Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation Tests of the Feeding System Dynamics on a Warp Knitting Machine with Four Needle Bars

Michalak A., Kuchar M., Mikołajczyk Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 4 (112)

127--133

EN

The article describes simulation tests of the basic element forming a spacer knitted structure in a newly-designed warp knitting machine with 4 guide needle bars. It refers to a concept of forming 3D knitted fabrics already developed. In the first part of the article, the introduction, a geometric-kinematic model of the feeding and knitting zones is described. In the next part, the main one, a dynamic model of the key area isolated, that is the arrangement: beam–whip roll–guide needle bar of the filling, is presented. The method of performing simulation tests of the model is described. Its susceptibility to input values in the range of values accepted was studied. The times of phases of the kinematic cycle, stiffness, damping, initial load of the model elements and their mass were changed, variations in the initial values were registered: forces in warp threads, as well as the driving force and power. The significance of the research results for further stages of constructing 3D warp knitting machines, mainly for the selection of driving actuators of the machine, is highlighted.

PL

W artykule opisano badania symulacyjne podstawowego elementu formowania struktury dzianiny przestrzennej w nowo projektowanej osnowarce czterogrzebieniowej. Nawiązano do opracowanej koncepcji wytwarzania dzianiny 3D. W pierwszej części artykułu, o charakterze wprowadzającym, przedstawiono model geometryczno–kinematyczny strefy zasilania i strefy tworzenia oczek. W dalszej, zasadniczej części, opisano model dynamiczny kluczowego, wyodrębnionego obszaru tj. układu: nawój - przewał – grzebień igielnic wypełnienia. Przedstawiono sposób przeprowadzenia badań symulacyjnych modelu. Badano jego podatność na wielkości wejściowe w przyjętych zakresach wartości. Zmieniano czasy faz cyklu kinematycznego, sztywności, tłumienia, obciążenia wstępne elementów modelu oraz ich masy i rejestrowano zmiany wielkości wyjściowych: sił w osnowie oraz siły i mocy napędowej. Podkreślono znaczenie wyników przeprowadzonych badań dla dalszych etapów budowy osnowarki 3D, przede wszystkim dla doboru aktuatorów napędowych maszyny.

2

Innowacyjna technologia przestrzennych dzianin kolumienkowych – struktura i właściwości

Pieklak K.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2014

|

z. 70

5--56

PL

W początkowej części pracy przedstawiono ogólne tendencje rozwoju w zakresie tekstyliów technicznych zarówno dzianych, tkanych jak i plecionych ze szczególnym uwzględnieniem wyrobów przestrzennych. Sformułowano istotne cechy budowy nowej generacji dzianin przestrzennych, w tym przestrzennych przeszywanych dzianin kolumienkowych, uwzględniających struktury o więcej niż dwóch warstwach zewnętrznych i przynajmniej jednej warstwie wewnętrznej. Na podstawie zdefiniowanej geometrii dzianin kolumienkowych 3D określono założenia do koncepcji budowy nowoczesnych osnowarek o więcej niż dwóch grzebieniach igłowych. W celu sprawdzenia poprawności postawionych założeń konstrukcyjnych zbudowano model użytkowy osnowarki czterogrzebieniowej, a następnie wytworzono na nim pierwsze struktury dzianych belek. Dla zdefiniowanych struktur dzianych opracowano model geometryczno - strukturalny bazujący na bryle w formie prostopadłościanu o podstawie kwadratowej. Ponadto opracowano algorytm projektowania strukturalno - technologicznego dzianin kolumienkowych 3D oraz zbudowano komputerowy program symulacji właściwości zarówno struktur dzianych jak i kompozytów, w którym wykonano badania symulacyjne właściwości belki przestrzennej. W środowisku programu ANSYS przeprowadzono także badania numeryczne wytrzymałości kompozytów przestrzennych. Dla rzeczywistych struktur belek kompozytów epoksydowo - szklanych wykonano badania empiryczne procesu zginania i ściskania z wykorzystaniem techniki termowizyjnej, w trakcie których prowadzono rejestrację wartości temperatury na powierzchni obciążanych kompozytów.

