Teorie tkaní Prošlupní mechanismus M. Bílek 2016
Prošlupní mechanismus Prošlup je klínovitý prostor pro zanesení útku. Tento prostor je vymezen paprskem a osnovními nitěmi v horní a spodní větvi prošlupu. Podle požadované vazby tkaniny rozděluje prošlupní mechanismus v jednotlivých tkacích cyklech osnovní nitě do horní a spodní větve posuvným pohybem nitěnek. Funkcí prošlupního mechanismu je tedy tvorba prošlupu dle požadované vazby tkaniny. Nitěnky jsou uspořádány v listech (listové brdo) nebo zavěšeny samostatně na zdvižných šňůrách (žakárské brdo).
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Listové brdo obsahuje určitý počet listů a tím rozděluje nitěnky do jednotlivých skupin tak, aby bylo možné vytvářet tkaniny s požadovanou vazbou. V současné době se používají nitěnky vyrobené z plochého ocelového pásku s různým profilem očka pro navedení osnovní nitě. Ojediněle jsou používány nitěnky z plastu, ale vzhledem k nízké životnosti se zatím tyto nitěnky v technologické praxi neuplatňují. Počet listů v brdu určuje maximální počet různě vázajících osnovních nití, které se ve tkanině může vyskytnout.
Prošlupní mechanismus - Listové brdo
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Obecné schéma listového mechanismu Impulsní část obsahuje mechanické prvky (jehly, elektromagnety), které s vynaložením poměrně malé energie přenáší informace o způsobu provázání jednotlivých útků do části silové. Mechanické prvky v části silové jsou potom schopny zajistit změnu polohy jednotlivých listů s vysokou energií.
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Zdroj [3]
Prošlupní mechanismus - Listové brdo
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Obecně lze listové prošlupní mechanismy rozdělit podle způsobu činnosti do dvou skupin: jednozdvižné mechanismy dvojzdvižné mechanismy Jednozdvižný mechanismus ukončí svou činnost během jedné otáčky hlavní hřídele, tj. frekvence činnosti prošlupního mechanismu je shodná s tkací frekvencí. Proto jsou při přírazu útku vždy všechny osnovní nitě ve tkací rovině a to bez ohledu na vazbu vyráběné tkaniny. To znamená, že na tkacích strojích s jednozdvižným mechanismem je příraz útku realizován vždy do zavřeného prošlupu. Dvojzdvižný mechanismus ukončí svou činnost během dvou otáček hlavní hřídele. Frekvence činnosti prošlupního mechanismu je tedy poloviční ve srovnání s frekvencí tkací. Ke změně polohy listu dochází pouze v případě, kdy osnovní nitě v něm navedené mění typ vazních bodů.
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Vlastnosti dvojzdvižných prošlupních mechanismů mohou v určitých aspektech negativně ovlivnit tkací proces. Jedná se především o problémy, které souvisí s přírazem útku do otevřeného prošlupu. Na druhou stranu jsou tkací stroje vybavené dvojzdvižným prošlupním mechanismem schopny pracovat s vyšší tkací frekvencí než stroje vybavené mechanismem jednozdvižným. Použití dvojzdvižného zařízení totiž snižuje dynamické síly působící v prošlupním mechanismu. Schopnost dosažení vyšších tkacích frekvencí je v současné době upřednostňována před výše uvedenými negativními jevy. Proto v praxi výrazně převažují dvojzdvižná listová prošlupní zařízení.
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů Vliv na vzorovací potenciál Vzorovacím potenciálem rozumíme schopnost systému realizovat maximálně komplikovaný vzor ve tkanině, případně definovat jeho omezení. Komplikovaným vzorem rozumíme schopnost zaměňovat polohu útkové a osnovní nitě libovolně v každém pracovním cyklu v časovém intervalu, který je vymezen délkou raportem vzoru. Vzorovací potenciál obou systémů je shodný a bez specifických omezení vyhovuje požadavkům na vzorování. Vliv setrvačné síly pracovních členů mechanismů, Setrvačná síla, působící na list s nitěnkami, je v důsledku poloviční pracovní frekvence dvojzdvižného systému, při zachování stejného zdvihu a hmotnosti, čtyřikrát nižší než u jednozdvižného systému.
