петельного ряда Bmax и В. Значения Bmax могут быть установлены, исходя из геометрической модели растянутой цепочки.

Для переплетения трико значения Аmax, Bmax, Smax устанавливают с помощью геометрической модели растянутого до разрыва трикотажа (рис.14).

Рисунок 14 – Геометрические модели растянутого трикотажа переплетения одинарное трико: а – по ширине;

б – по длине Разрывная растяжимость одинарного трико по длине меньше, чем по ширине;

одноосная растяжимость трико увеличивается с увеличением модуля петли, а двуосная, наоборот, уменьшается. Прочность при разрыве одинарного трико по длине значительно больше, чем по ширине, так как при растяжении по ширине пели одинарного трико разрыву, сопротивляется одна нить, а при растяжении по длине – три нити.

Прочность трикотажа определяется значениями разрывной нагрузки, отнесенными к одной петле. Разрывную нагрузку можно рассчитать, используя геометрическую модель растянутого трикотажа. При одноосном растяжении она выражается формулой:

где q – средняя разрывная нагрузка нити при стандартной зажимной длине (500мм), Н;

Нр – коэффициент неровноты при определении прочности нити;

– коэффициент, учитывающий изменение прочности нити при малой зажимной длине;

– коэффициент, учитывающий потерю прочности нити при испытании ее петлей;

n – число нитей петли, сопротивляющихся разрыву при растяжении;

Cos – степень ориентации участков нити, участвующих в разрыве.

В случае пространственного расположения участков нитей в силовом поле при растяжении степень ориентации участков вычисляется по формуле:

Cosi=hz/(hx2+hy2+hz2)0, hz – максимальная протяженность петли на расчетном участке трикотажа, мм;

hx – проекция участка нити в плоскости образца, перпендикулярной растягивающим усилиям, мм;

hy – проекция участка нити в плоскости, нормальной к плоскости испытуемого трикотажа, мм.

Число участков нитей, сопротивляющихся разрыву, и величины проекций этих участков на плоскость определяют по геометрическим моделям растянутых переплетений.

Из работ Далидовича, Агапова, Марисовой, Максимовой и других специалистов трикотажного производства [76, 99-107] известно, что растяжимость основовязаных полотен можно сократить несколькими способами:

1. Сочетая несколько различных переплетений, одно из которых имеет малую растяжимость в длину, другое — в ширину (рис. 15).

а б в Рисунок 15 – а) цепочка;

б) шарме;

в) цепочка-шарме 2. Сочетая одно переплетение, имеющее малую растяжимость в одном направлении, и уточные нити, сопротивляющиеся разрыву в другом направлении.

Наибольшее распространение получили структуры переплетений цепочка с уточными нитями и трико с уточными нитями (рис.16) [108, 109, 110].

Рисунок 16 – Структуры с уточными нитями 3. Сочетая несколько различных переплетений, одно из которых имеет малую растяжимость в длину, другое — в ширину и уточные нити, сопротивляющиеся разрыву в соответствующих направлениях.

Измененная уточными нитями большого диаметра форма петли является характерной особенностью вязаных геотекстильных материалов. На сегодняшний день в специальной технической и учебной литературе отсутствует математически обоснованная и экспериментально подтвержденная модель основовязаного уточного трикотажа для дорожного строительства и инженерных сооружений. Однако задачами разработки структур исследователи зарубежных и отечественных институтов и производители основовязаного оборудования занимались с 50-х гг. ХХ века. Это подтверждается значительным количеством зарегистрированных патентов. Рассмотрим некоторые структуры вязаных геотекстильных полотен и решёток.

Самой распространённой структурой биаксиальной вязаной георешётки является переплетение цепочка с двумя системами уточных нитей (вертикальная и горизонтальная) [108, 109, 110]. Общий вид такой решётки представлен на рисунке 17.

а б Рисунок 17 – а) Общий вид;

б) Вертикальное ребро и узел связи решётки Высота и ширина 5 ячейки, толщина образуемых рёбер 9, 11 могут варьироваться в зависимости от требуемых характеристик (рисунок) путем подбора раппорта проборки ушковых гребенок и количества прокладываемых уточных нитей. Высота петельного ряда переплетения цепочка (8 и 8), в котором фиксируется горизонтальная уточная нить, может составлять 30-50% от высоты ряда на участке между узлами связи (между вертикальными местами пересечения вертикальных и горизонтальных ребер решетки).

Возможные варианты заработки уточной нити в структуру исследованы в источнике [110] (рис. 18). Запатентованные структуры имеют растяжимость не более 2-4%.

Рисунок 18 – Возможные варианты расположения уточной нити Компания Liba, одна из ведущих фирм-производителей основовязального оборудования, руководствуясь принципом уменьшения материалоемкости трикотажных полотен для дорожного строительства, предлагает структуры с переменной плотностью вязания [111]. Изменение плотности вязания грунтового переплетения происходит за счет варьирования усилия оттяжки полотна;

общая скорость вязания при этом не меняется (рис. 19). Отмечается, что общее количество петель в раппорте решетки меньше, чем в раппортах решеток известных структур. Выработанная таким способом решетка отличается высокой разрывной прочностью, жесткой фиксацией уточных нитей в местах их пересечения, малым удлинением.

а б Рисунок 19 – Структуры переплетений и графики изменения усилия оттяжки Нити грунтового переплетения могут обвивать вертикальные уточные нити по отдельности, а не все вместе. В таком случае решетка может использоваться в композиционных материалах как армирующий компонент.