EN

In the beginning of the doctoral thesis was presented general trends in the development of technical textile s that contains both knitted fabrics, woven fabrics and plaited fabrics. The prepared analysis mainly based on the spatial textiles, that are mostly used in the composite systems. The paper contains four main sections. The first one includes the building and the technology of spatial warp - knitted fabrics and 3D stitch combined fabrics. These fabrics create solids that in cross - section have basic plane figures with an even number of sides, like squares, hexagons, or with an odd number of sides like triangles, pentagons. The cross - sections of the knitted fabrics may also have more sophisticated shapes such as T - bars, double - T bars, channel bars and others, whose form is similar to the commonly used structural beams. The spatial knitted fabrics can be produced from different types of threads. The chapter also describes the concept of building of the multi - needlebar machine with an even and odd number of needle bars. The basic mechanisms and machine components were characterized. The loop forming process for the three - and four - needlebar machines were determined. The prototype of the four - needlebar machines were designed and constructed. All mechanisms of the machines are operated manually. The first solid of the knitted structure with the square cross - section were manufactured on this machine. The new generation of the spatial warp - knitted fabrics and 3D stitch combined fabrics will be applied in the reinforcement of light and high - strength composites. The next chapter presents a geometric – structural model of the spatial warp - knitted fabrics based on the basic structure of the fabric in the form of a rectangular prism. The model of the 3D fabric is the s um of the parameters of the componential models: a model of the external layers and a model of the internal layers. An algorithm of the structural and technological design was developed. The algorithm contains the structure of the knitted fabric and based on its composite structure. The algorithm is built from four sections: the threads parameters, the basic parameters of the knitted fabrics, the structural and physical parameters of knitted fabrics and the parameters of the „knitted composites”. Nearly 450 mathematical relationships that describe the parameters of the fabric and the composite were formulated. These mathematical relationships were used to create a worksheet to simulate the geometric – structural parameters. The next chapter includes computer modeling of the mechanical properties of the „spatial knitted composites”. The simulations were performed in the ANSYS environment, based on the finite element method. The object of the research was a composite beam in the form of a thin - walled prism. The computational model was an "open model" based on the real values of the Young's modulus, that were measured on a testing machine, assuming that the model has anisotropic properties. The simulations were carried out in the three different systems of support, which means in the two - three - and four - point support system. In the calculations were changed: the internal layer geometry of the beam, the thickness of the external and the internal layers, the number and the distance between the perpendicular barriers, the construction of the barrier, the measured value of the Young's modulus and the value of the loading force. The total sum of the computational variants was 111. The last chapter includes an analysis of the strength properties of the spatial composites based on the infrared technique. The experimental research was carried out by three -, or four - point bending process and compression process of the composite beams. The composite beams were made from the fabrics from the glass fibers strengthened by an epoxy resin. The experiment was carried out on the measuring position equipped with two cameras: an infrared camera used for the registration of the thermal images and a digital camera. The recorded results of force and temperature on the surface of the composite were used to analyze changes of the exciting force and the temperature as a function of time. The building and the technology of the spatial warp - knitted fabrics and 3D stitch combined fabrics were awarded with a silver medal at the World Exhibition „Eureka Contest 2010”. They are also the object of one patent and three patent applications, six publications and a few oral presentations.

3

Model of the Connector for 3D Distance Knitted Fabric Fastened by Articulated Joints

Supeł B., Mikołajczyk Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 5 (70)

77--82

EN

During the first stage of our considerations,a model of the compression process of a3D distance knitted fabric was related to a single connector fastened to it by articulated joints, and considered as a slender rod with an assumed shape. In our physical and mathematical models, the compression of a slender, elastic rod was based on assumptions concerning the knitted fabric’s morphology, as well as the mechanical properties of the threads, particularly monofilament splaced in the internal layer of the fabric.A calculation method was developed which enables to determine the functional dependencies between the compressing force and bending deflection,as well as a method of determining curves representing the shape of the compressed rod – connector. A computer simulation of the compressed rod connecting the two outside layers of the knitted fabric, considering the variable parameters of the model, was carried out with the use of calculation algorithms elaborated by us, and MathCad program.

PL

Model procesu ściskania dzianiny dystansowej 3D w pierwszym etapie rozważań odniesiono do pojedynczego łącznika przegubowo zamocowanego, traktując go jako smukły pręt o zadanym kształcie. W modelu fizykalnym i matematycznym ściskanie sprężystego pręta oparto na założeniach uwzględniających zarówno morfologię dzianiny jak i własności mechaniczne nitek – monofilamentów w warstwie wewnętrznej dzianiny. Opracowano algorytm obliczeń wyznaczający zależności funkcyjne między siłą ściskającą a ugięciem oraz algorytm określający krzywe odwzorowujące kształt ściskanego pręta. W środowisku programu MathCad dokonano symulacji komputerowej ściskania pręta łączącego dwie zewnętrzne warstwy dzianiny uwzględniając zmienne parametry modelu.

4

Model of the Compressing Process of a One- and Two - Side Fastened Connector of a 3D Distance Knitted Fabric

Supeł B., Mikołajczyk Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 6 (71)

44--48

EN

A model of the compressing process of a 3D distance knitted fabric was related to a single connector fastened on one side by an articulated joint, as well as fastened on both sides by fixed joints, considering the connector as a slender rod with an assumed shape. The compressing of an elastic rod in the physical and mathematical models was based on assumptions considering the morphology of the knitted fabric as well as the mechanical properties of threads – monofilaments placed in the internal layer of the knitted fabric. Calculation methods and algorithms were developed for the determination of the functional dependencies between the force compressing the knitted fabric and deflection, as well as the description of the curves representing the shape of the compressed rod. A computer simulation of compressing the rod, which connects both outside layers of the knitted fabric, was carried out with the use of the ‘Mathematica’ program, taking into consideration the variable parameters of the model. The considerations carried out in this article are significantly based on our previous publication, and therefore the assumptions of the physical model and detailed descriptions of the analysis are not included.

PL

Model procesu ściskania dzianiny dystansowej 3D odniesiono do pojedynczego łącznika jednostronnie przegubowo zamocowanego oraz obustronnie utwierdzonego, traktując go jako smukły pręt o zadanym kształcie. W modelach fizykalnych i matematycznych ściskanie sprężystego pręta oparto na założeniach uwzględniających zarówno morfologię dzianiny jak i własności mechaniczne nitek – monofilamentów w warstwie wewnętrznej dzianiny. Opracowano algorytmy obliczeń wyznaczający zależności funkcyjne między siłą ściskającą a ugięciem oraz algorytmy określający krzywe odwzorowujące kształt ściskanego pręta. W środowisku programu MathCad dokonano symulacji komputerowej ściskania pręta łączącego dwie zewnętrzne warstwy dzianiny uwzględniając zmienne parametry modelu.