Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: drawing apparatus

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelowanie procesu rozciągania strumienia włókien w aparatach rozciągowych przędzarek

Czekalski J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2014

Z. 481

1--169

W badaniach procesu rozciągania realizowanego w aparatach rozciągowych stosowana była gradientowa metoda badań. Polegała ona na badaniu wpływu kilku czynników o decydującym znaczeniu dla pracy aparatu. Wpływ ten badano celowo, zmieniając kolejne wartości jednego lub nawet kilku czynników i obserwowano jak zmiany te wpływają na przebieg procesu. W badaniach tych pewna grupa czynników mogąca mieć wpływ na wyniki badań jest niemożliwa do ustalenia na określonym stałym poziomie. Przy ustalaniu optymalnych parametrów pracy aparatu należałoby również określić wzajemny wpływ poszczególnych parametrów na siebie. Jest to jednak praktycznie niemożliwe do wykonania, ponieważ wymaga nieskończenie dużej liczby pomiarów. W wielu pracach dotyczących procesu rozciągania stosowano różne metody badawcze i kryteria oceny. Analizowano przebiegi krzywych pocieniania, wychodząc z założenia, że ich kształty oraz różnice w przebiegu są uzależnione od sposobu ruchu włókien w rozciąganym strumieniu. Badano również wielkość sił występujących w polu rozciągowym i na tej drodze określono wpływy, między innymi, rozkładu długości włókien na przebieg procesu rozciągania strumienia włókien. Dokonano też oceny procesu rozciągania i zjawisk temu procesowi towarzyszących, stosując analizę nierównomierności rozkładu masy rozciąganego strumienia włókien. W oparciu o charakterystykę widmową pola rozciągowego oceniano strumienie włókien na wlocie i wylocie aparatu rozciągowego oraz podjęto próbę powiązania charakteru rozkładu masy w strumieniu przed i po rozciągnięciu. Dotychczas wiele opracowanych modeli matematycznych procesu rozciągania jest przedstawionych w formie uproszczonej, a równania zawierają wiele parametrów niemierzalnych, takich jak: • względne przesunięcie środków włókien, • liczby przednich końców włókien, • współczynnik wzajemnego powiązania włókien. Równania, w których występują jedynie wskaźniki charakteryzujące nierówno-mierność w postaci współczynników zmienności masy strumienia włókien pozwalają na przybliżoną ocenę procesu rozciągania. O jakości pracy aparatu rozciągowego decyduje nierównomierność masy strumienia włókien powstająca podczas rozciągania. Zależy ona od wielu czynników, takich jak: • nierównomierność masy strumienia zasilającego aparat rozciągowy, • rozkład długości włókien w strumieniu, • stan techniczny maszyn, • dobór parametrów technicznych i technologicznych, takich jak: rozciągi częściowe i całkowite, rozstawienie elementów aparatu rozciągowego, wielkość obciążenia górnych wałków a w przypadku paskowych aparatów rozciągowych również rodzaj pasków oraz wielkość wkładek dystansowych. Realizacja procedury modelowania wymaga przeprowadzenia eksperymentów, które dają informacje o zjawiskach zachodzących w badanym obiekcie. Informacje te uzyskano analizując sygnał wejściowy i wyjściowy obiektu. Najważniejszymi cechami sygnałów są: • stacjonarność, • występowanie składowych okresowych, • normalność sygnału. W celu scharakteryzowania sygnałów: wejściowego i wyjściowego, analizowano ich wartości średnie, wariancje, widma liniowe harmoniczne oraz gęstości prawdopodobieństwa rozkładu masy. Do oceny wyżej wymienionych charakterystyk sygnałów zastosowano testy statystyczne. Biorąc pod uwagę, że wartości średnie i wariancje oraz średnie wartości amplitud kolejnych składowych harmonicznych badanych sygnałów nie zależą od czasu przyjęto analizowany sygnał za stochastyczny stacjonarny o rozkładzie normalnym. Identyfikacja układu mechanicznego, jakim jest aparat rozciągowy, obejmuje problemy związane z wyborem postaci modelu matematycznego badanego obiektu. Przez wybór postaci modelu rozumie się problem określenia jego struktury. Jedną z metod identyfikacji strukturalnej, którą można zastosować do badania układów mechanicznych, jest analiza charakterystyk częstotliwościowych układu. Przy założeniu, że sygnał wejściowy jest procesem stochastycznym normalnym, również sygnał otrzymany na wyjściu układu liniowego jest procesem stochastycznym o rozkładzie normalnym. Każde odchylenie sygnału wyjściowego od normalnego rozkładu wskazuje na występowanie w układzie nieliniowości. W celu znalezienia związków matematycznych między sygnałem wejściowym a wyjściowym wykorzystano analizę regresji. Dla każdego z wariantów wyznaczono funkcje regresji metodą najmniejszych kwadratów. Na podstawie przeprowadzonej analizy statystycznej stwierdzono, że we wszystkich przypadkach zależność między sygnałem wejściowym a wyjściowym jest prosto-liniowa. Po analizie sygnału wejściowego i wyjściowego obiektu oraz określeniu jego struktury przystąpiono do opracowania modeli matematycznych procesu rozciągania realizowanego w aparatach rozciągowych przędzarek obrączkowych. W pierwszym etapie badań wykorzystano wie1owymiarową ana1izę regresji w celu wytypowania do dalszych rozważań parametrów procesu rozciągania wpływających na nierównomierność masy strumienia włókien wydawanego z aparatu rozciągowego. W drugim etapie badań przedstawiono nowy kierunek badawczy procesu rozciągania sprowadzający problematykę rozciągania strumienia w polu rozciągowym do zagadnień związanych z analizą układów dynamicznych. Opracowano nowy matematyczny model procesu rozciągania dla jedno i dwustrefowego aparatu rozciągowego. Głównym celem było uzyskanie wyrażeń w formie transmitancji dla dynamicznych związków między wielkościami wejściowymi i wyjściowymi aparatu rozciągowego. Parametry poszczególnych transmitancji uzależniono od właściwości strumienia wejściowego, parametrów pola rozciągowego oraz zmiennych prędkości strumienia w strefie rozciągania. Zaproponowany model przewidywania właściwości strumienia włókien zweryfikowano eksperymentalnie. Przedstawiono propozycję aplikacji omawianej metody do optymalizacji procesu rozciągania.

A method of predicting the non-uniformity of fiber assembly mass at the outlet of drawing zone has been worked out on the basis of the non-uniformity of entry fiber assembly and the drawing zone parameters using the mathematical models of drawing realized in the drafting arrangement of ring spinning frames. To date many mathematical models of drawing have been presented in a simplified form, with equations containing many non-measurable parameters such as: relative fiber center displacement, densities of the front fiber ends and the coefficient of mutual fiber binding. The equations containing only non-uniformity parameters in the form of coefficients of the fiber assembly mass variability allow an approximate assessment of the drawing process. In the first stage of investigation, an experimental mathematical model was created on the basis of multidimensional regression analysis in order to select drawing parameters influencing the non-uniformity of the fiber assembly mass coming out from the drafting system. In the second stage of investigation, a new research trend of drawing process was presented considering the problem of fiber assembly drawing in the drafting zone in terms of questions connected with the analysis of dynamic systems. There was worked out a new mathematical model of the drawing process for a single- and two-zone drafting arrangement. The main objective was to obtain expressions in the form of transmittance for dynamic relations between the input and output quantities of the drafting arrangement. The parameters of particular transmittances were made conditional on the properties of the input fiber assembly, the drafting zone parameters and variable speeds of fiber assembly in the drafting zone. The proposed model of predicting the properties of fiber assembly was experimentally verified. There was presented a proposal of using the method under discussion for the optimization of the drawing process. Based on the investigation performer and the results obtained, one can draw the following conclusions: 1. The technological identification of spinning objects should be carried out: • exploiting technically efficient machines to minimize the level of non-measurable disturbances, • using a raw material with typical spinning properties for the given production range, • providing a stabilized machine operation and feeding machines with products that meet the requirements of stationary conditions. 2. Based on the developed mathematical model of drawing process, one can determine the amplitude-frequency characteristics associating the mass distribution signal spectrum at the input and output of the drafting arrangement and the characteristics associating the fiber assembly speed changes in the drafting zone with the spectrum of mass distribution at the output of drafting arrangement. 3. The amplitude-frequency characteristics associate the mass distribution signal spectra at the input and output of drafting arrangement in a specified range of frequency. In the case of the analysis of errors in the drafting arrangement operation, one can take into consideration the zone section under the characteristics curve. In this study, a new method for the determination of experimental amplitude-frequency characteristics of the drafting zone was developed on the basis of spectrograms. Based on the statistical analysis performed it has been found that the theoretical and experimental curves of the amplitude-frequency characteristics are strongly correlated, which confirmed the statistic conclusions. There was also worked out a new quality coefficient, by means of which one can assess the operation of drafting arrangement. The drafting quality coefficient shows to what extent the real fiber assembly differs from the ideal fiber arrangement. This coefficient is a criterion of the drafting process assessment. The method of the analysis of drafting arrangement of ring spinning machine can be also used for the analysis of the drafting arrangements of carding, drawing and roving frames.