КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ

ТА ДИЗАЙНУ

На правах рукопису

Боброва Світлана Юріївна

УДК 677. 07 : 61

Розробка технології в`язання еластичних

виробів заданої форми

Спеціальність 05.19.03 - Технологія текстильних матеріалів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2003 рік

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну (КНУТД) Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: канд.техн.наук, ст.н.с.

Омельченко Василь Дмитрович,

Київський науково-дослідний інститут текстильно-

галантерейної промисловості, директор,

заслужений працівник промисловості України,

професор кафедри технології трикотажного

виробництва КНУТД

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, ст.н.с.

Григорян Георгій Сергійович,

Київський національний торгівельно-економічний

університет, професор кафедри непродовольчих товарів

доктор технічних наук, професор,

Параска Георгій Борисович,

Технологічний університет Поділля (м.Хмельницький),

професор кафедри машин і апаратів

Провідна установа: Херсонський державний технічний університет

Міністерства освіти і науки України, м.Херсон

Захист відбудеться “9” квітня 2003 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.102.02 в Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: 01601, МСП, Київ –11, вул. Немировича-Данченка, 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну.

Автореферат розіслано “4” березня 2003 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Тарасенко А.І.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Високоякісні в`язані еластичні вироби медичного призначення потребують використання сучасних спеціалізованих в`язальних машин. Однак обладнання такого рівня в Україні до цього часу ніколи не встановлювалось. Тому вироби даної групи в країні практично не виробляються, і на цей час випуск цих товарів дуже обмежений внаслідок складності технології виготовлення еластичних суцільнов`язаних виробів, відсутності кваліфікованих спеціалістів та досвіду роботи на такому обладнанні.

Відсутність нових прогресивних технологій, спеціальних нормативних документів та методики проектування гальмує процес виготовлення вітчизняних медичних еластичних виробів високої якості. Крім того, оцінка якості медичних виробів потребує комплексного підходу з урахуванням одночасно медичних та технічних вимог. Ефективне розв`язання складних задач проектування потребує розробки спеціальних нових алгоритмів із застосуванням сучасних ЕОМ.

У зв`язку з цим було прийнято рішення розробити теоретичний базис проектування еластичних медичних виробів заданої форми та видати конкретні рекомендації до технологічних розрахунків, керуючись результатами проведених раніше наукових праць, а також знанням досвіду загальних законів петлетворення та значним вітчизняним досвідом роботи з еластомірними нитками.

Тому дисертація присвячена проектуванню параметрів структури та розробці технології в`язання еластичних виробів медичного призначення на основі аналізу в`язальних можливостей спеціалізованого обладнання.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконана в рамках науково-дослідних робіт, які проводились в Київському національному університеті технологій та дизайну “Нові ресурсозберігаючі технології виробів широкого вжитку та спеціального призначення”. Наукові дослідження проводились в рамках держбюджетної науково-дослідної теми “Створення екологічно чистих матеріалів нового покоління з довгостроковою бактеріоцидною дією”, рег. номер 0102V001414 та за науковим напрямком роботи Київського державного НДІ текстильно-галантерейної промисловості на виконання Державних програм:

-

-

Мета і задачі дослідження

Метою даної роботи є розробка технології в`язання та проектування параметрів структури та властивостей еластичних медичних виробів компресійної дії, що виготовляються на спеціалізованому круглов`язальному обладнанні, а також розробка технологічних режимів виготовлення високоякісних виробів з наперед заданими властивостями. У відповідності з метою роботи поставлені наступні задачі:

Ш

Ш

Ш

Ш

Ш

Об`єкт дослідження – технологія в`язання еластичних виробів медичного призначення на круглов`язальному обладнанні.

Предмет дослідження – еластичні медичні вироби заданої форми, виготовлені подвійними кулірними переплетеннями, із заданою величиною тиску на окремі ділянки тіла людини.

Методи дослідження. Для розв`язання поставлених задач використана комплексна методика досліджень, що включає:

-

-

-

-

-

-

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що автором:

1.

2.

3.

4.

Практичне значення одержаних результатів.

·

·

·

·

Особистий внесок здобувача полягає в обговоренні постановки задач, розв`язанні теоретичних питань, розробці геометричних моделей еластичного трикотажу, виконанні експериментальних досліджень, обробці результатів досліджень, створенні алгоритму та програми автоматизованого проектування виробів із заданими властивостями. Здобувачу належать головні ідеї, узагальнення і висновки за результатами досліджень.

