В роботі проведено аналіз неразрушающих методів контролю розподілу щільності в тілі намотування. Показано, що ці методи засновані на вимірі ослаблення інтенсивності проникаючого випромінювання при проходженні через тіло намотування, дозволяють здійснювати контроль, не руйнуючи саму пакування. При цьому пакування після контролю може бути повернута в технологічний процес, де можна проаналізувати її подальшу поведінку. Кількість чаду при проведенні досліджень скорочується, що дає можливість збільшити обсяг вибірки при вимірах. Цьому також сприяє скорочення часу вимірювань і відсутність, у багатьох випадках, громіздких розрахунків.

Анотація наукової статті з фізики, автор наукової роботи - Нурієв Магомедалі Нураддін, Сейдалієв Ільхам Магомед


THE ANALYSIS OF THE CONTROL METHODS TO THE QUALITY PARAMETERS OF THE WINDING IN THE TEXTILE INDUSTRY WITH RADIATION MEASURING

The analysis of the non-destructive methods of the density distribution control on the winding body has discussed in the topic. The density distribution control methods that based on measuring of the intensity remission of the radiation while passing the winding body allow to the supervision without demolition of the winding. In this time the winding can be returned to the technological process after the control where it is possible to analyse its further behavior. The quantity of waste matter reduces and it enables to increase volume of choices in the measuring process.


Область наук:

  • фізика

  • Рік видавництва: 2016


    Журнал

    Бюлетень науки і практики


    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ЯКОСТІ намотування В ТЕКСТИЛЬНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ, ЗАСНОВАНИХ НА ВИМІРЮВАННІ ВИПРОМІНЮВАННЯ'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ЯКОСТІ намотування В ТЕКСТИЛЬНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ, ЗАСНОВАНИХ НА ВИМІРЮВАННІ ВИПРОМІНЮВАННЯ»

    ?ТЕХНІЧНІ НАУКИ / TECHNICAL SCIENCE

    УДК 677-487.5.23.275

    АНАЛІЗ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ЯКОСТІ намотування В ТЕКСТИЛЬНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ, ЗАСНОВАНИХ НА ВИМІРЮВАННІ ВИПРОМІНЮВАННЯ

    THE ANALYSIS OF THE CONTROL METHODS TO THE QUALITY PARAMETERS OF THE WINDING IN THE TEXTILE INDUSTRY WITH RADIATION MEASURING

    © Нурієв М. Н.

    д-р техн. наук, Азербайджанський державний економічний університет

    м Баку, Азербайджан, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    © Nuriyev M.

    Dr. habil., Azerbaijan State Economic University Baku, Azerbaijan, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. © Сейдалієв І. М.

    канд. техн. наук, Азербайджанський державний економічний університет

    м Баку, Азербайджан, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    © Seydaliyev I.

    PhD, Azerbaijan State Economic University Baku, Azerbaijan, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Анотація. В роботі проведено аналіз неруйнівних методів контролю розподілу щільності в тілі намотування. Показано, що ці методи засновані на вимірі ослаблення інтенсивності проникаючого випромінювання при проходженні через тіло намотування, дозволяють здійснювати контроль, не руйнуючи саму пакування. При цьому пакування після контролю може бути повернута в технологічний процес, де можна проаналізувати її подальшу поведінку. Кількість чаду при проведенні досліджень скорочується, що дає можливість збільшити обсяг вибірки при вимірах. Цьому також сприяє скорочення часу вимірювань і відсутність, у багатьох випадках, громіздких розрахунків.

    Abstract. The analysis of the non-destructive methods of the density distribution control on the winding body has discussed in the topic.

    The density distribution control methods that based on measuring of the intensity remission of the radiation while passing the winding body allow to the supervision without demolition of the winding. In this time the winding can be returned to the technological process after the control where it is possible to analyse its further behavior. The quantity of waste matter reduces and it enables to increase volume of choices in the measuring process.

    Ключові слова: метод контролю, параметри намотування, джерело випромінювання, коефіцієнт поглинання, детектор, пакування, інтенсивність променів, лічильник.

    Keywords: control method, winding parameters, radiation source, absorption coefficient, detector, winding, intensity of radiation, counter.

    Вперше жорстке випромінювання застосовано для дослідження текстильних пакувань в роботі [1]. Схема пристрою наведена на рисунку 1.