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů Vliv na kompenzaci nárůstu sil v osnově Kvalitu kompenzace nárůstu osnovních sil, buzených otvíráním prošlupu ale též přírazným pulzem, hodnotíme podle toho, zda poloha svůrky při otevřeném i zavřeném prošlupu vyhovuje všem nebo jen určitému počtu osnovních nití. Svůrka má kompenzovat svým pohybem směrem ke tkanině nárůst síly při otevřeném prošlupu a v přírazné poloze zajišťovat pohybem v opačném směru potřebnou velikost přírazného pulzu Úplná kompenzace elastických sil, které jsou v osnovních nitích buzeny pohybem prošlupního mechanismu, je možná u jednozdvižných systémů pro všechny typy vazeb. Přední poloha svůrky snižuje protažení osnovních nití při plně otevřeném prošlupu a zadní poloha zajišťuje přírazný pulz a příraznou sílu. V případě dvojzdvižných systémů je efektivní kompenzace možná pouze při tvorbě plátnové vazby. Při tvorbě jiných vazeb je možné kompenzaci zajistit pouze kompromisně. Svůrka není schopna splnit současně dva protichůdné požadavky, tj. pro přímé (provazující) nitě zaujmout při přírazu zadní polohu a pro neprovazující polohu přední, jež snižuje sílu v úvratích. V případě dvojzdvižného systému je kompenzace sil v osnovních nitích méně efektivní než u systému jednozdvižného a navíc zde způsobuje zvýšení oděru, deformace nití a tím snížení kvality tkaniny.
Vliv na příraznou sílu, Prošlupní mechanismus - Listové brdo Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů U jednozdvižného systému je přírazná síla v každém cyklu u všech nití shodná z hlediska velikosti i směru. Celková síla je určena součtem všech sil jednotlivých nití. V případě dvojzdvižného systému je celková přírazná síla v jednotlivých cyklech dána součtem sil nití provazujících (přímých) a neprovazujících (zůstávajících v úvratích). V případě plátnové vazby, kdy všechny nitě zaujímají při přírazu stejnou polohu, se bude přírazná síla generovat shodně ve všech nitích. Její hodnota bude v porovnání s jednozdvižným systémem stejná. V případě vazeb s volnějším způsobem provázání osnovních a útkových nití je ale situace jiná.
Vliv na příraznou sílu, Prošlupní mechanismus - Listové brdo V důsledku pohybu paprsku se mění hodnota elastických sil v osnovních nitích a tkanině. Síla ve tkanině klesá, pružina C 2 se zkracuje a síla v osnově narůstá úměrně prodloužení pružiny C 1 o hodnotu x. Příraznou sílu v provazujících osnovních nitích je možné určit pomocí rovnice statické rovnováhy ve směru osy x: Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů kde i je počet provazujících nití v daném tkacím cyklu. znázornění polohy provazujících osnovních nití (vodorovné), neprovazujících osnovních nití (sklon s úhlem α) a tkaniny
Vliv na příraznou sílu, Prošlupní mechanismus - Listové brdo Pro neprovazující nitě (při zanedbání změn úhlu α v intervalu přírazného pulzu a zanedbání změn tuhosti C 1 ) je protažení nití určeno vztahem: Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů Do rovnice statické rovnováhy ve směru osy x dosadíme kosinovou složku elastické síly. Potom pro neprovazující nitě platí: znázornění polohy provazujících osnovních nití (vodorovné), neprovazujících osnovních nití (sklon s úhlem α) a tkaniny kde symbol j představuje počet neprovazujících nití v daném tkacím cyklu.