В роботах, виконаних у співавторстві, здобувачу належить аналіз результатів дослідження властивостей та параметрів еластичних медичних виробів [2; 3]; розробка методів опису конфігурації медичних еластичних виробів [6]; аналіз науково-технічної літератури, присвяченої питанням проектування еластичних виробів, аналіз різних підходів та формулювання принципів сучасного проектування виробів даної групи [1]; аналіз асортименту еластичних виробів заданої форми [5]; створення алгоритму проектування еластичних медичних виробів, розробка оптимальних технологічних режимів їх виготовлення [4; 7], розробка математичної моделі конфігурації еластичного виробу заданої форми [8], розробка математичних залежностей для розрахунку параметрів структури еластичного трикотажу [9].

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та були схвалені:

Ё

Ё

Ё

Ё

Ё

Ё

Публікації. Матеріали дисертації викладені в 9 працях, з яких 4 в наукових фахових журналах, 2 тез наукової конференції, 1 авторське свідоцтво, 2 депонованих рукописи.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, 5 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, що включає 106 найменувань, а також додатків, що представлені на 66 сторінках. Робота викладена на 192 сторінках машинописного тексту, включає 24 ілюстрації, 24 таблиці. Основна частина дисертації складає 146 сторінок.

Основний зміст роботи

Вступ присвячено обгрунтуванню актуальності вибраної теми. Відзначено новизну, наукову та практичну цінність роботи, описано її структуру і вказано обсяг.

У першому розділі зроблено аналіз науково-технічної літератури, що розкриває питання використання еластомірних ниток у виробництві в`язаних виробів медичного призначення, які застосовуються для лікування та профілактики різних видів захворювань.

Відзначено, що в усіх країнах світу продовжують розширюватись асортимент та зростати обсяги виробництва еластомірних ниток, що випускаються під різними торговими марками. Застосування таких ниток є одним з напрямів створення нових текстильних виробів і матеріалів як традиційної форми, так і різних технічних, медичних виробів, одягу спеціального призначення.

В останній час у світі з`явилось багато принципово нових виробів, випуск і застосування яких в інших країнах налагоджений і постійно зростає. З`ясовано, що одним з найбільш дефіцитних видів текстильних виробів, які особливо користуються попитом у населення, є спеціальні еластичні вироби для лікування та профілактики багатьох видів судинних патологій, травм опорно-рухового апарату, в лікувальній фізкультурі та спорті. Однак їх асортимент і якість не можуть повністю задовольнити потреб в цих виробах. Підкреслюється необхідність проведення комплексних досліджень у напрямку проектування медичних суцільнов`язаних еластичних виробів високої якості з двофонтурних круглов`язальних машин.

В процесі проектування медичних виробів поєднуються досить складні медичні і технологічні задачі, тому вказується на актуальність проведення пошуку найбільш ефективних способів їх розв`язання, вибору оптимальної конструкції готових виробів та застосування найбільш раціонального в`язального обладнання. Встановлено, що при проектуванні еластичних медичних виробів основним контрольованим параметром є дозований тиск на тіло людини, що повинен бути визначеної величини на кожній ділянці і змінюватись від виду та тяжкості хвороби за рекомендаціями медичних установ.

Автори більшості робіт, присвячених проектуванню виробів заданої форми, пропонують проектувати дану групу виробів, виходячи із забезпечення достатньої розтяжності. Однак ці методики не можуть бути використані при проектуванні еластичних медичних виробів, де основним заданим параметром є їх тиск на тіло людини. Найбільший внесок в проблему вирішення питань проектування еластичних виробів внесли наукові праці проф. В.М.Філатова. Ним запропоновано використовувати теорію тонких пружних оболонок для опису математичних моделей еластомірних текстильних виробів. Заслуговують на увагу також наукові праці Н.І.Пригодіної та Н.М.Позднякової, в яких пропонуються методики проектування еластичних панчішних виробів за заданим тиском, виготовлених на одноциліндрових панчішних автоматах.

Відзначено, що провідною фірмою по випуску спеціалізованого в`язального обладнання для виготовлення виробів медичного призначення є фірма “Гаррі Лукас” (ФРН). Дослідження його технологічних можливостей дозволяє налагодити випуск значного асортименту високоякісних еластичних виробів, що відповідатимуть міжнародним стандартам та не поступатимуться своєю якістю найкращим світовим зразкам.