    №7 (липень) 2016 р

    науковий журнал (scientific journal) http: // www. bulletennauki. com

    Малюнок 1. Пристрій для вивчення розподілу щільності намотування за допомогою радіоактивних ізотопів.

    Воно складається з сталевого корпусу 1, на задній стінці якого поміщений фіксатор-тримач 2 для пакування, являє собою стрижень з фіксуючим кулькою 3 на кінці. Кулька входить у виїмку пластини 4, прикріпленою до задньої стінки сталевого корпусу. На стрижень 2 поміщають пакування (патрон 5 з пряжею 6). У кількох точках 7 на патроні зміцнюють спеціальні чашечки з джерелами радіоактивного випромінювання.

    Для пакувань з щільністю 0,35-0,85 г / см3 застосовують бета - випромінюючі ізотопи. Потік бета - частинок від джерел випромінювання колімуючих перегородками 8, поміщеними між джерелом і приймачем випромінювання - газорозрядним лічильником часток 9. Фіксатор-тримач фіксує положення пакування щодо лічильника. Лічильник 9 поміщений на планці 10, яка одним своїм кінцем обертається навколо гвинта 11, що дозволяє переміщати планку по висоті. На іншому її кінці встановлено гвинт 13, який проходить через стінку сталевого корпусу. Цей гвинт служить для повороту планки навколо гвинта 11, завдяки чому планка з поміщеними на ній лічильниками стає паралельної поверхні пакування. З метою вивчення структури пакування в різних місцях по висоті намотування лічильник переносять в стан II і III для цього в стінці сталевий коробки є вирізи 12 для головки лічильника.

    За допомогою пристрою можна виробляти кілька варіантів дослідження пакувань.

    1. Джерело випромінювання поміщають безпосередньо на поверхні патрона. Порожній патрон 5 надягають на стрижень 2 і вставляють в сталевий корпус приладу. Гвинтами 11 і 13 положення планки 10 регулюється так, щоб джерело випромінювання був у центрі лічильника 9. Після цього патрон знімають зі стержня 8 і на мотальної машині намотують на нього певну кількість шарів пряжі. Отриману бобіну насаджують на стрижень 2, вставляють його в корпус приладу, включають реєструючу установку і проводять вимірювання. Бобіна знімається, намотується ще один шар пряжі, і вимірювання повторюють. І так до формування повної бобіни.

    2. Джерело випромінювання поміщають з внутрішньої сторони патрона, на якому пряжа повністю намотана. Пакування встановлюють в корпус приладу і спочатку реєструють бета частинки, що проходять через всі шари намотування. Потім відмотують з пакування певну кількість пряжі і знову реєструють кількість імпульсів і т. Д. До кінця намотування.

    3. Перелік основних джерел радіоактивного випромінювання поміщають на металеву фольгу, які замотують між шарами пряжі при формуванні пакування в декількох місцях. Після кожного прокладання фольги з джерелом реєструють кількість частинок проходять через дане число шарів намотування.

    Про величину щільності намотування пропонується судити побічно, користуючись формулою

    J = Jae "a, (1),

    де J, Ja - число Р-частинок, відповідно, після пакування і при її відсутності;

    / - масовий коефіцієнт поглинання, см2 / г;

    а - поверхнева щільність поглинання, г / см2.

    Очевидно, що описана методика досить громіздка, і для отримання графіка зміни щільності намотування уздовж радіуса пакування потрібна велика кількість замірів і обчислень. Побудова ж графіка зміни щільності вздовж котра утворює за допомогою описаного приладу взагалі проблематично, т. К. Розміщення більше трьох джерел на патроні неможливо через габарити лічильників, а побудова кривої по трьох точках не можна визнати задовільним.

    В роботі [2] проводилися дослідження щільності намотування бобін ракетної форми за допомогою реєстрації поглинання радіоактивного Р-випромінювання. Джерело містився всередину патрона і переміщався разом з жорстко пов'язаним з ним лічильником Гейгера-Мюллера уздовж осі патрона. Як критерій розподілу щільності прийнятий коефіцієнт поглинання /, розрахований за результатами дослідження і приблизно рівний щільності намотування

    л = 2,303? 16 (2),

    d J a J ф

    де d - товщина шару поглинання;

    Jo - активність джерела;

    Ja - число частинок після поглинання;

    Уф - число часток фону.