Нити грунтового переплетения могут обвивать вертикальные уточные нити все вместе (как минимум две уточные нити). Тогда структура решетки становится стабильнее, чем в предыдущем варианте.

Предлагаемая структура может вырабатываться с использованием нетканого полотна. Такой материал может применяться в областях, где требуется частичная проницаемость или непроницаемость.

Компания «Тенсар» (The Tensar Corporation) [112] предлагает на рынке геосинтетических материалов вязаные решетки с несколькими системами уточных нитей. Помимо утка на всю ширину и по всей длине решетки в структуре имеются уточные связующие нити, которые повышают прочность несущего нагрузку ребра, обеспечивают надежное закрепление всех систем нитей между собой. На рисунке 20 представлены графические записи и структуры патента.

а б в Рисунок 20 – Графические записи и структуры [112] Как видно из рисунков, количество систем нитей, образующих решётку, может изменяться;

соответственно происходит изменение удельного веса решётки и увеличение прочности, поскольку разрывным усилиям сопротивляется все большее число нитей. Запатентованная технология предполагает пропитку полотна полимером (поливинилхлоридом), благодаря которому обеспечивается стойкость к ультрафиолетовому облучению и влиянию окружающей среды.

Вариант вязаной георешетки со стеклянными ровингами 2, 5 и слоем перфорированного нетканого полотна 7 описан в [113, 114]. На рисунке представлен общий вид и узел связи георешетки (рис. 21).

Рисунок 21 – Вязаная георешетка со стеклянными ровингами и слоем перфорированного нетканого материала Представленная георешетка предназначена для армирования асфальтовых покрытий. Улучшение характеристик по сравнению с известными армирующими георешетками достигается использованием нетканого полотна поверхностной плотностью от 10 до 50 г/м2 и имеющего по всей поверхности отверстия 4. При этом для увеличения адгезионных свойств на георешетку при укладке наносится битум или родственное ему вещество.

Для защиты склонов и откосов от эрозии используются вязаные сетки филейного переплетения, структура которых обеспечивает сохранность корневой системы растений [115].

1.6 Сырье, применяемое для производства геотекстильных материалов Широкие функциональные возможности геотекстильных решеток обусловлены не только структурным разнообразием. Большое значение играет вид применяемого сырья. Поэтому изучение свойств синтетических нитей является ключевой составляющей при проектировании георешеток.

Основным видом сырья, используемым для производства вязаных георешеток (геотекстильных материалов в целом) являются природные или синтетические полимеры — высокомолекулярные соединения. Такие нити должны отвечать определённым требованиям [61, 79, 98, 99, 100], таким как высокая прочность и модуль деформации, малое удлинение, хорошая адгезия, упругость (для грунтовых нитей), незначительное сопротивление изгибу и малое сопротивление движению по петлеобразующим органам. Знание свойств нитей даёт возможность прогнозировать их поведение в процессе вязания, проектировать качественные характеристики вязаной георешетки.

Среди синтетических полимеров, обычно получаемых в результате крекинга нефти, наибольшее распространение для производства геотекстильных материалов получили стеклянные ровинги, базальтовые ровинги, полиэфир (PES, PET), полиамид (PA), полиэтилен (PE), полихлорвинил (PVC), полипропилен (PP) [116, 117, 118].

Стеклянные нити (рис. 22) отличаются негорючестью, стойкостью к коррозии и биологическим воздействиям, хемостойкостью, высокой прочностью, хорошими оптическими, электро-, тепло- и звукоизоляционными свойствами. В процессе формования стекловолокна вследствие большой деформации и вытяжки по сравнению с внутренними слоями внешний слой упрочняется, тем самым достигается высокая прочность всей структуры нити. При приложении кратковременной нагрузки зависимость между упругой деформацией стекловолокна и приложенным напряжением носит линейный характер.

Сопротивление изгибу и кручению прямо пропорционально поперечному диаметру нити (ровинга).

Рисунок 22 – Стеклянный ровинг Базальтовое волокно (рис. 23) получают из природных минералов (базальта, базанита и др.) путём расплава и последующего формования элементарных нитей.

Рисунок 23 – Базальтовое волокно По своим физико-химическим свойствам базальтовые волокна и нити похожи на стеклянные (табл. 1), однако отличаются значительно меньшей стоимостью. В таблице представлены характеристики стеклянных и базальтовых нитей [119].

Таблица 1 – Характеристики стеклянных и базальтовых нитей Модуль Температу Температу Температу Плот- Проч- Удлинен упру Свойства ра формо- ра размяг- ра плавле- ность, ность, ие до раз гости, г/см вания, °С чения, °С ния, °С МПа рыва, % ГПа Стеклян- 3100 1260-1300 - 1180-1200 2,6-2,7 72-74 2-2, ные нити Базаль- 2700 1350-1450 1100-1200 1200-1300 2,67 70-90 товые нити Базальтовые волокна способны работать в более широком температурном диапазоне (от – 260 до +700 °С) по сравнению со стеклянными волокнами (от – до +500 °С), превосходят стекловолокна по модулю упругости в 1,5 раза. Среди недостатков базальтоволокна можно назвать хрупкость при изгибе.