Підкреслено необхідність застосування ЕОМ при проектуванні трикотажних виробів заданої форми. Наявність готових пакетів прикладних програм, швидкість роботи, великі обсяги пам`яті, зручність у користуванні дозволяє широко впроваджувати можливості електронно-обчислювальної техніки для проектування трикотажних виробів заданої форми широкого асортименту, в тому числі і медичного призначення.

Встановлено, що для забезпечення високої ефективності технологічного процесу і забезпечення потрібних лікувальних властивостей еластичних медичних виробів доцільно в процесі їх проектування керуватися такими принципами:

·

·

·

·

У другому розділі здійснений аналіз асортименту еластичних виробів заданої форми та на основі цього розроблено їх класифікацію за функціональним призначенням та конструкцією окремих ділянок. Класифікація дає змогу переходити до наступних етапів технологічного проектування та подальшої розробки елементів системи автоматизованого проектування, з метою подальшого нарощування і уточнення алгоритму єдиної методики проектування виробів заданої форми.

Розроблено математичну модель конфігурації еластичних виробів заданої форми, що дозволяє забезпечувати постійний тиск по поверхні колінної чашечки або ліктьового суглобу і проектувати оптимальні лінійні розміри та необхідну кількість петель складних ділянок трикотажного виробу, найбільш точно відповідаючого антропології кінцівок.

Для опису обхвату в кожній точці ноги згідно її конфігурації пропонується застосовувати математичний метод – сплайн-інтерполяцію. Це дозволяє проектувати необхідні лінійні розміри та величину стискальної сили практично в кожному горизонтальному перетині конічних ділянок еластичного медичного виробу.

В даному розділі розглянуті питання проектування параметрів еластичних медичних виробів, в основу якого закладається медично обгрунтоване значення величини стискальної сили.

На основі теорії пружної текстильної оболонки проф. В.М. Філатова виведені теоретичні залежності для визначення величини петельного кроку трикотажу у вільному стані при умові забезпечення необхідного тиску для одномірної та двомірної моделей пружної текстильної оболонки.

Для одномірної моделі:

(1)

де – петельний крок у вільному стані трикотажу при умові забезпечення

необхідного тиску;

J – кількість видів еластомірних ниток на одиничній ділянці;

С1,…Сj – відповідно жорсткість при розтягненні цих ниток. Визначається із

експериментальних навантажувальних характеристик, мН/мм;

– кут між віссю та твірною конуса, яким апроксимується ділянка кінцівки людини;

Np – кількість петельних рядів в 100 мм трикотажу;

S – довжина дуги кола в точці виміру, мм;

I – кількість голок на машині;

і – відносне видовження утокової еластомірної нитки по довжині,

і = (L2 – L) / L,

L – довжина відрізку еластомірної нитки у вільному стані, мм,

L2 – довжина того ж самого відрізку в розтягнутому стані перед входом до

петлетвірної системи, мм.

Для двомірної моделі:

, (2)

де – петельний крок у вільному стані трикотажу при умові забезпечення необхідного

тиску;

СY – жорсткість при розтягненні трикотажного матеріалу по довжині, мН/мм;

СX – жорсткість при розтягненні трикотажного матеріалу по ширині, мН/мм;

Ry – радіус кривизни кінцівки в точці виміру вздовж її поверхні (по довжині);

м – коефіцієнт Пуассона.

fX – вісьове зусилля, з яким натягується виріб, Н.

Важливим етапом проектування медичних панчішних виробів є визначення мінімально та максимально можливої довжини нитки у петлі на даному виді обладнання. Використання методики проф. І.І.Шалова та уточнених формул Н.М.Позднякової для розрахунку граничних значень довжини еластомірної нитки у петлі після перевірки показало значні розходження порівняно з експериментальними даними.

Встановлено, що при процесі петлетворення, що відбувається з розподілом, утворення петлі з еластомірної нитки на голках риппшайби відбувається за рахунок вже сформованої петлі циліндру практично не використовуючи нитки, що йде з нитковода. Причому це відбувається за рахунок додаткового її видовження внаслідок високих деформаційних властивостей еластомірних ниток. Крім того, надходження нової нитки з боку нитковода обмежена ще й малим коефіцієнтом жорсткості еластомірної нитки та високих фрикційних властивостей. Внаслідок цього проаналізовані максимально та мінімально можливі довжини еластомірних ниток у петлі, що були отримані в ході експерименту, і на основі цього запропоновані математичні залежності для визначення граничних довжин нитки у петлі з урахуванням конструктивних особливостей спеціалізованого устаткування.

(3)

(4)

де t – голковий крок,

Т – лінійна густина нитки.

Теоретичні дослідження структури еластичного трикотажу подвійних кулірних переплетень з використанням еластомірних ниток дозволили одержати математичні залежності для проектування довжини нитки у петлі, висоти петельного ряду та витрат сировини на виготовлення еластичних панчішних виробів медичного призначення. Запропонована методика дозволяє здійснювати розрахунок кількості елементів структури та витрат сировини на виготовлення ділянок просторової форми еластичних медичних виробів.

Третій розділ присвячений експериментальним дослідженням фізико-механічних, геометричних характеристик, лікувальних властивостей та параметрів структури еластичних наколінників, виготовлених утоковими переплетеннями на базі подвійного напівфангу (основна частина), та ластику 1+1 (ділянка колінної чашечки). Еластомірна армована нитка пров`язувалась в петлі та прокладалась в якості утоку в кожному другому петельному ряді.

В результаті аналізу технологічних можливостей двофонтурної спеціалізованої машини ELHA моделі RR2-FB-105 фірми “Гаррі Лукас” (ФРН) встановлено, що на даному виді обладнання може бути виготовлений кулірний трикотаж замкненого контуру просторової конфігурації із забезпеченням необхідного компресійного ефекту. Еластичні вироби з цієї машини можуть створювати надійний фізико-терапевтичний ефект і можуть бути використані в лікувальних або профілактичних цілях.

В результаті проведеного теоретичного аналізу було встановлено, що найбільш істотно на вибрані критерії оптимізації впливають такі параметри, які і були вибрані в якості факторів експерименту:

x1 - лінійна густина еластомірної армованої утокової нитки, текс;

x2 - лінійна густина еластомірної армованої нитки, що пров`язується в петлі, текс;

x3 - лінійна густина нитки еластик, текс;

x4 - вхідний натяг еластомірної армованої утокової нитки, сН;

x5 - вхідний натяг еластомірної армованої нитки, що пров`язується в петлі, сН;

x6 - вхідний натяг нитки еластик, сН;

x7 - глибина кулірування в 1 системі, мм;

x8 - глибина кулірування в 2 системі, мм.

Для реалізації поставленої задачі був використаний метод математичного планування експерименту. На основі вибраних факторів реалізована 1/16 дробова репліка плану 28-4 повного факторного експерименту. Фактори експерименту змінювались у таких діапазонах: x1min = 208 текс, x1mах = 263 текс; x2min = 16,5 текс, x2mах = 33 текс; x3min = 10 текс, x3mах = 20 текс; x4min = 50 сН, x4mах = 120 сН; x5min = 20 сН, x5mах = 45 сН; x6min = 12 сН, x6mах = 26 сН; x7min = = 4,5 мм, x7mах = 6,2 мм; x8min = 3,7 мм, x8mах = 5,3 мм.

Розрахунок коефіцієнтів рівнянь регресій, математична обробка результатів експерименту та статистичний аналіз одержаних рівнянь проводилась за певним порядком по формулам згідно загальновідомої методики статистичної обробки даних. В результаті проведених досліджень нами запропоновано 20 адекватних математичних лінійних залежностей з урахуванням значущості коефіцієнтів регресій, основні з яких наведені нижче і представлені у кодованих величинах.

Математичні моделі при розтягненні по ширині:

-

y1 = 164,8 – 6,5x1 – 23x2 – 3x3 – 1,5x5 + 6,5x7 +2x8; (5)

-

y2 = 156,9 – 7,1x1 – 23,4x2 – 3,8x3 – 1,9x5 + 6,3x7 + 2,5x8; (6)

-

y3 = 1,5 + 0,5x1 + 0,2x2 + 0,3x3 – 0,3x4 + 0,3x7; (7)

-

y4 = 94,0 – 0,7x1 – 0,8x2 – 0,5x3. (8)

Математичні моделі при розтягненні по довжині:

-

y5 = 94 – 4,4x1 – 31,7x2 – 6,7x3 – 8,3x4 – 3,1x5+ 1,4x6 + 9,4x7 + 2x8; (9)