    Слід зазначити, що таким чином можна отримати розподіл щільності тільки на циліндричній частині пакувань. Оскільки в формулу (2) входить товщина шару поглинання, то потрібно додатковий пристрій для її вимірювання.

    В роботі [3] використовувався рентгенівський апарат «Міра-2д», з реєстрацією зміни випромінювання пройшов через намотування на рентгенівській плівці. Розшифровка проводилася за допомогою мікрофотометра ИФО-451. Така методика має істотні недоліки. Перший недолік - це велика тривалість процесу вимірювання через необхідність обробки плівки і можливе впливу на показання умов процесу обробки. Другий недолік - допущення про сталість товщини опромінюється шару, що веде до похибки вимірювання. І, нарешті, треба відзначити, можливу нелінійність залежності оптичної щільності негативу від інтенсивності опромінення.

    Ці недоліки усунуті в роботах [4, 5, 6]. Так в [4] описується пристрій (Малюнок 2), яке складається з рентгенівського апарату 1, коллиматоров 2, скануючого механізму 3, детектора випромінювання 4, блоку обробки сигналів 5 і реєструючого пристрою 6. Вузький пучок променів формується коліматорами з перетином каналів 1x2 мм. Пакування просвічується в меридіональної площині, для чого стіл з пакуванням переміщається по відношенню до нерухомого рентгенівському джерела зі швидкістю 0,52 мм / сек. При вимірюванні розподілу щільності по висоті намотування детектор розташовується в порожнині патрона.

    №7 (липень) 2016 р

    науковий журнал (scientific journal) http: // www. bulletennauki. com

    Малюнок 2. Установка для дослідження розподілу щільності намотування в бобіні за допомогою рентгенівського випромінювання.

    Функції детектора виконує газорозрядне галогенний лічильник або сцинтиляційний лічильник. Перехід до значень щільності намотування здійснюється по залежності:

    Р =

    lnl J0

    XjU

    (3),

    де Jo - інтенсивність рентгенівських променів входять в поглинаючий шар, J - інтенсивність рентгенівських променів після проходження шару, товщиною х; / - масовий коефіцієнт ослаблення.

    Масовий коефіцієнт ослаблення визначається експериментально при просвічуванні зразка досліджуваної пряжі. Зразком поступово повідомляються задані значення щільності шляхом стиснення в замкнутому просторі.

    В роботі [6] наводиться цікава методика переходу від значень інтенсивності випромінювання, що пройшов через намотування J до значень щільності. При відомих значеннях J, J0, х, (щільність шару намотування визначається за формулою (3))

    Для визначення чисельного значення щільності намотування можна використовувати методику по обробці експериментального графіка розподілу щільності. Масштаб щільності на графіку визначають з умови:

    m = f ^ dV = S J з

    V

    (4),

    де m - маса намотування;

    5ср - середня щільність намотування;

    5 щільність довільного шару має елементарний об'єм dV. Щільність шару визначається за допомогою графіка в такий спосіб

    5 = Мп (5),

    де М - масштаб щільності;

    п - довжина відрізка на графіку 5 = 5 (г) відповідна щільності шару. З рівнянь (4), (5) отримуємо вираз для обчислення масштабу щільності:

    0

    науковий журнал (scientific journal) №7 (липень) 2016 р

    http: // www. bulletennauki. com

    m = (6)

    J ndV

    про

    Для зручності інтегрування графік 8 = 8 (r) можна представити у вигляді кусочно-лінійної функції.

    Всі описані методики володіють тим недоліком, що не враховують вплив нерівномірності товщини зразка.

    Слід зазначити, що якщо в текстильній промисловості робляться тільки спроби застосування рентгенівської апаратури, то в інших областях науки і техніки вона застосовується досить широко, і досягла високого ступеня досконалості. Це дає можливість застосовувати таку апаратуру для вивчення розподілу щільності намотування, хоча б для науково-дослідних робіт. Так польськими авторами [7] проводилися дослідження зміни щільності намотування пряжі на бескольцевих прядильних машинах під впливом парафінування з застосування рентгенівського томографа SOMATOM DR2, який дозволяє отримати не тільки рентгенівські знімки об'єкта, а й розподіл щільності в потрібному напрямку. В даному випадку уздовж твірної.