Vliv na příraznou sílu, Prošlupní mechanismus - Listové brdo Celková přírazná síla je určena součtem obou složek (F Pi a F Pj ). Vzhledem k tomu, že přírazná síla neprovazujících nití je menší než přírazná síla nití provazujících, bude celková přírazná síla u dvojzdvižného systému menší než u systému jednozdvižného. Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů - Symbol i je počet provazujících nití v daném tkacím cyklu. - Symbol j představuje počet neprovazujících nití v daném tkacím cyklu. znázornění polohy provazujících osnovních nití (vodorovné), neprovazujících osnovních nití (sklon s úhlem α) a tkaniny
Prošlupní mechanismus - Listové brdo Analýza jednozdvižných a dvojzdvižných prošlupních mechanismů Zhodnocení V literatuře se obvykle setkáváme se zmínkami o koexistenci obou systémů, o historii a časové následnosti a někdy i o poměru setrvačných sil a provozních otáček. Otázkám kvality přírazu a kvality kompenzace je věnována menší pozornost. Možnost dvojnásobného výkonu jednoznačně favorizuje dvojzdvižný systém. Kategorickému imperativu výkonu nedokáží vzdorovat ani takové parametry, jako je kvalita procesu a výrobku. Smyslem tohoto porovnání a úvah je upozornit na výhody jednozdvižného systému a hledat další možnosti jejich uplatnění. Jednozdvižné systémy jsou pevně etablovány v doménách, kde se dvojzdvižné nemohou uplatnit principiálně (například při tkaní perlinkových tkanin) nebo tam, kde je nutné výrazně upřednostnit kvalitu před výkonem.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Každá osnovní nit je navedena v nitěnce z ocelového drátu kruhového průřezu. Nitěnka je spojena se zdvižnou šňůrou, což je v podstatě lanko ze syntetického materiálu. Zdvižná šňůra je upevněna na platině, která je schopna přesunout nitěnky na ní zavěšené do horní polohy. Platiny jsou uspořádány ve skříni žakárského prošlupního mechanismu. Tato skříň je upevněna na speciální konstrukci nad tkacím strojem. Pružiny umístěné mezi spodní částí nitěnek a rámem stroje vytváří tahovou sílu ve zdvižných šňůrách a při tvorbě prošlupu stahují nitěnky do spodní polohy. Pořadí nitěnek žakárského brda zajišťuje navedení zdvižných šňůr do řadnice, což je dřevěná nebo plastová deska s vyvrtanými otvory.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Ilustrační obrázek: tkací stroj vybavený žakárským prošlupním mechanismem
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Obecné schéma žakárského mechanismu
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Historie: jednozdvižný mechanicky řízený žakárský mechanismus
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Činnost jednozdvižného mechanicky řízeného žakárského zař. Modelová situace: nitěnky připevněné na platině se ve výchozí situaci nachází v poloze spodní, v prvním a druhém tkacím cyklu mají zaujmout polohu horní a ve třetím cyklu mají zaujmout opět polohu spodní.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Činnost dvojzdvižného mechanicky řízeného žakárského zař. Modelová situace: nitěnky připevněné na platině se ve výchozí situaci nachází v poloze spodní, v prvním a druhém tkacím cyklu mají zaujmout polohu horní a ve třetím cyklu mají zaujmout opět polohu spodní.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Žakárský mechanismus Stäubli hlavní části
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Žakárský mechanismus Stäubli činnost Modelová situace: nitěnky připevněné na platině se ve výchozí situaci nachází v poloze spodní, v prvním a druhém tkacím cyklu mají zaujmout polohu horní a ve třetím cyklu mají zaujmout opět polohu spodní.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Žakárský mechanismus Bonas hlavní části
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Žakárský mechanismus Bonas činnost Modelová situace: nitěnky připevněné na platině se ve výchozí situaci nachází v poloze spodní, v prvním a druhém tkacím cyklu mají zaujmout polohu horní a ve třetím cyklu mají zaujmout opět polohu spodní.
