Assessment of the Simultaneous Influence of Yarn Linear Mass and the Real/Service Loading Cycle on the Fatigue Life of Smooth and Flame Cotton Yarns

• Autorzy: Drobina Robert , Rysiński Jacek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.7309

Warianty tytułu

PL

Ocena równoczesnego wpływu masy liniowej przędzy i cyklu obciążenia rzeczywistego/eksploatacyjnego na żywotność zmęczeniową przędz bawełnianych Smooth i Flame

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, the results of fatigue investigations on smooth and flame yarns are presented. The investigations were performed for yarns of the following types 25, 30, 40 and 50 tex, i.e. for thin yarns as well as for relatively thick ones made in spinning mills. An assessment of fatigue life was made based upon statistically analysed Wöhler curves. Aiming for a more complex presentation of changes over time taking place due to variable loading, we performed an assessment of the simultaneous influence of linear mass changes for smooth and flame cotton yarns as well as coefficients of the real loading cycle on the fatigue life of adequate yarns (represented by the number of loading/fatigue cycles). A statistical approach to the identification of characteristics of fatigue life was utilised. Experimental data were approximated via linear-square polynomials. Additionally, factor analysis was performed, which has not been considered till now, in relation to the fatigue phenomena modelling. Due to the wide and comprehensive plan of experiments as well as the number of trails and specimens utilised, such investigations are rarely described in references. Within the framework of the experiment program, a consecutive series of planned tests: 4 x 8 based upon 32 variants for 20 tests were taken into consideration for smooth yarns of every variant as well as an adequate number of tests performed separately for cotton flame yarns. This allowed us to make versatile statistical analyses and reliable identification of needed quantities and parameters. Utilisation of a pre-designed (planned) experiment allows for assessment of the average behaviour of a product in a real technological process, while methods considering characteristics in dependence on one variable are too simple for showing the ongoing changes. They could not fully represent the behaviour of an artifact/product in service conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych przędz Smooth i Flame. Badania przeprowadzono dla przędz następujących typów 25, 30, 40 i 50 tex, tj. dla cienkich przędz oraz stosunkowo grubych wykonanych w przędzalniach. Ocenę trwałości zmęczeniowej przeprowadzono na podstawie analizowanych statystycznie krzywych Wöhlera. Dążąc do bardziej złożonej prezentacji zmian zachodzących w czasie w wyniku zmiennego obciążenia, przeprowadziliśmy ocenę równoczesnego wpływu zmian masy liniowej dla bawełnianych przędz Smooth i Flame, a także współczynników rzeczywistego cyklu obciążania na żywotność zmęczeniową odpowiednich przędz (reprezentowane przez liczbę cykli obciążenia/zmęczenia). Zastosowano statystyczne podejście do identyfikacji charakterystyk trwałości zmęczeniowej. Dane eksperymentalne aproksymowano za pomocą wielomianów liniowo-kwadratowych. Dodatkowo przeprowadzono analizę czynnikową, której dotychczas nie rozważano, w odniesieniu do modelowania zjawisk zmęczeniowych. Ze względu na szeroki i kompleksowy plan eksperymentów, a także liczbę wykorzystanych szlaków i okazów, takie badania są rzadko opisywane w odnośnikach. W ramach programu eksperymentu wzięto pod uwagę kolejną serię planowanych testów: 4 x 8 w oparciu o 32 warianty dla 20 testów dla gładkich przędz każdego wariantu, a także odpowiednią liczbę testów wykonanych osobno dla przędz bawełnianych. To pozwoliło nam na wykonanie wszechstronnych analiz statystycznych i niezawodną identyfikację potrzebnych ilości i parametrów. Wykorzystanie wcześniej zaprojektowanego (planowanego) eksperymentu pozwala na ocenę średniego zachowania produktu w prawdziwym procesie technologicznym, podczas gdy metody uwzględniające cechy zależne od jednej zmiennej są zbyt proste do pokazania zachodzących zmian. Nie mogły w pełni przedstawić zachowania artefaktu/produktu w warunkach użytkowania.

Słowa kluczowe

EN

cotton yarn; Wöhler diagram; statistical identification; multiple regression

PL

przędza bawełniana; wykres Wöhlera; identyfikacja statystyczna; regresja wielokrotna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 28, no. 2 (140)
• Strony: 21--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Drobina Robert

• University of Bielsko-Biała, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Bielsko-Biała, Poland

autor

Rysiński Jacek

• University of Bielsko-Biała, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. Drobina R, Machnio M. Evaluation of Properties of Spliced Joints of Ends of Wool Worsted Yarns (in Polish). Przegląd Włókienniczy 2000; 54, 10: 3-7.
• 2. Drobina R, Rysiński J. Fatigue Life Prediction of Knitted Fabrics Made of Cotton Yarns – A Statistical Approach. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2018; 26, 6(132): 87-94. DOI: 10.5604/01.3001.0012.5176.
• 3. Drobina R. Assessment of the Fatigue Durability of Standard Smooth and Fancy Flame Cotton Yarns Using a Statistical Model. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2013; 21, 2(98): 61-67.
• 4. Frydrych J. HVI Today and Tomorrow in the Light of the Works of the Working Committee of the Committee to Audits Propriety Cotton TTMF, Part. I. Przegląd Włókienniczy 1996; 50, (1): 9-11.
• 5. Grabowska K. Architektura przędzy gładkiej. Spektrum 2007; 1: 10-13.
• 6. Grabowska K. Modelling the Mechanical Proprieties of Linear Textile Articles about Complex Surfaces. Exercise books Scientific No. P. 992, Scientific Trials, Vol. 354, Politechnika Łódzka, Łódź, 2007.
• 7. Kocańda S, Kocańda A. Niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa metali. Ed. PWN – Warsaw, 1989.
• 8. Kocańda S, Szala J. Podstawy obliczeń zmęczeniowych, ed. PWN – Warsaw, 1997.
• 9. Konecki W. Influence of the Type of the Tensile Tester on the Strength of Threads (in Polish). Przegląd Włókienniczy 1998; 52, 6: 12-13.
• 10. Krucińska I. Analiza właściwości tworzywa włókien węglowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Vol. 643, Rozprawy Naukowe Z. 166, 1992.
• 11. Kryński HE. Matematyka dla ekonomistów, ed. PWN, Warsaw, 1975.
• 12. Rysiński J, Drewniak J. Derived Equations for Damage Accumulation in Geared Wheels Based on Modified Laws of Crack Propagation. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2016; 91, 19-31. ISSN: 0209-3324. DOI: 10.20858/sjsutst.2016.91.2.
• 13. Serwis internetowy Towaroznawstwo: http://eraumts.com.pl/?przedza,185 (data dostępu: 01.05.2019).
• 14. Stanisz A. Przystępny kurs statystyki na przykładach z medycyny z wykorzystaniem programu STATISTICA”, v. II, ed. II, Statsoft, Kraków, 2006.
• 15. Żurek W. Struktura liniowych wyrobów włókienniczych, Wydawnictwa Naukowo -Techniczne, Warszawa 1989, p. 356.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).