Mechanismus jehelních tyčí šicího stroje
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Tato disertační práce se zabývá mechanismem jehelních tyčí šicího stroje, jenž imituje ruční steh díky systému s plovoucí jehlou. Uvedený systém dokáže zajistit konzistentní kvalitu šití na většině běžných typů tkanin. Jehlu si skrz šitý materiál předávají dvě mechanické soustavy jehelních tyčí, jejichž přímočarý vratný pohyb je realizován vačkovým mechanismem.Při vyšších otáčkách stroj vykazuje nadměrné vibrace a vysoké hladiny hluku, které je třeba eliminovat. Další nároky jsou kladeny na zvýšení produktivity šicího stroje.Na základě experimentální analýzy jsou stanoveny hodnoty akustických veličin v blízkosti šicího stroje. Rázové zatížení je prokázáno měřením zrychlení mechanických soustav jehelních tyčí. Z provedené analýzy vyplývá, že nejvýznamnějšími zdroji hluku a vibrací jsou mechanické soustavy jehelních tyčí a též samotný vačkový mechanismus.Vačkový mechanismus je v práci nahrazen mechatronickým systémem s elektrickými servomotory, přičemž každá mechanická soustava jehelní tyče je poháněna individuálním pohonem, který využívá řemínkový mechanismus pro převod rotačního pohybu synchronního servomotoru na přímočarý pohyb jehelní tyče.Pomocí dynamického modelu je zkoumáno chování mechanické soustavy jehelní tyče. Na základě provedených analýz jsou navrženy modifikace jehelní tyče, které jsou následně experimentálně ověřeny měřením hluku na funkčním modelu. Výsledky prokazují znatelné snížení hluku.Nový mechanismus jehelních tyčí je i s úpravami mechanické soustavy jehelní tyče dlouhodobě testován na funkčním modelu a následně odzkoušen na reálném šicím stroji. Tím je potvrzeno uplatnění individuálních pohonů v běžném šicím procesu a zároveň je otevřena možnost růstu produktivity šití zvýšením provozních otáček stroje.
The thesis deals with the needle bars mechanism of a sewing machine, which uses the floating needle system to produce a hand stitch. The system ensures consistent sewing quality on most common types of fabrics. By the use of two mechanical systems of the needle bar a threaded needle is passed through the material on every stitch. The mechanical system of the needle bar performs a rectilinear reverse movement which is realized by a cam mechanism.However, in case of high operating speeds machines produce a high level of noise and vibrations. This unfavourable effect should be reduced. Another important requirement is increasing the productivity.Based on the experimental analysis, the values of the acoustic quantities are determined near the sewing machine. Impact loading is proved by the acceleration measurement of the mechanical system of the needle bar. It has been found that these are the mechanical systems of needle bars and also the cam mechanism which most contribute to noise and vibration.In the thesis, the cam mechanism is replaced by a mechatronic system with electric servo motors. Each mechanical system of the needle bar is driven by an individual drive that uses a belt mechanism to transfer the rotational motion of the synchronous servo motor to the displacement of the needle bar.Using the dynamic model, the behaviour of the mechanical system of the needle bar is examined. Based on the analysis, modifications of the needle bar are proposed. The modifications are then experimentally verified by measuring the noise on the functional model. The results demonstrate a noticeable noise reduction.The new needle bar mechanism has long been tested on a functional model and subsequently tested on the realistic sewing machine. This confirms the possibility of an application of individual drives in the normal sewing process and at the same time opens the possibility of increasing the stitching productivity by increasing the machine operating speed.
The thesis deals with the needle bars mechanism of a sewing machine, which uses the floating needle system to produce a hand stitch. The system ensures consistent sewing quality on most common types of fabrics. By the use of two mechanical systems of the needle bar a threaded needle is passed through the material on every stitch. The mechanical system of the needle bar performs a rectilinear reverse movement which is realized by a cam mechanism.However, in case of high operating speeds machines produce a high level of noise and vibrations. This unfavourable effect should be reduced. Another important requirement is increasing the productivity.Based on the experimental analysis, the values of the acoustic quantities are determined near the sewing machine. Impact loading is proved by the acceleration measurement of the mechanical system of the needle bar. It has been found that these are the mechanical systems of needle bars and also the cam mechanism which most contribute to noise and vibration.In the thesis, the cam mechanism is replaced by a mechatronic system with electric servo motors. Each mechanical system of the needle bar is driven by an individual drive that uses a belt mechanism to transfer the rotational motion of the synchronous servo motor to the displacement of the needle bar.Using the dynamic model, the behaviour of the mechanical system of the needle bar is examined. Based on the analysis, modifications of the needle bar are proposed. The modifications are then experimentally verified by measuring the noise on the functional model. The results demonstrate a noticeable noise reduction.The new needle bar mechanism has long been tested on a functional model and subsequently tested on the realistic sewing machine. This confirms the possibility of an application of individual drives in the normal sewing process and at the same time opens the possibility of increasing the stitching productivity by increasing the machine operating speed.
Description
Subject(s)
šicí stroj, ruční steh, plovoucí jehla, vačkový mechanismus, snižování hluku, servopohon, zdvihová závislost, sewing machine, hand stitch, floating needle, cam mechanism, noise reduction, servo drive, stroke function