Среди химических нитей производство полиэфирных волокон является наиболее широким в связи с их универсальностью, экономичностью и высокими физико-механическими характеристиками. Торговые названия полиэфирных волокон - лавсан, терилен, дакрон, элана, тревира, тетерон, гризутен, тергаль, слотера, терленка, терел и другие [116, 117, 118]. К основным свойствам полиэфирных волокон и нитей относятся устойчивость к действию светопогоды, растворителей, минеральных и органических кислот, микроорганизмов, а также воздействию нефти и дизельного топлива, устойчивость к истиранию (в 4,5 раза ниже, чем у полиамидных волокон) и многократным изгибам, высокая ударная прочность, устойчивость к деформациям растяжения (12-16 кН/мм, что в два раза выше, чем у полиамидных нитей), высокая прочность (до 700 мН/текс), малая ползучесть и модуль жесткости (40-80 Н/мм2). Полиэфирные волокна отличаются неизменностью свойств в мокром состоянии (например, прочность сохраняется на 100%). Интервал рабочих температур составляет от 60 до 170°С;

температура нулевой прочности - 248°С.

Полиамидные нити характеризуются высоким сопротивлением к ударным нагрузкам, низким модулем деформации при растяжении. Диапазон рабочих температур полиамидных нитей составляет 80-150°С, температура плавления в зависимости от молекулярной массы составляет 185-260°С (выше, чем у полиэтилена). К недостаткам полиамидных нитей можно отнести их неустойчивость к УФ-облучению (начинается разрушение), повреждаемость концентрированными кислотами, щелочами при повышенных температурах, хотя при небольших концентрациях значительного ухудшения механических свойств не наблюдается.

Для полипропиленовых нитей характерна высокая износостойкость (сравнима с износостойкостью полиамидов), стойкость к многократным изгибам, ударная вязкость (с надрезом 5—12 кДж/м2), высокая химическая стойкостью к кислотам, щелочам даже при высоких температурах (однако разрушается под действием HNO3, H2SO4). Диапазон рабочих температур полипропилена 120 140°C, плавление начинается при температуре 160-170°C. По морозостойкости полипропиленовые нити уступает полиэтиленовым – выдерживают температуру до 30°С. Недостатком полипропилена является нестойкость к воздействию УФ излучения.

Полиэтиленовые нити отличаются высокими диэлектрическими показателями, изделия из них выдерживают низкую температуру (до -50°С), но теплостойкость невелика: полиэтилен низкого давления способен выдерживать температуру до 100°С, а полиэтилен высокого давления — не выше 60°С. К недостаткам полиэтилена можно отнести разрушаемость при нагревании на воздухе при 80°С. Под действием УФ-лучей и солнечной радиации начинается процесс фотостарения. Полиэтилен является наиболее экологичным из всех полимеров, поскольку из него не выделяются в гидросферу вредные вещества.

Поливинилхлоридные волокна обладают высокой химической стойкостью, очень низкой тепло- и электропроводностью;

они негорючи, атмосферостойки, устойчивы к микроорганизмам. Недостатками является морозонеустойчивость при температурах ниже-15°С (волокна теряют эластичность, становятся жёсткими и ломкими), плохая светостойкость.

Выводы по главе В результате проведенного обзора научной и информационной литературы, патентного исследования получены следующие выводы:

1. Рассмотрены виды геотекстильных материалов, их структурные особенности, функциональное назначение.

2. Изучение видов, строения, свойств, эффективности использования геотекстильных материалов показало, что наиболее перспективными являются вязаные с уточными нитями, получаемые по трикотажной технологии на основовязальных машинах.

3. При исследовании и оценке показателей физико-механических характеристик нитей для производства вязаных георешеток установлено, что наилучшими показателями прочностных и деформационных характеристик обладают неорганические синтетические нити – стеклянные и базальтовые. Они отличаются высокой разрывной прочностью и незначительным удлинением при разрыве, низкой степенью ползучести по сравнению с органическими нитями.

Однако в виду их малой упругости и большого сопротивления при изгибе они не пригодны для переработки на вязальном оборудовании. Поэтому они могут быть использованы как уточные нити.

4. В качестве грунтовых нитей для производства вязаных георешеток лучше всего использовать синтетические органические нити. Наилучшими показателями прочностных характеристик обладают полиэфирные нити, полиамидные и полихлорвиниловые.

На основании представленных выводов сформулированы следующие задачи диссертационного исследования:


Изучить существующие структуры геоматериалов, технологии их производства и физико-механические свойства;

Усовершенствовать классификацию геосинтетических материалов;

Рассмотреть геометрические модели структур основовязаного трикотажа, изучить возможные конфигурации элементов структуры;

Проанализировать процесс вязания георешеток, рассмотреть моменты петлеобразования, определить оптимальные условия прокладывания уточных нитей, установить максимально возможную толщину уточной нити;

Построить геометрические модели структур с учетом значительной толщины уточных нитей;

Разработать структуры вязаных георешёток, удовлетворяющих предъявляемым к ним требованиям;

Провести испытания георешеток в соответствии с современными ГОСТами.

2 Современные представления о классифицировании геосинтетических материалов, терминологии и определениях Исходным этапом для усовершенствования классификации геосинтетических материалов является изучение и анализ уже существующих, отделение существенных признаков от незначимых. Исследование этого вопроса основывается на общепринятой методологии систематизации большого объема понятий – классифицировании. Под классифицированием («классификация» от лат. “classis” - разряд, группа и “facio” – делаю) понимают логическую операцию, состоящую в разделении всего множества предметов по обнаруженным сходствам и различиям на отдельные группы, или подчиненные множества, называемые классами. Понятие, которое делится, называется делимым (лат. totum dividendum), а видовые понятия, получаемые в результате деления – членами деления (лат.

membra divisionis). Признак, по которому производится деление объема понятия, называется основанием деления (лат. fundamentum divisionis) [70].