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Bodoucnost: individuální pohon nitěnek pomocí samostatných aktuátorů (příklad: zařízení Unival 100 firmy Stäubli)
Prošlupní mechanismus - Žakárské brdo Obecné schéma individuálního pohonu nitěnky
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Síly a deformace osnovní nitě při zanedbání tření v očku nitěnky Vztah síly a deformace osnovní niti v závislosti na známém zdvihu nitěnky lze v nejjednodušším případě, bez uvažování dalších vnějších sil, zejména tření, odvodit z geometrických parametrů prošlupu. Předpokladáme: že osnovní nit sledujeme v úseku od vazného bodu po svůrku. bezprokluzovou silovou vazbu ve vazném bodě, mnohem větší tuhost tkaniny v porovnání s osnovou bezprokluzovou silovou vazbu na svůrce nulovou ohybovou tuhost nití. nulovou hodnota koeficientu tření mezi nití a nitěnkou
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Síly a deformace osnovní nitě při zanedbání tření v očku nitěnky Při známém pohybu nitěnky se původní délka nitě l zvětšuje na l + Δl = (a + Δa) + (b + Δb). Úhly α a β pro každou polohu nitěnky y určíme ze vztahů změnu síly ΔF vyvolanou zdvihem osnovní nitě můžeme vyjádřit vztahem Pokud v místě kontaktu nitě a nitěnky neuvažujeme tření, bude ve smyslu rovnováhy sil v každém elementu nitě stejná osová síla. Rovněž deformace v libovolném elementu dl budou shodné. kde E. S / l je tuhost osnovní nitě.
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Síly a deformace osnovní nitě s respektováním tření v očku nitěnky Použijeme model vytvořený na bázi fyzikální diskretizace. Rozumíme tím rozdělení vlastností kontinua do jednotlivých elementů. Hmota se soustředí do tuhého bodu, elasticita do nehmotné pružiny. Pro statické řešení, kdy změny polohy probíhají se zanedbatelnou rychlostí a tudíž lze zanedbat setrvačné síly, vyhovuje náhrada s jednou hmotou. Osnovní nit je modelovaná tuhým hmotným bodem, zavěšeným k rámu dvěma pružinami s rozdílnou tuhostí.
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Síly a deformace osnovní nitě s respektováním tření v očku nitěnky Rovnice statické rovnováhy ve směru osy x: Rovnice statické rovnováhy ve směru osy y: Úpravou získáváme vztah:
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Síly a deformace osnovní nitě s respektováním tření v očku nitěnky Vyjádřením f z rovnice obdržíme rovnost: kde F E je elastická síla a F A je síla adhezní. Je-li f > FE / FA bod nezmění svou polohu a nitě se protahují. Síly rostou více v předním prošlupu, protože tuhost nitě (E. S / a) je větší v předním prošlupu, než tuhost nitě (E. S / b) v prošlupu zadním. Je-li f < FE / FA dojde ke změně polohy (prokluzu nitě v očku nitěnky) a síly v předním a zadním prošlupu se poněkud vyrovnají.
Buzení elastických sil v osnovní niti pohybem nitěnky Shrnutí: Model s uvažováním třecích odporových sil nám poskytuje závažnou informaci. Rozdíl sil v předním a zadním prošlupu může komplikovat analýzu i přesnost hodnocení konkrétního procesu. Měřit síly v osnovních nitích jakýmkoli snímačem (téměř výhradně se používají tenzometrické), lze totiž pouze v zadním prošlupu a to v úseku, kde nedochází k překřížení osnovních nití. Takové místo je k dispozici pouze mezi svůrkou a tkacím křížem. Síly v předním prošlupu, které jsou větší a důležitější pro tkaní, můžeme pouze odhadovat.