-

y6 = 83,8 – 4,2x1– 28,6x2 – 6,3x3 – 7,9x4–2,5x5+ 1,4x6+ 8,6x7+1,8x8. (10)

Математичні моделі для тиску:

-

y7 = 5,77 +0,42x1 +0,25x2 – 0,26x3 + 2,37x4 +0,26x6–0,25x7; (11)

-

y8 = 5,16 + 0,27x1 +0,50x2 +1,77x4 – 0,51x7. (12)

Математичні моделі для кількості петельних рядів в 100 мм трикотажу

-

y9 = 173,6– 3,8x1 + 8,3x2 – 7,6x3– 10,4x4 + 4,3x5– 15x6 –5,2x7; (13)

-

y10 = 194– 5x1– 1,5x2 – 4,1x3 – 4,2x4 + 2x5 + 1,3x6 – 3x7 –1,8x8. (14)

Математичні моделі для довжини нитки у петлі:

-

y11 = 2,12 + 0,04x3+ 0,04x4 0,02x5 + 0,02x6 + 0,08x7 0,02x8; (15)

-

y12 = 4,48 0,04x3 0,03x4 + 0,02x5 0,11x6 + 0,02x7+0,11x8; (16)

-

y13 = 2,06 0,02x1 + 0,03x2+ 0,02x3 + 0,04x4 0,04x5+ 0,01x6 + 0,09x7 0,02x8; (17)

-

y14 = 4,38 + 0,03x1 0,21x3 + 0,05x4 0,01x5 0,14x6 +0,24x8. (18)

Математична модель для маси одного виробу

y15 = 26,9 + 0,9x1 + 3,6x2 + 2x3 – 1,7x4 – 0,4x5 + 0,9x7 + 0,3x8. (19)

На рис.1 та 2 представлені графіки для двофакторних залежностей при умові збереження інших факторів на середньому рівні, що показують вплив лінійної густини еластомірної нитки на величину повної деформації розтягнення по ширині та довжині трикотажу при різних рівнях глибини кулірування – hmin = 4,50 мм, hсер = 5,35 мм, hmax = = 6,20 мм.

Одержані поліноміальні моделі були використані для аналізу і оптимізації технологічного процесу і подальшого проектування високоякісних еластичних виробів з необхідними параметрами. В результаті проведених досліджень встановлено, що основні споживчі властивості еластичних виробів компресійної дії залежать головним чином від властивостей і режимів переробки еластомірних ниток, що пров`язуються в петлі, і прокладаються в якості утоку. Показано, що величину тиску окремих ділянок виробу на тіло людини визначає, головним чином, сила вхідного натягу утокової еластомірної нитки. Тиск готового виробу ділянки в області “над коліном” змінювалась в рамках експерименту від 2,16 до 9,71 кПа. Це свідчить про можливість одержання виробів з широким діапазоном компресійних властивостей на устаткуванні одного діаметру циліндра.

На основі проведених експериментальних досліджень і аналізу технологічних можливостей спеціалізованого устаткування розроблена нормативно - технічна документація для виготовлення медичних еластичних виробів з двофонтурних круглов`язальних машин з метою використання при проектуванні даних виробів в умовах виробництва.

У четвертому розділі розглянуті компромісні задачі оптимізації показників якості, що відносяться до класу багатокритеріальних задач оптимального управління і розв`язуються методом лінійного програмування.

Задачею роботи було знайти такі найкращі комбінації значень факторів x1, x2, …, x8, при яких параметри оптимізації приймали значення, що задовольняють вимогам до якості виробу при умові знаходження факторів в реально існуючих діапазонах. Оскільки оптимізація одного з параметрів може призвести до того, що інший параметр прийме недопустиме значення, розглядалась зміна всіх показників одночасно. При цьому розв`язком поставленої задачі є деякий компроміс, тобто такий набір значень факторів x1, x2, …, x8, при якому, можливо, параметри yі не досягають оптимальних значень, проте обов`язково знаходяться у межах свого існування та забезпечують найліпші компромісно можливі показники якості.

Для розв`язання поставленої задачі за допомогою симплекс-методу розроблено математичний алгоритм проектування параметрів та властивостей виробів, а також оптимальних технологічних режимів їх виготовлення на базі застосування сучасної обчислювальної техніки, що є одним із перших вирішень компромісних задач на етапі

технологічного проектування трикотажних виробів, де враховують одночасно всі основні показники якості. На рис.3 представлено блок-схема складеного алгоритму.