Каждое родовое понятие можно делить по многим основаниям, так как классы предметов имеют много признаков. Выбор основания деления диктуется целями создания классификации.

В процессе деления объема понятия следует соблюдать четыре правила [70]:

1) Каждое деление должно производиться по одному и тому же основанию. Так, нельзя разделить объем понятия «металл» на видовые понятия «легкий металл», «цветной металл», «щелочной металл», так как при таком делении взяты разные основания, т.е. признаки.

2) Члены деления должны взаимно исключать друг друга. Поэтому объем понятия «число» нельзя разделить на видовые понятия «целое число» и «отрицательное число». Подобное деление называлось бы сбивчивым или перекрестным, так как целое число может быть и отрицательным.

3) Члены деления должны быть ближайшими видами делимого понятия.

Например, нельзя разделить объем понятия «небесное тело» на видовые понятия «звезда», «комета» и «Марс». В приведенном примере совершена ошибка, называемая скачком в делении. Понятие «Марс» является ближайшим видом понятия «планета», а не «небесное тело».

4) Объем всех членов деления должен равняться объему делимого понятия.

Например, нельзя разделить объем понятия «высшее учебное заведение» на «университет» и «институт», пропустив видовое понятие «академия».

До недавнего времени в открытых отечественных источниках присутствовало несколько десятков классификаций [3, 12, 14, 16, 23, 25, 30, 48, 66-70], которые противоречили друг другу, недостаточно точно описывали объекты, отличались неоднозначными методологическими аспектами основ классифицирования. Так в области определений понятие геопластмасс отсутствовало, несмотря на то, что в строительной практике широко используются материалы этого типа. Под геокомпозитами понимались многослойные материалы, хотя согласно современным представлениям о конструкционных материалах, любой композит включает в себя компоненты (матрица и армирующая составляющая), которые отличаются по свойствам, между ними существует явная граница раздела, но разделить их без разрушения невозможно [61].

Абсолютная путаница наблюдалась в определениях, характеризующих строение объектов: в некоторых случаях георешетки, геосетки и геосоты являлись синонимами, или же относились к различным технологиям производства;

в ряде классификаций производилось слишком мелкое деление по геометрическим размерам вплоть до нитей и волокон, что представляется не вполне целесообразным с точки зрения функционального назначения [44, 45, 59, 60, 67-69].

Необходимо отметить полное отсутствие вязаных материалов как самостоятельного вида, иногда их отнесение к геотекстильподобным материалам или классу «прочих» [3, 67, 68, 59].

Рассмотрим подробнее официальную классификацию геосинтетических материалов ОДМ 2003г. «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог» [3], представленную на рисунке 2. Согласно этой схеме все геосинтетические материалы делятся на семь групп, на самом деле из которых только группа «геоплиты» не имеет никакого отношения к текстилю. Геоплитами называют «сплошные теплоизоляционные материалы в виде плиты, например, пенопласт».

Анализ приведенных в работе определений показал, что остальные группы имеют текстильное происхождение и поэтому могут быть отнесены к геотекстилю:

геоэлементы – «отдельные элементы …в виде волокон, тросов, узких лент, выполняющие, как правило, функции армирования, в том числе дискретного»;

геомембрана – «сплошное водонепроницаемое рулонное полотно из геотекстильного, обработанного вяжущим, материала или рулонный пленочный материал»;

геооболочка – «геотекстильный материал или геосетка, образующие объемные оболочки для заполнения их другими строительными материалами…, например, мешки-контейнеры, заполненные песком»;

геокомпозит – «поставляемый в рулонах или блоках материал из двух и более слоев геотекстильных материалов и геосеток».

Подобное деление понятий геосинтетических материалов на группы георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, (геотекстильные, геоплиты, геоэлементы) нарушает один из принципов классифицирования, согласно которому все члены деления должны исключать друг друга [66, 70, 77].

Также при классифицировании совершено еще одно нарушение: деление производится по разным основаниям. В столбике «подгруппа» собраны различные признаки: геотекстильные материалы отражают природу объекта, геооболочки – пространственную конфигурацию, а георешетки – строение объекта. Та же самая ошибка повторяется и в столбце «вид»: тканые материалы делятся по направлению приложения нагрузки, нетканые – по способу скрепления составляющих, плоские геосетки – по направлению приложения нагрузки и происхождению образующего сырья.

Отнесение понятия «георешетка» к группе иллюстрирует скачок в делении, хотя георешетка может быть как пластмассовая, так и текстильная. В данном случае член деления «георешетка» не является ближайшим видом делимого понятия.

Группа «геотекстильные материалы» представлена лишь подгруппами тканых, нетканых и прочих материалов. Очевидно, что нарушен принцип классифицирования, когда объем всех членов деления должен соответствовать объему всего понятия «геотекстиль»: отсутствуют вязаные и плетеные материалы, которые, скорее всего, отнесены в подгруппу «прочие». Технология производства трикотажа имеет принципиальные отличия от технологий ткачества и нетканых материалов [71, 76]. Поэтому конечная продукция обладает уникальными, характерными только для данной технологии свойствами (характеристиками). В частности трикотажные полотна по сравнению с ткаными проявляют лучшие деформационные свойства: разрывная прочность больше, а удлинение при разрыве меньше.