Brdový list tkacího stroje Náběh Horní činek Krajnice Nosný drát Nítěnka Dolní činek Závěs
Brdový list tkacího stroje 1.tělo nitěnky 2.nosný drát brdového listu 3.závěsné oko nitěnky 4.niťové očko 5.rám brdového listu Náběh Horní činek Krajnice Nosný drát Nítěnka Dolní činek Závěs
Brdový list tkacího stroje Náběh Horní činek Krajnice Nosný drát Nítěnka Dolní činek Závěs
Brdový list tkacího stroje
Nitěnka tkacího stroje Současný stav Nitěnky zavěšeny s konstrukční vůlí Tato vůle má za úkol: - umožnit textilně technologické operace - zamezit vzniku nežádoucího zatížení - eliminaci výrobních nepřesností Při posuvném vratném pohybu brdového listu dochází k přemísťování nitěnek mezi nosnými dráty. - vznik nežádoucích rázů - zvyšování hlučnosti
Nitěnka tkacího stroje
Nitěnka tkacího stroje
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model prošlupního mechanismu systém prošlupní mechanismus nitěnka osnova
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model prošlupního mechanismu systém prošlupní mechanismus nitěnka osnova
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model prošlupního mechanismu Vlastní matematický model zdvihové části prošlupního mechanismu je vytvořen za následujících podmínek: a) hmotnost brdového listu a členů mechanismu sloužících k jeho zdvihu (členy 7,8,9 jsou nahrazeny hmotnými body na koncích úhlových pák (členy 4,6), b) vahadla mechanismu považujeme za pružné členy. Ohybová tuhost vybraných vahadel je nahrazena torzní tuhostí spojovací (torzní) tyče, c) ojnice mechanismu (členy 3, 5) jsou uvažovány jako dokonale tuhé členy a pro matematický popis jsou nahrazeny dvěma hmotnými body umístěnými v místech kinematických dvojic mechanismu, d) ve výpočtu jsou uvažovány vůle v kinematických dvojicích. Tyto vůle jsou nahrazeny úhlovými výchylkami vahadel mechanismu, e) pružné členy jsou tlumeny viskózním tlumením s koeficienty tlumení b, f) v modelu se uvažuje silové působení normálové reakce mezi nitěnkou a nosným drátem brdového listu.
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model prošlupního mechanismu
Analýza chování nitěnky tkacího stroje
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model nitěnky hmotnost nitěnky je soustředěna do jednoho hmotného bodu síla od osnovy působí v místě niťového očka. pohyb hmotného bodu nahrazujícího nitěnku probíhá po přímce. je zanedbán boční průhyb nitěnky je zohledněna vůle v jejím uchycení do rámu brdového listu a vliv velikosti niťového očka na průběh síly v osnově.
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Matematický model nitěnky Vzdálenost dolního nosného drátu je posunuta o velikost vůle v uchycení vůči poloze horního nosného drátu. předpokládáme, že rám listu je absolutně tuhý. uvažujeme různou tuhost horní a dolní části nitěnky. využíváme Newtonovu teorii rázu. Pro popis dopadu nitěnky na nosný drát je použit předpoklad dokonale pružného rázu. Předpokládáme rychlost dopadu nitěnky na nosný drát do 1 m.s -1. Počáteční podmínky - nitěnka je zachycena na horním nosném drátu a její rychlost i zrychlení je totožné s rychlostí a zrychlením horního nosného drátu.
Model nitěnky pružné ) y y ( D.b ) y y ( D.k ) y y ( H.b ) y y ( H.k g m T y m d n nd d n nd n h nh n h nh n o n n Analýza chování nitěnky tkacího stroje
Analýza chování nitěnky tkacího stroje 0.06 0.04 dráha [m] 0.02 úhel pootočení [rad] 0.00 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.02-0.04-0.06 zdvih horního nosného drátu zdvih dolního nosného drátu pohyb nitenky 2.0 1.5 1.0 rychlost [ms-1] 0.5 úhel pootočení [rad] 0.0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.5-1.0-1.5-2.0 rychlost nitěnky rychlost nosného drátu 1000 500 zrychlení [m.s-2] 0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84 úhel pootočení [rad] -500-1000 -1500 zrychlení nitěnky zrychlení nosného drátu
