Návrh univerzálního navíjecího zařízení

Ján Milučký

Bachelor's thesis

Design of Universal Winding Device

Anotácia:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem univerzálního navíjecího zařízení pro textilní příze rozdílných druhů na cívky válcových tvarů. Práce je rozdělena do několika částí. Hlavními částmi jsou teoretická část a praktická část. V teoretické části jsou popsány jednotlivé druhy návinu, jejich vlastnosti, výhody a nevýhody a následně hlavní mechanismy, které jsou nutné pro správnou funkci navíjecího zařízení. V praktické části je popsána konstrukce univerzálního navíjecího zařízení. Tento popis se dělí do několika podtémat. První z témat se zabývá výběrem správného druhu pohonů a mechanismů, jež jsou nastíněny v teoretické části. Ve srovnání s konvenčními systémy je navrhované zařízení unikátní především v použití konstrukce zajišťující ovladatelný přítlak cívky, který je běžně řešen pružinami. Další odlišností od běžně používaných mechanismů je použití šroubového mechanismu pro rychlé rozvádění příze, které je umožněno díky novým technologiím výroby závitu a použitým materiálům. V dalším tématu je popsána konstrukce tohoto zařízení, včetně podrobnějšího popisu funkcí jednotlivých dílů s případným doprovodným výpočtem a obrázky. Konstrukce byla provedena pomocí CAD programu CATIA, z níž jsou zmíněné obrázky vloženy. V souladu s principy konstrukčních návrhů bylo v maximální míře využito nakupovaných komponentů a jejich modelů. Navržené zařízení se však neskládá pouze z mechanických částí. Následující kapitola proto popisuje i elektronické součásti a řídící členy, které jsou použity. Řízení je založeno na propojení Raspberry Pi s Arduinem UNO a drivery krokových motorů. Zároveň je i vyroben plošný spoj zajišťující několik doprovodných funkcí a propojení všech součástí. Elektronické součásti jsou vybrány v takové kombinaci, aby bylo zařízení levné a lehce uživatelsky ovladatelné pomocí zabudovaného dotykového displeje. Ke konci je nastíněn popis programování ovládací elektroniky a v závěru obrázek zařízení ve fázi testovacího sestavení před rozebráním a finální povrchovou úpravou.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the design of a universal winding device used for textile yarns of different types for cylindrical spools. The work is divided into several sections. The main sections are the theoretical and the practical. The theoretical section describes the various types of windings, their properties, advantages and disadvantages, and the main mechanisms that are necessary for the proper functioning of the winding device. The practical part describes the construction of a universal winding device. This description is divided into several sub-topics. The first of the topics deals with the selection of the proper type of drives and mechanisms, which are outlined in the theoretical part. Compared to conventional systems, the proposed device is unique mainly due to the use of a structure providing controllable coil pressure, which is commonly solved by springs. Another difference from commonly used mechanisms is the usage of a screw mechanism for fast yarn distribution, which is made possible by new thread production technologies and materials used. The next topic describes the construction of this device, including a more detailed description of the functions of individual parts with relevant accompanying calculation and pictures. The construction was done using the CAD software CATIA, from which the mentioned images are inserted. In accordance with the principles of design, the purchased components and their models were used to the maximum extent. However, the proposed device does not consist only of mechanical parts. The following chapter therefore describes the electronic components and control elements that are used. The control is based on the combination of Raspberry Pi with Arduino UNO and stepper motor drivers. At the same time, a printed circuit board is produced, providing several accompanying functions and interconnection of all components. The electronic components are selected in such combination, that the device is cheap and is easy to use with the built-in touch screen. Towards the end, a description of the programming of the control electronics is outlined and at the end there is a picture of the device in the phase of test assembly before disassembly and final surface treatment.

Kľúčové slová

univerzální, navíjecí zařízení, textilní příze, návin, elektronické ovládání

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Petr Žabka, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / odbor:
Mechanical Engineering / Mechanical Engineering