Значительные трудности при выборе, теоретическом обосновании и практическом использовании геосинтетических материалов для дорожного строительства обусловлены выявленным отсутствием терминологической ясности и точности определений. Поэтому задача усовершенствования классификации, учитывающей положения международных стандартов, достижения и опыт специалистов области дорожного строительства, технологии волокнистых материалов, материаловедения, сопротивления материалов и лингвистики, является важнейшей для развития сферы геосинтетических материалов.

В результате в рамках государственного контракта усовершенствована классификация геосинтетических материалов, впоследствии сформировавшая ГОСТ Р 55028-2012 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения», а также государственные стандарты, определяющие методы испытаний геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве [120-127]. В работе участвовали сотрудники ФГБОУ ВПО СПГУТД доц. Баранов А.Ю., проф. Труевцев А.В., специалист научно технической группы ООО «Мегатех инжиниринг» Девятилов А.Н., ведущий сотрудник НИИ «ТСК» Медведев Д.В., а также специалисты научно исследовательских институтов, проектно-подрядные организации и компании производители геосинтетических материалов [66].

На рисунке 24 представлена классификация геосинтетических материалов [2].

Рисунок 24 – Классификация геосинтетических материалов Геосинтетические материалы (geosynthetics, GSY) – это материалы из синтетических или природных полимеров, контактирующие с грунтом или другими средами, применяемые в строительстве. Современные геосинтетические материалы можно разделить (рис. 24) по природе происхождения (геотекстиль, геопластмассы, геокомпозиты), по технологии получения и макроструктуре (геотекстиль тканый, вязаный, плетеный, нетканый;

геопластмассы экструдированные, вспененные, скрепленные;

геокомпозиты дискретно упрочненные и непрерывно-упрочненные), по конкретной реализации технологии, определяющей особенности строения (полотно, мат, мембрана, полоса, решетка, сетка, соты, плита, оболочка) [66, 70, 77].

Геотекстиль ГТ (geotextile, GXT) - материалы из синтетического или природного полимера, получаемые по текстильной технологии, контактирующие с грунтом или другими средами, применяемые в строительстве. Текстильные технологии производства включают в себя технологию вязания, ткачества, нетканых материалов и плетения, а также технологию получения текстильных волокон и нитей [57].


Геотекстиль тканый ГТ-ТК (geotextile woven, GTX-W) - геосинтетический материал, полученный по технологии ткачества (рис. 6, 7).

Геотекстиль вязаный ГТ-ВЗ (geotextile knitted, GTX-K) - геосинтетический материал, полученный по технологии трикотажа (рис. 9).

Геотекстиль плетеный ГТ-ПТ (geotextile braided, GTX-B) геосинтетический материал, полученный по технологии плетения (рис. 8).

Геотекстиль нетканый ГТ-НТ (geotextile nonwoven, GTX-N) геосинтетический материал, полученный по технологии нетканых текстильных материалов (рис. 4).

Геопластмассы ГП (geoplastics, GPL) - материалы, получаемые методом экструзии или вспенивания расплава синтетического полимера, или скреплением полимерных полос, контактирующие с грунтом, применяемые в строительстве.

Геопластмассы экструдированные ГП-Э (geoplastics extruded, GPL-E) материалы, получаемые методом экструзии синтетического полимера (рис. 25).

Рисунок 25 - Экструдированная геопластмасса Геопластмассы вспененные ГП-ВС (geoplastics foamed, GPL-FO) материалы, получаемые методом вспенивания синтетического полимера (рис. 26).

Рисунок 26 - Вспененная геопластмасса Геопластмассы скрепленные ГП-СК (geoplastics consolidated, GPL-C) материалы, получаемые методом химического, термического скрепления полос из синтетического полимера (рис.27).

Рисунок 27 - Скрепленная геопластмасса Геокомпозиты ГК (geocomposites, GCO) - упрочненные композиционные материалы, состоящие из полимерной (синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль связующего все компоненты материала, и армирующего компонента.

Геокомпозиты дискретно-упрочненные ГК-ДУ (geocomposites discontinuously reinforced, GCO-DR) - геокомпозиционные материалы, состоящие из полимерной (синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль связующего все компоненты материала, и армирующего компонента в виде отдельных хаотично распределенных волокон, нитей или иных дискретных включений (рис. 28).

Рисунок 28 - Дискретно-упрочненный геокомпозит Геокомпозиты непрерывно-упрочненные ГК-НУ (geocomposites continuously reinforced, GCO-CR) - геокомпозиционные материалы, состоящие из полимерной (синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль связующего все компоненты материала, и армирующего компонента в виде текстильного полотна или ориентированных нитей (рис.29).

Рисунок 29 - Непрерывно-упрочненный геокомпозит Все геосинтетические материалы по способу реализации той или иной технологии можно разделить на георешетки, геосетки, геополотна, геосоты, геоматы, геополосы.

Геополотно, ГП (geofabric, GF): сплошной геосинтетический материал, образованный из волокон, нитей, пряжи, лент по текстильной технологии.

Геомат, ГМА (geomat, GMA): проницаемая трехмерная конструкция из полимерных мононитей и/или других элементов (синтетических или природных), скрепленных механическим и/или термическим и/или химическим или другими способами (рис.30).

Рисунок 30 - Геомат Геополоса, ГПС (geostripe, GST): узкий геосинтетический материал, имеющий технологически оформленные кромки или получаемый путем вырезания из геосинтетического материала большей ширины.