) y y ( D.b ) y y ( D.k ) y y (.b H ) y y (.k H ) y y ( D.b ) y y ( D.k ) y y ( H.b ) y y ( H.k g m T y m h n bh 1 h n bh 1 n d bd 1 n d bd 1 d n nd d n nd n h nh n h nh n o in n Model nitěnky pružné s tlumícím elementem Analýza chování nitěnky tkacího stroje
Analýza chování nitěnky tkacího stroje 0.06 0.04 dráha [m] 0.02 úhel pootočení [rad] 0.00 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.02-0.04-0.06 zdvih horního nosného drátu zdvih dolního nosného drátu pohyb nitenky 2.0 1.5 1.0 rychlost [ms-1] 0.5 úhel pootočení [rad] 0.0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.5-1.0-1.5-2.0 rychlost nitěnky rychlost nosného drátu 600 400 200 zrychlení [m.s-2] 0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-200 -400 úhel pootočení [rad] -600-800 -1000 zrychlení nitěnky zrychlení nosného drátu
dráha [m] 0.00 0.00 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.02-0.02 Analýza chování nitěnky tkacího stroje -0.04-0.04 zdvih horního nosného drátu zdvih dolního nosného drátu pohyb nitenky -0.06 zdvih horního nosného drátu zdvih dolního nosného drátu pohyb nitenky -0.06 dráha rychlost [ms-1] 2.0 1.5 1.0 0.5 úhel pootočení [rad] 0.0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.5-1.0-1.5 rychlost [ms-1] 2.0 1.5 1.0 0.5 úhel pootočení [rad] 0.0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-0.5-1.0-1.5-2.0 rychlost nitěnky rychlost nosného drátu -2.0 rychlost nitěnky rychlost nosného drátu 1000 600 400 500 200 zrychlení [m.s-2] 0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84 úhel pootočení [rad] -500 zrychlení [m.s-2] 0 0.00 3.14 6.28 9.42 12.56 15.70 18.84-200 -400 úhel pootočení [rad] -1000-600 -800-1500 zrychlení nitěnky zrychlení nosného drátu -1000 zrychlení nitěnky zrychlení nosného drátu Průběh rychlosti a zrychlení brdového listu a nitěnky pro pracovní otáčky prošlupního mechanismu 300 ot.min -1 Průběh rychlosti a zrychlení brdového listu a nitěnky pro pracovní otáčky prošlupního mechanismu 300 ot.min -1
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Využití pasivních odporů pro snížení dopadové rychlosti nitěnky na nosný drát se ukazuje jako méně účinné než využití tlumícího elementu. Působení třecí síly je významnější při nižších pracovních otáčkách. Se zvyšujícími se pracovními otáčkami se význam třecí síly na redukci maximální hodnoty zrychlení nitěnky snižuje. Zrychlení nitěnky po dopadu na dolní nosný drát [m.s -2 ] Zrychlení nitěnky po dopadu na horní nosný drát [m.s -2 ] Otáčky prošlupního mechanismu [ot.min -1 ] 150 ot.min -1 300 ot.min -1 450 ot.min -1 Model 2 671 906 1080 Model 3 294 533 711 Model 4 567 783 955 Otáčky prošlupního mechanismu 150 ot.min -1 300 ot.min -1 450 ot.min -1 Model 2 1220 1340 1477 Model 3 746 963 1066 Model 4 984 1160 1313 Maximální hodnoty zrychlení nitěnky při změně pracovních otáček prošlupního mechanismu
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Vstupní parametry Zdvihová závislost (definovaná konstrukcí mechanismu) Síla od osnovních nití Parametry nitěnky
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Analýza chování nitěnky Dynamická síla nitěnky je nižší než výslednice zbývajících sil působících na nitěnku. Pracovní stavy nitěnky Vlivem tahu v osnově mění nitěnka v okamžiku odpoutání směr svého pohybu a pohybuje se proti směru pohybu nosného drátu. Nitěnka je stahována na nosný drát, který se nachází ve směru pohybu brdového listu. Rychlost nitěnky a nosného drátu pří změně pracovních otáček prošlupního mechanismu hmotnost nitěnky 3.5g
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Analýza chování nitěnky Dynamická síla nitěnky je vyšší než výslednice zbývajících sil působících na nitěnku. Pracovní stavy nitěnky Směr pohybu nitěnky a nosného drátu je v okamžiku počátku přemístění shodný. Nitěnka přeskočí na nosný drát činku, který je odvrácen od směru pohybu brdového listu. Rychlost nitěnky a nosného drátu pří změně pracovních otáček prošlupního mechanismu hmotnost nitěnky 3.5g
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Analýza chování nitěnky Pracovní stavy nitěnky V případě shodnosti dynamické síly nitěnky a výslednice zbývajících sil dochází k rovnováze sil působících na nitěnku a díky tomu může dojít k vícenásobnému (náhodnému) odpoutání a dosednutí nitěnky na nosný drát během pracovního cyklu. Rychlost nitěnky a nosného drátu pří změně pracovních otáček prošlupního mechanismu hmotnost nitěnky 3.5g
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Rychlost nitěnky a nosného drátu pří změně velikosti vůle v uchycení pracovní otáčky prošlupního mechanismu 500 ot.min -1
Analýza chování nitěnky tkacího stroje 2.50 posun +12mm posun +8mm posun +4mm posun 0mm posun -4mm posun -8mm posun -12mm 2.00 relativní pohyb nitěnky (mm) 1.50 1.00 0.50 0.00 12.56 15.70 18.84 21.98 25.12 úhel pootočení (rad) -0.50 Relativní pohyb nitěnky vůči hornímu nosnému drátu pří změně polohy osnovní roviny pracovní otáčky prošlupního mechanismu 500 ot.min -1 Při posunu osnovní roviny o -12mm je procentuální podíl zachycení nitěnky na horním nosném drátu 67% z celkové doby pracovního cyklu. Procentuální podíl zachycení nitěnky na dolním nosném drátu je v tomto případě 19%.
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Zrychlení nitěnky a nosného drátu při změně hodnoty tuhosti nitěnky pracovní otáčky prošlupního mechanismu 500 ot.min -1 Při snížení tuhosti nitěnky dochází ke 3,5 násobnému snížení maximální hodnoty zrychlení
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Zrychlení nitěnky a nosného drátu při změně hodnoty vnoření nitěnky do tlumícího elementu, pracovní otáčky prošlupního mechanismu 500 ot.min -1
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Experimentální ověření vlivu tlumícího elementu a) b) c) Časový průběh zrychlení nitěnky při otáčkách prošlupního mechanismu 300 ot.min -1 bez aplikace tlumícího elementu (a), s aplikací tlumícího elementu typu Grob (b) s aplikací tlumícího elementu typu TUL (c) Maximální hodnota zrychlení (m.s -2 ) Otáčky prošlupního mechanismu (ot.min -1 ) Bez tlumícího elementu Tlumící element Grob Tlumící element TUL 200 1290 992 539 300 1360 1080 639 400 1530 1150 881 500 1820 1430 1160
Analýza chování nitěnky tkacího stroje Nejpříznivější namáhání nitěnky je v pracovní oblasti kdy je dynamická síla působící na nitěnku nižší než výslednice zbývajících sil. Posun osnovní roviny způsobuje nesymetrické zatížení nitěnky i brdového listu. Čím více se bude poloha osnovní roviny lišit od polohy zástupu listů, tím vyšší je rozdíl mezi dobou, po kterou je nitěnka zachycena na horním nebo na dolním nosném drátu. Hodnota maximálního zrychlení nitěnky je až desetkrát vyšší než je hodnota maximálního zrychlení brdového listu. Snížení zatížení nitěnky je možné nejvhodněji realizovat zvýšením pružnosti koncových ok nitěnky. Dalšího snížení zatížení nitěnky je možné docílit aplikací tlumícího elementu. Při jeho použití se přenáší část silového působení nitěnky na druhý nosný drát, než na kterém je zachycena nitěnka. Snížením hmotnosti nitěnky je možné dosáhnout vhodnějšího dynamického zatížení brdového listu, resp. prošlupního mechanismu jako celku. Velikost vůle v uchyceni nitěnky je významným parametrem ovlivňující celkové zatížení soustavy. Vzhledem k textilně-technologickým požadavkům však nelze aplikovat nízkou hodnotu vůle v uchycení nitěnky do rámu brdového listu.
Literatura Zpracováno využitím publikací a zdrojů: Dvořák, J., Bílek, M., Tumajer, P.: Mechanické modely tkaní. 2016 Tumajer, P., Bílek, M., Dvořák, J.: Základy tkaní a tkací stroje. 2015 http:tkani.tul.cz