На основі розробленого алгоритму складено програму автоматизованого проектування та оптимізації технологічних параметрів роботи в`язального обладнання та основних показників якості еластичних в`язаних виробів медичного призначення для виготовлення виробів із зазделегідь заданими властивостями.

Розроблена програма пропонує користувачеві автоматично за допомогою ЕОМ проводити розрахунки технологічних параметрів роботи устаткування у діалоговому режимі. Це дозволяє за дуже короткий термін встановити найбільш оптимальний варіант заправки в`язального автомату для виготовлення виробу із заданими показниками якості. Запропоновані раціональні технологічні режими для виготовлення еластичних наколінників складної форми. Завдяки їх використанню вдасться значно збільшити продуктивність в`язального устаткування, знизити витрати енергії, праці та сировини.

П`ятий розділ присвячений виробничій перевірці економічної ефективності від впровадження результатів роботи. Впровадження розробленого програмного продукту автоматизованого проектування параметрів, властивостей медичних еластичних виробів компресійної дії та технологічних параметрів роботи спеціалізованого устаткування дозволяє скоротити термін розробки і впровадження у виробництво нових виробів, виключити необхідність виготовлення пробних зразків для проведення досліджень та зменшити кількість працюючих, що зайняті в розробці нового асортименту, а отже й значно знизити собівартість одного десятку медичних виробів. Наприклад, при виготовленні однієї партії медичних наколінників просторової форми собівартість одного десятку виробів в середньому знизиться на 6,28 грн.

Так

Ні

Ні

Так

Рис.3. Блок-схема алгоритму оптимізації показників якості еластичних медичних виробів та технологічних параметрів роботи в`язального обладнання

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Боброва С.Ю. Розробка технології в`язання еластичних виробів заданої форми. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.03 – технологія текстильних матеріалів. – Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено розробці технології в`язання та створенню теоретичних основ проектування параметрів, структури та властивостей еластичних медичних виробів компресійної дії, що виготовляються на спеціалізованому круглов`язальному обладнанні.

В результаті аналізу асортименту еластичних виробів заданої форми розроблено класифікацію виробів даної групи за функціональним призначенням та конструкцією окремих ділянок. Розроблено математичну модель конфігурації еластичних виробів заданої форми, що дозволяє проектувати лінійні розміри та тиск по окремих ділянках і забезпечити постійний тиск по поверхні колінної чашечки або ліктьового суглобу.

Запропонована методика, що дозволяє проектувати параметри структури еластичних медичних виробів, виходячи з тиску, величина якого обгрунтована і відповідає медико-технічним вимогам.

Встановлені багатофакторні лінійні залежності між величинами технологічних параметрів роботи обладнання – лінійних густин армованої утокової еластомірної нитки, армованої еластомірної нитки, що пров`язується в петлі, текстурованої капронової нитки еластик, швидкістю їх подачі в зону в`язання, глибини кулірування ниток в 1 та 2 петлетвірних системах та параметрами структури, тиском, деформаційними та геометричними властивостями еластичних медичних виробів заданої форми.

Розроблено алгоритм, на основі якого складено програму автоматизованого проектування та оптимізації технологічних параметрів роботи в`язального обладнання та основних показників якості еластичних в`язаних виробів медичного призначення для виготовлення виробів із зазделегідь заданими властивостями.

Ключові слова: еластичний кулірний трикотаж, еластичні медичні вироби, еластичні вироби заданої форми, тиск виробу на тіло людини, параметри структури трикотажу, проектування параметрів, двофонтурна круглов`язальна машина.

Боброва С.Ю. Разработка технологии вязания эластичных изделий заданной формы. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.03 - технология текстильных материалов. – Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2003.

Диссертация посвящена разработке технологии вязания и созданию теоретических основ проектирования параметров, структуры и свойств эластичных медицинских изделий компрессионного действия, которые вырабатываются на специализированном кругловязальном оборудовании.

Установлено, что одним из наиболее дефицитных видов текстильных изделий медицинского назначения в Украине являются цельновязаные эластичные изделия компрессионного действия для лечения многих видов сосудистых патологий и травм опорно-двигательного аппарата. Такие изделия отечественного производства практически отсутствуют, а существующие значительно уступают зарубежным аналогам по своему качеству и не соответствуют современным медико-техническим требованиям. Согласно мировых стандартов основной показатель качества – величина компрессии должна задаваться с учетом назначения изделия по конкретным рекомендациям врача и анатомо-физиологических особенностей организма человека.