Георешетка, ГР (geogrid, GGR): плоский геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки правильной стабильной формы, размер которых превышает толщину ребер, образованный путем экструзии, склеивания, термоскрепления или переплетения ребер, противостоящий растяжению (внешним нагрузкам), и выполняющий роль усиления конструкции (рис.31).

Рисунок 31 - Георешетка Геосетка, ГС (geonet, GNT): геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки лабильной формы, размеры которых превышают толщину ребер, образованный путем экструзии или переплетением ребер (рис.32).

Рисунок 32 - Геосетка Геосотовый материал, ГСТ (geocell, GCE) - пространственная конструкция, имеющая сквозные ячейки, образованная из геополос, соединенных в перпендикулярной плоскости относительно плоскости материала, высота ребер которого соизмерима с размером ячейки (рис.33).

Рисунок 33 — Геосотовый материал Выводы по главе 1. На основании результатов изучения и анализа сложившихся терминов и определений усовершенствована классификация геосинтетических материалов, учитывающая природу их происхождения, технологию производства, макроструктуру.

3 Анализ технологического процесса вязания георешёток 3.1 Общая характеристика основовязального оборудования Для производства вязаных георешеток используется основовязальные машины, современные модели которых способны вырабатывать полотна со специфическими эксплуатационными характеристиками [128-134]. Для этого конструкции машин оснащаются системами подачи дополнительных провязываемых слоев (волокнистых холстов, пленок, стекломатов толщиной 0,1 2,0 см), а также механизмами прокладывания уточной нити на всю ширину фонтуры. По способу работы устройства для прокладывания утка делятся на две группы:

устройство для непосредственного прокладывания уточной нити при возвратно-поступательном движении раскладчика нити;

устройства магазинного типа.

Устройства первой группы могут прокладывать нити на всю ширину фонтуры, либо на заданное число игл.

Устройства магазинного типа оснащаются подвижным или неподвижным шпулярником 1 с установленными бобинами уточных нитей 2;

в процессе работы со шпулярника одновременно сматывается несколько уточных нитей 3 (до нитей), которые проходят через систему тарельчатых нитенаправителей 4 и роликовых тормозов 5 и нитенакопителей 6, обеспечивающих натяжение утка (рис. 34). Прошедшие через самоостановы 7 и нитенаправители 8 уточные нити раскладываются на всю ширину игольницы кареткой 9, движущуюся по направляющей 10, и закрепляются крючками 12 транспортера 11. Параллельность прокладываемых точных нитей контролируется транспортером 13 со штифтами 14. Во избежание провисания уточных нитей в центре машины устанавливается шпиндель 15 со спиральными каналами 16 и ролики 17 и 18. Натяжение нитей на этом этапе обеспечивается системами прижимных валиков 19, расположенных на обоих транспортерах. Далее происходит перемещение нитей уточными платинами, расположенными на платинном брусе 20, и прокладывание их за спинки игл 28 с последующей обрезкой концов ножами 22.

Рисунок 34 - Схема механизма прокладывания уточной нити вдоль всей ширины фонтуры Представленная на рисунке схема механизма прокладывания уточной нити на всю ширину фонтуры используется машиностроительной фирмой «Liba» на оборудовании типа Weftlock 3E, Copcentra HS-2-ST-CH, Copcentra HS-2-ST.

Наиболее сложной конструкцией прокладчика утка является мультиаксиальный транспортёр уточной нити на машине Copcentra Max 3 (рис. 35) [134].

Рисунок 35 — Мультиаксиальный транспортёр уточной нити Транспортёр снабжён шпулярником, позволяющим подавать одновременно 7 систем уточных нитей с диапазоном углов от -20° до +20°.

Характерной особенностью основовязального оборудования является высокая производительность. Задача увеличения этого показателя решается по разному. Одним из способов увеличения выработки продукции является повышение скорости вязания за счет уменьшения траектории движения органов петлеобразования. Для этого машиностроительными фирмами предлагается использование движковых игл с сокращенным рабочим ходом. Уменьшенный путь движения иглы позволяет минимизировать ход ушковых гребенок, в результате чего снижаются нагрузки на нить, повышается качество образуемого полотна [128, 129]. Современные вязальные машины способны вырабатывать полотно до 800 м2/ч (шириной до 6,2 м при максимальной скорости до 2000 об/мин).

Управление качественными характеристиками вязаных полотен (строение структуры, плотность) осуществляется благодаря инновационным разработкам.

Так, например, для получения технического трикотажа малой плотности фирмой «Karl Mayer» разработана и запатентована новая форма платин – с удлиненной горловиной [135]. Для получения многослойных мультиаксиальных полотен фирмой «Liba» предлагается оборудование, реализующее технологию «шагающей иглы» («walking needle»), которая заключается в движении фонтуры по сложной траектории. Сущность данной технологии заключается в придании игольнице дополнительного перемещения – по горизонтали [129, 131, 132]. До момента сбрасывания петель фонтура движется к оттяжным валам;

после сбрасывания происходит ее возврат в начальное положение (рис. 36). Такое сложное движение фонтуры необходимо для осуществления процесса вязания при непрерывно вращающемся оттяжном валике. В противном случае на полотне образовывались бы продольные дыры.