    висновок

    В результаті аналізу встановлено, що методи контролю щільності намотування, засновані на вимірі ослаблення інтенсивності проникаючого випромінювання при проходженні через тіло намотування, дозволяють:

    -здійснювати контроль, не руйнуючи саму пакування;

    -проаналізувати придатність для технологічного процесу конкретної пакування пройшла контроль щільності намотування;

    -скоротити кількість чаду при проведенні досліджень;

    -збільшити обсяг вибірки при вимірах.

    Список літератури:

    1. Цагарелі Н. В. Прилад для визначення будови пакувань за допомогою ізотопів // Текстильна промисловість. 1970. №1. С. 45-49.

    2. Шевченко Ю. В., Власов П. В., Миронов В. М. Дослідження структури бобін ракетної форми за допомогою реєстрації поглинання радіоактивного бета-випромінювання // Известия вузів. Технологія текстильної промисловості. 1976. №1. С. 26-28.

    3. Степанов В. А., Носков М. П., Гуревич Т. М., Кузнецов Г. К. Експериментальне дослідження щільності намотування текстильних пакувань // Известия вузів. Технологія текстильної промисловості. 1984. №3. С. 42-45.

    4. Волков А. М., Носков М. П. Пристрій для експериментального визначення щільності намотування текстильних пакувань // Известия вузів. Технологія текстильної промисловості. 1985. №5. С. 85-86.

    5. Волков А. М. Метод розрахунку і проектування режимів намотування текстильних пакувань хрестового намотування: дис. ... канд. техн. наук. Кострома, 1986, 168 с.

    6. Носков М. П. Дослідження і розробка механізму для формування пакування на бескруточних прядильних машинах: дис. ... канд. техн. наук. Кострома, 1986, 172 с.

    7. Bamberski J., Chylewska B., Cyniak D., Jackowski T. Zmiana gestosci i twardosci nawojow przedzy z przedzarki rotorowej pod wplywem parafinowania. Przglad wlokienniezy. 1988, Nr 7.

    References:

    1. Cagareli N. V. Pribor dlja opredelenija stroenija pakovok s pomoshh'ju izotopov. Tekstilnaja promyshlennost, 1970, no 1, pp. 45-49.

    2. Shevchenko Yu V., Vlasov P. V., Mironov V. M. Issledovanie struktury bobin raketnoj formy s pomoshh'ju registracii pogloshhenija radioaktivnogo beta-izluchenija. Izvestija vuzov. Tehnologiya tekstilnoy promyshlennosti, 1976, no. 1, pp. 26-28.

    3. Stepanov V. A., Noskov M. P., Gurevich T. M., Kuznecov G. K. Eksperimentalnoe issledovanie plotnosti namotki tekstilnyh pakovok. Izvestija vuzov. Tehnologiya tekstilnoy promyshlennosti, 1984, no. 3, pp. 42-45.

    4. Volkov A. M., Noskov M. P. Ustrojstvo dlja jeksperimental'nogo opredelenija plotnosti namotki tekstilnyh pakovok. Izvestija vuzov. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti, 1985, no. 5, pp. 85-86.

    5. Volkov A. M. Metod rascheta i proektirovanija rezhimov namatyvanija tekstilnyh pakovok krestovoj namotki. Diss. ... k.t.n. Kostroma, 1986, 168 p.

    6. Noskov M. P. Issledovanie i razrabotka mehanizma dlja formirovanija pakovki na beskrutochnyh prjadilnyh mashinah. Diss. ... k.t.n. Kostroma, 1986, 172 p.

    7. Bamberski J., Chylewska B., Cyniak D., Jackowski T. Zmiana gestosci i twardosci nawojow przedzy z przedzarki rotorowej pod wplywem parafinowania. Przglad wlokienniezy, 1988, no. 7.

    Робота надійшла Прийнята до публікації

    до редакції 07.06.2016 р 09.06.2016 р.


    Ключові слова: МЕТОД КОНТРОЛЮ /CONTROL METHOD /параметрів намотки /WINDING PARAMETERS /ДЖЕРЕЛО ВИПРОМІНЮВАННЯ /RADIATION SOURCE /КОЕФІЦІЄНТ ПОГЛИНАННЯ /ABSORPTION COEFFICIENT /Детектор /DETECTOR /пакування /ІНТЕНСИВНІСТЬ ПРОМЕНІВ /INTENSITY OF RADIATION /СЧЕТЧИК /COUNTER /WINDING

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити