Centrální rozváděcí systém rotorového dopřádacího stroje

Bc. Jana Svobodová

Master's thesis

Central traversing system of yarn on rotor spinning machine

Abstract:

Tato práce je zaměřena na matematický popis a analýzu centrálního rozváděcího systému rotorového dopřádacího stroje. Centrální rozváděcí systém rotorového dopřádacího stroje zajišťuje pomocí přímočarého vratného pohybu rozváděcí tyče přesné vedení příze při jejím navíjení na výstupní cívku. V důsledku tohoto pohybu dochází k vysokému namáhání rozváděcí tyče a podélnému kmitání. Pro snížení dynamického namáhání rozváděcí tyče v oblastech úvratí rozváděcího pohybu byl vyvinut magnetický akumulátor, který transformuje kinetickou energii v koncových úvratích rozváděcího pohybu do magnetického pole. Cílem práce bylo navrhnout vhodné rozložení a počet magnetických akumulátorů kinetické energie a toto navržené rozložení akumulátorů experimentálně ověřit. Dalším úkolem bylo vytvořit matematický model rozváděcího systému s řemenovým rozváděcím mechanismem a rozváděcí tyčí. Částí práce bylo také prověřit ve vytvořeném modelu možnost popisu a analýzy magnetického tlumení podélných vibrací tyče pomocí vířivých proudů. Pro tyto účely byl v programu Adams View vytvořen matematický model rozváděcího systému s řemenovým rozváděcím mechanismem. Tento model umožňuje diskretizovaný popis rozváděcí tyče i řemenového mechanismu pomocí soustavy hmotných bodů a odpovídajících vazeb. V rámci této práce bylo vytvořeno několik variant matematického modelu zaměřujících se na jednotlivé části rozváděcího systému. S využitím vytvořeného matematického modelu byly provedeny dynamické analýzy, jejichž výsledky byly také ověřeny experimentálně na zkušební rozváděcí trati v průmyslovém podniku vyrábějícím tyto stroje. Výsledky z měření se shodovaly s hodnotami ze simulací a verifikovaly tak vytvořený model řemenového mechanismu s rozváděcí tyčí. Výsledkem práce je vytvořený a experimentálně verifikovaný model rozváděcího systému s řemenovým rozváděcím systémem, rozváděcí tyčí a magnetickými akumulátory. Dalším výsledkem je implementace magnetických sil od vířivých proudů do matematického modelu. Na základě simulací bylo navrženo vhodné uspořádání a počet magnetických akumulátorů na rozváděcí tyči, které může přispět k lepší funkci rozvádění příze na výstupní cívku.

Abstract:

This thesis focuses on a mathematical model and the analysis of a central traversing system of yarn on rotor spinning machines. By means of a reciprocally moved traversing rod, the central traversing system provides precise guiding of yarn during its winding up on the output bobbin. As a result of this movement the traversing rod is exposed to high stress and longitudinal vibration. To reduce the dynamic stress of the traversing rod in the reversal areas of the reciprocating movement, the magnetic accumulator capable of transforming the kinetic energy in the reversal points of the reciprocating movement into the magnetic field was invented. The aim of this work was to devised an appropriate distribution of magnetic accumulator kinetic energy and experimentally verify this proposed accumulator arrangement. Another aim was creation of mathematical model of the traversing system consisting of a belt mechanism and with a traversing rod. Part of the thesis was also to implement magnetic damping forces into the model and analyse the effect of eddy current phenomenon on the level of longitudinal vibration of the rod. For this purpose the mathematical model of the traversing system with a belt traversing mechanism was created in Adam View software. This model allows a discrete description of the traversing rod and the belt mechanism using a set of points and corresponding bonds. Several variants of the mathematical model were developed in this thesis, focusing on individual parts of the traversing system. Using the created mathematical model, dynamic analyses were performed and the results were also verified experimentally on the testing device in an industrial company producing these machines. The results from the measurements correspond to the simulations and thus verify the model of the belt mechanism with the rod. The result of the thesis is creation and experimental verification of the model of traversing system with toothed-belt mechanism, traversing rod and set of magnetic accumulators. Another results is the implementation of magnetic forces from the eddy currents into the mathematical model. On the basis of the simulations, a suitable arrangement and number of magnetic accumulators on the traversing rod was proposed. This system can contribute to improvement of operation process of the yarn traversing on the output bobbin.

Keywords

Rotorový dopřádací stroj, rozváděcí tyč, magnetický akumulátor, řemenový mechanismus, magnetické tlumení

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Valtera, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Machines and Equipment Design