Рисунок 36 – Схематичное изображение принципа работы «шагающей иглы»

Чаще всего плоские основовязаные машины выпускаются следующих классов: 16-36 Е с крючковыми иглами;

4-32 Е с язычковыми иглами;

12-36 Е с составными иглами. От класса машины зависит толщина перерабатываемой пряжи (нити) и ширина вырабатываемого полотна. Для производства высокопрочных армирующих решеток и полотен целесообразно использовать низкие классы (4-12 Е), для производства фильтрующих, дренажных материалов пригодны машины среднего класса (14-20 Е). Оборудование высокого класса (выше 22 Е), как правило, используются для производства медицинского трикотажа или технического трикотажа иных целей.

Современное компьютерное обеспечение машин позволяет управлять работой всех механизмов, контролировать технологический процесс при помощи электронных устройств механизма сдвига ушковых гребёнок, контроля диаметра навоя, усилия оттяжки, натяжения основы и прочее. Кроме того, отличная степень слаженности работы всех органов достигается при использовании деталей высокой точности из современных легких и прочных материалов. Использование масляных ванн для движущихся узлов с системой подогрева и охлаждения позволяет поддерживать постоянную рабочую температуру, оптимизируя технологический процесс и уменьшая расход энергии.

В настоящее время основовязальные машины производятся несколькими десятками машиностроительных фирм, среди которых наибольшее распространение получили «Karl Mayer» (ФРГ), «Liba» (ФРГ), «Textima» (ФРГ), «Кидде» (США), «Ямамото» и «Тзугами» (Япония). Основными поставщиками основовязального оборудования в нашу страну являются фирма «Karl Mayer» и «Liba». Помимо промышленных машин компанией «Liba» производятся машины серии Racop TR, имеющие небольшую ширину игольницы, достаточно легкую регулировку технологических параметров и воспроизводящие работу механизмов и основных петлеобразующих органов промышленных машин с шириной фонтуры до 6,5 м. Оборудование такого типа является достаточно удобным для моделирования и анализа, разработки новых видов структур [129].

3.2 Основные органы и механизмы рашель-машины серии Racop Техническая характеристика машины Racop TR 4-V приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Техническая характеристика машины Racop TR 4-V Количество игольниц Количество гребёнок Класс машины 12 Е (игольный шаг 2,12 мм) Рабочая ширина игольницы, мм 12'' (305 мм) Количество пазовых игл, шт Скорость вязания, пет.ряд./мин до Узорообразующий механизм рисунчатая цепь Диаметр барабана рисунчатой цепи 139,57 мм (4 цепи) Параметры навоев, мм диаметр фланцев расстояние между фланцами Габариты машины, мм ширина длина высота Электродвигатель 0,25 КВт Общий вид машины изображён на рисунке 37. Корпус машины представляет собой массивную коробку, благодаря чему придаётся стойкость к инерционным нагрузкам и вибрациям при работе на больших скоростях. В передней части машины находится система оттяжных валов, покрытых специальным материалом, увеличивающим коэффициент трения между валом и полотном.

а б Рисунок 37 – Общий вид рашель-машины Racop TR 4-V Справа расположена панель пуска и останова машины, система тормозных регуляторов навоев, узорообразующий механизм, электродвигатель. С помощью штурвала (слева) можно привести машину в движение вручную.

В верхней части установлены навои с основой и навой с нетканым полотном. Через систему направляющих нити основы подаются к иглам, движущимся поступательно в пазах игольницы.

Сзади машины расположен вал с жёстко закреплёнными на нем кулачками.

От кулачков при вращении вала сообщается движение иглам, замыкателям, ушковым гребёнкам и ведущему оттяжному валику. Главный вал закрыт сетчатым кожухом. Под игольницей и оттяжными валами расположен рычаг регулирования усилия оттяжки.

Машина оснащена составными иглами с острыми кончиками, позволяющими перерабатывать нетканое полотно для улучшения адгезионных свойств при армировании асфальтобетона.

3.3 Условия работы петлеобразующих органов на машине Racop TR 4-V Глубокое понимание сущности процесса вязания позволяет правильно его регулировать для достижения наибольшей производительности и получения наилучшего качества вырабатываемой продукции. Поэтому особое значение имеет изучение каждой операции в отдельности [103-107, 136, 137]. На основовязальной машине фирмы Liba RacopTR 4-V используется вязальный способ петлеобразования, который включает в себя следующие моменты:

заключение, прокладывание, вынесение, прессование, нанесение, соединение, кулирование, сбрасывание, формирование, оттяжка. Заработка в структуру уточных нитей значительной толщины на всю ширину игольницы определяет ряд особенностей процесса вязания.

Для проведения анализа процесса вязания положение петлеобразующих органов удобно определить в прямоугольной системе координат XYZ.

Вертикальная ось Z совпадает с осью стержня иглы, горизонтальная ось X является касательной к внутренней точке крючка иглы в момент ее нахождения на уровне отбойной плоскости, а горизонтальная ось Y параллельна игольнице (рис. 38).

Рисунок 38 – Вид петлеобразующих органов в плоскости XY прямоугольной системы координат 1. Заключение Начало заключения характеризуется подъемом иглы, а замыкатель остается в нижнем положении (рис. 39а). Ушковые гребенки в этот момент совершают сдвиг за иглами. Расположение петлеобразующих органов можно обозначить контрольными точками C, D, E, F. Точка C находится на внешней точке крючка иглы. Точка D определяет положение внутренней точки крючка иглы. Точки E и F находятся в центре отверстий ушковин, причем точка E относится к первой гребенке, а F – ко второй, когда гребенки находятся в положении за иглами.

