Reconstruction of the main cylinder of carding machine-optimization of dimensions with the use of the finite element method

• Autorzy: Danielczyk P. , Stadnicki J.

Warianty tytułu

PL

Rekonstrukcja bębna głównego zgrzeblarki wałkowej - optymalizacja wymiarów z wykorzystaniem metody elementów skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The following paper presents the solution to the problem of searching the best shape - structural form of the bottoms and optimal dimensions of the main cylinder of the carding machine with consideration to the criterion of minimal deflection amplitude. The ANSYS package of the Finite Element Method has been used for the analysis. Polak-Ribery conjugate gradient method has been applied for searching the optimal solution, basing on the parametric model of the cylinder written with the use of Ansys Parametric Design Language. As a result of the performed analyses, reduction of maximum deflection value at approximately 80 percent has been obtained. Optimal cylinder dimensions enable application of a new textile technology - microfibre carding and improvement in the quality of traditional carding technology of woollen and wool-like fibres.

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie zadania poszukiwania najlepszego kształtu - postaci konstrukcyjnej dennicy oraz optymalnych wymiarów bębna głównego zgrzeblarki wałkowej z uwagi na kryterium minimalnej amplitudy ugięcia. Do analiz wykorzystano pakiet ANSYS metody elementów skończonych. Rozwiązania optymalnego poszukiwano metodą gradientu sprzężonego w wersji Polaka-Ribery, bazując na parametrycznym modelu bębna zapisanego z wykorzystaniem języka Ansys Parametric Design Language. W wyniku przeprowadzonych analiz uzyskano zmniejszenie wartości maksymalnego ugięcia o około 80 procent. Optymalne wymiary bębna umożliwiają realizację nowej technologii włókienniczej - zgrzeblenia mikrowłókien oraz poprawę jakości w tradycyjnej technologii zgrzeblenia włókien wełnianych i wełnopodobnych.

Słowa kluczowe

EN

carding machine; main cylinder; finite element method; FEM; optimization

PL

zgrzeblarka; bęben główny; metoda elementów skończonych; MES (metoda elementów skończonych); optymalizacja

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. LIX, nr 2
• Strony: 199--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Danielczyk P.

autor

Stadnicki J.

• University of Bielsko-Biała, Department of Engineering Fundamentals, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biala, Poland,

Bibliografia

• [1] Ansys Help SYSTEM, 2008.
• [2] Jackowski Т., Chylewska В.: Przędzalnictwo, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej 1999.
• [3] Stadnicki J.: Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji z przykładami zastosowań technicznych, WNT, Warszawa, 2006.
• [4] Danielczyk P.: Optymalizacja wymiarów konstrukcji powłokowej z wykorzystaniem MES, Mechanik 2011, nr 7.
• [5] Stadnicki J.: Optimal Design of the Cylindrical Shell of a Card Machine, Textile Research Journal 1997, vol. 67, no. 1.
• [6] Stadnicki J., Wróbel I.: Practical Engineering Calculation for Working Cylinders of Carding Machines, Textile Research Journal 2003, vol. 73 no. 6.
• [7] Wróbel I.: Wpływ wybranych czynników konstrukcyjno-technologicznych na ugięcie powłoki bębna roboczego zgrzeblarki: praca doktorska, ΑΤΗ Bielsko-Biała, 2002.