Ведущей фирмой, которая специализируется на производстве кругловязального оборудования для изготовления изделий медицинского назначения, это фирма “Гарри Лукас” (ФРН). Использование специализированного оборудования позволяет внедрить в Украине технологию изготовления цельновязаных эластичных медицинских изделий заданной конфигурации - замкнутой геометрической формы переменными диаметрами, и участков сложной геометрической формы за счет технологических возможностей вязального оборудования.

Разработана математическая модель конфигурации эластичных изделий заданной формы, что позволяет проектировать линейные размеры и давление по отдельным участкам и обеспечивать постоянное давление по поверхности коленной чашечки или локтевого сустава.

В результате анализа ассортимента эластичных изделий заданной формы разработана классификация изделий данной группы по функциональному назначению и конструкции отдельных участков, что предоставляет возможность переходить к следующим этапам технологического проектирования и дальнейшей разработке САПР.

Теоретические исследования структуры эластичного трикотажа двойных кулирных переплетений с использованием нескольких эластомерных нитей позволили получить математические зависимости для проектирования длины нити в петле. Кроме того, получены математические зависимости для определения количества элементов структуры в каждом ряде отдельных участков эластичного изделия и расходов сырья для вязания изделий простой и сложной пространственной формы.

На основании известной теории упругой эластичной оболочки проф.В.Н.Филатова выведены теоретические формулы для определения величины петельного шага трикотажа в свободному состоянии при условии обеспечения необходимого давления для одномерной и двумерной моделей.

В результате экспериментальных исследований c использованием математических методов планирования установлены многофакторные линейные зависимости между величинами технологических параметров работы оборудования – линейных плотностей армированной уточной эластомерной нити, армированной эластомерной нити, что провязывается в петли, текстурированной капроновой нити эластик, скоростью их подачи в зону вязания, глубины кулирования нитей в 1 и 2 петлеобразующих системах и параметрами структуры, давлением, деформационными и геометрическими свойствами эластичных медицинских изделий заданной формы.

Разработан алгоритм, на основании которого создана программа автоматизированного проектирования и оптимизации технологических параметров работы вязального оборудования и основных показателей качества эластичных вязанных изделий медицинского назначения для изготовления изделий с заранее заданными свойствами.

Разработана нормативно - техническая документация для изготовления медицинских эластичных изделий с двухфонтурных кругловязальных машин с целью использования при проектировании и изготовлении данных изделий в условиях производства.

Ключевые слова: эластичный кулирний трикотаж, эластичные медицинские изделия, эластичные изделия заданной формы, давление изделия на тело человека, параметры структуры трикотажа, проектирование параметров, двухфонтурная кругловязальная машина.

Bobrova S.Y. Knitting technology development of elastic one-piece wares. – Manuscript.

The dissertation to be submitted for a Candidate Degree in technical sciences by speciality 05.19.03 - technology of textile materials. – Kyiv National University of Technologies and Design, Kyiv, 2003.

Dissertation is devoted to knitting technology development and to creation of parameters, structure and properties of elastic medical compression wares theoretical projection basis, that have made on specialized circular rib knitting equipment .

As a result of elastic one-piece hosiery assortment analysis is developed classification this group wares for functional designating and to construction of separate parts. The mathematical configuration model of elastic medical one-piece hosiery is developed, that allows to project the linear dimensions and pressure on separate parts and to provide permanent pressure on surface of knee or elbow.

The method is offered allowing to project the structure parameters of elastic medical wares, on the assumption of pressure, a size of which is substantiated and meet medical-technical requirements.

Multiple-factor mathematical linear dependences were built between knitting parameters – line densities shot wire and core-spun yarn for knitting and textured kapron thread elastic, speed of their feed into knitting zone, slur depths in 1 and 2 looping systems, and structure parameters, pressure, strain and geometrical properties elastic medical knittwares.

Algorithm is developed, on base of which is created a computer-aided program of projection and optimization of circular rib knitting equipment work technological parameters and elastic medical hosiery basic quality indexes for making of wares with given properties.

Key words: elastic slur knitting, elastic medical wares, elastic one-piece wares, goods pressure on man body, knittware structure parameters, designing of parameters, circular rib knitting machine .