а б Рисунок 39 – а) Начало заключения;

б) Заключение Координаты точек начала заключения xD= 0;

yD= 0;

zD= 0;

xE= max, xF= max Достижение максимальной величины координаты zD (на машине RacopTR 4-V zDmax= 13,2 мм), завершение кладки нитей за иглами и начало движения ушковых гребенок к иглам определяет момент непосредственно заключения (рис. 39б). Координаты точек в момент заключения:

zD= max zA= max zA zD В результате подъема игл петли (рис. 40) перемещаются по стержню вниз под действием силы Р (механизм оттяжки и вес трикотажа). Если эта сила недостаточно велика, то трикотаж может начать подниматься вместе с иглами под влиянием сил трения, образующихся между иглами и висящими на них петлями.

Отсюда следует, что сила Р должна быть настолько большой, чтобы препятствовать подъему петель. Эту же функцию выполняет пластина (на рисунке не показана), которая действует непосредственно на протяжки петель и на слой волокнистого холста (или другого используемого материала).

Рисунок 40 - Начало заключения Однако, при подъеме иглы петля все же незначительно поднимается, поворачиваясь вокруг точки в, к которой она прижата. Этот поворот на угол будет происходить до тех пор, пока не начнется скольжение петли по игле.

Высота h подъема петли по игле увеличивается с возрастанием угла и зависит от расстояния св, коэффициента трения нити об иглу и от профиля иглы, то есть от угла. С возрастанием величины длины нити в петле требуется, чтобы игла поднималась на большее расстояние. На машине Racop TR 4-V высота заключения и глубина кулирования имеют строго фиксированные значения (13,2 мм и 2,8 мм для внутренней точки крючка иглы соответственно). Составные иглы значительно уменьшают ход движения иглы по сравнению с язычковыми и крючковыми.

Важным моментом при заключении является гарантированный вывод петли из-под крючка. В случае если петля останется под крючком, а новая нить будет проложена, то образуется прессовая петля.

2. Прокладывание Операция прокладывания осуществляется при неподвижных иглах (рис. 41). Ушковые гребенки совершают прокачку в промежутках между иглами, затем сдвиг перед иглами (рис. 37а, б, в) и обратную прокачку в соседних игольных промежутках (рис. 37 г, д, е).

Рисунок 41 – Начало прокачки Начало прокачки характеризуется движением ушковых гребенок к иглам, причем расстояние между ними имеет строго постоянное значение:

xE0, xF [xF+(r1-r0)]-[xЕ+(r1-r0)]=s=const, где r0 – радиус отверстия ушковины, r1 – радиус внешнего края ушковины;

s – расстояние между соседними ушковинами.

На рисунке 42 представлен поэтапно момент прокладывания.

а б в г д е Рисунок 42 – Прокладывание Необходимые условия выполнения прокачки:

а) xE= yE,yF=±0,5tиг б) xF= yE,yF=±0,5tиг в) zCzL+e yE=±0,5tиг yF=±0,5tиг±ntиг xFk+r1+d, где d – расстояние между фронтом игл и фронтом ушковин при из сдвиге перед (за) иглами.

г) yE=±0,5tиг yF=±0,5tиг±ntиг xF= д) yE=±0,5tиг yF=±0,5tиг±ntиг xE= е) xEr1+d zDzMzL, где точка М - точка соприкосновения нити, образующей полупетлю, с поверхностью стержня иглы, точка L – точка, находящаяся на верхней грани канала иглы, из которого выходит замыкатель.

Координаты zM и xM зависят от величины сдвига гребенок за иглами, величины прокачивания гребенок, угла обхвата иглы нитью, формы стержня иглы и коэффициентов трения нити о нить и нити об иглу.

Новая нить должна попасть точно между крючком и кончиком замыкателя.

Для этого в момент прохода ушковых гребенок между иглами внешняя точка крючка иглы должна находится в промежутке от до отверстия ушковины (рис. 43):

zC zE zC zE+r Рисунок 43 – Условия расположения ушковин при прокачке При сдвиге гребенок перед иглами во время кладки и по мере удаления ушковых гребенок от игл при обратной прокачке проложенные нити перемещаются вниз по иглам;

величина перемещения зависит от направления и величины сдвига гребенок (рис. 44) Рисунок 44 – Схема положения нитей при прокладывании на иглы Положение точки перегиба нити на игле выражается уравнением:

, где H – расстояние от центра отверстия ушковины в момент прокачки до плоскости нижних граней прижимной пластины;

n – количество игольных шагов, на которые гребенка сдвигается за иглами.

По мере удаления ушковин от игл нити перемещаются вниз по стержням игл;

чем дальше они будут находиться, тем на большую величину опустятся нити.

За счет увеличения угла обхвата иглы нитью повысятся силы трения, препятствующие перемещению нити.

3. Вынесение Когда ушковые гребенки заканчивают обратную прокачку. Игла начинает опускаться и новая нить, охватывающая ее стержень, попадает под крючок иглы.

Замыкатель неподвижен (рис. 45а). Положение петлеобразующих органов можно записать следующим образом:

zMzD zDzDmax xEr1+d Если новая нить окажется, например, в зоне выхода замыкателя из паза иглы, то возможно нанизывание новой нити на замыкатель и разрыв нити.

Во время вынесения важно, чтобы гребенки не совершали сдвиг перед иглами, так как это приведет к увеличению натяжения, а, следовательно, и к увеличению трения петли об иглу, что особенно опасно при закрытых петлях, имеющих большой угол охвата нитью иглы. При увеличении силы трения передвижение петель по игле затрудняется.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.