Návrh úpravy mechanismu na strojovou tvorbu ručního stehu

dc.contributorVáša Petr, Ing. : 64294
dc.contributor.advisorKomárek Jiří, Ing. Ph.D. : 62086
dc.contributor.authorKlogner, Vojtěch
dc.date.accessioned2021-08-20T12:00:12Z
dc.date.available2021-08-20T12:00:12Z
dc.date.committed2021-4-30
dc.date.defense2021-02-02
dc.date.issued2021-02-02
dc.date.submitted2020-2-25
dc.date.updated2021-3-30
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractTato diplomová práce se zabývá návrhem nové konstrukce jehelní tyče pro speciální šicí stroj s plovoucí jehlou, imitující ruční steh. Nová konstrukce by měla eliminovat problémy které omezují zvyšování výkonu šití při použití současné jehelní tyče. Zvyšování výkonu šití je docíleno navyšováním otáček hlavního motoru, to však přináší nárůst vibrací všech zúčastněných mechanismů včetně jehelních tyčí. Tyto vibrace vytváří hluk, který při vyšších výkonech překračuje hlukové hygienické limity, proto je v současné době výkon omezen pod možnosti šicího stroje.V rámci práce byl navrhnut nový systém elektromagnetického ovládání upínacího mechanismu, který by měl snížit vyvozovaný hluk který produkoval původní, čistě mechanický systém. Pro návrh bylo nutné sestavit několik simulačních modelů které popisují jednotlivé problematiky elektromagnetického ovládání.Bylo nutné zvolit vhodný typ elektromagnetu a nadimenzovat vinutí cívky pro zajištění potřebných silových poměrů. Elektromagnet byl následně simulován v konečně prvkovém programu FEMM 4.20 pro vypočtení silové přítažné charakteristiky. Na základě požadavků na chování ovládacího mechanismu jehelní tyče bylo navrhnuto napájení cívky s ohledem na dynamiku celého systému. Díky navrhnuté závislosti napájení cívky bylo možné určit ztrátové teplo vznikající ve vodiči cívky, které je nutné odvádět z těla jehelní tyče. Byl sestaven model v konečně prvkovém programu FEMM 4.20 pro výpočet ustálené teploty jehelní tyče, také byla sledována závislost teploty na čase během jedné otáčky vačky, pro stanovení, zdali nedochází k přehřátí vinutí.Dále byl sestaven dynamický model v programu Matlab v rozšíření Simulink s knihovnou Simscape který popisuje mechanické, elektrické a elektromagnetické chování jehelní tyče. Na základě tohoto modelu pak byly zhotoveny optimalizační procedury pro stanovení parametrů klíčových vlastností jehelní tyče.Na závěr byl proveden návrh nové konstrukce pro výrobu funkčního prototypu včetně výkresové dokumentacecs
dc.description.abstractThis diploma thesis deals with the design of a new needle bar construction for a special sewing machine with a floating needle, imitating a hand stitch. The new design should eliminate problems that limit the increase in sewing performance when using the current needle bar. Increasing the sewing power is achieved by increasing the speed of the main motor, but this brings an increase in vibration of all involved mechanisms, including needle bars. These vibrations create noise that exceeds the hygienic noise limits at higher outputs, so the output is currently limited to the sewing machine.As part of the work, a new system of electromagnetic control of the clamping mechanism was designed, which should reduce the noise produced by the original, purely mechanical system. For the design, it was necessary to create several simulation models that describe the various issues of electromagnetic control.It was necessary to choose a suitable type of electromagnet and design the winding of the coil to ensure the necessary force can be created. The electromagnet was subsequently simulated in the finite element program FEMM 4.20 to calculate the force attraction characteristic. Based on the requirements for the behavior of the needle bar control mechanism, the voltage supply of the coil was designed with respect to the dynamics of the whole system.Thanks to the proposed dependence of the coil voltage supply, it was possible to determine the heat loss generated in the coil conductor, which must be removed from the needle bar body. A model was built in the finite element program FEMM 4.20 to calculate the constant temperature of the needle bar, and the dependence of temperature on time during one revolution of the cam was also monitored to determine whether the winding overheated.Furthermore, a dynamic model was built in the Matlab program in the Simulink extension with the Simscape library which describes the mechanical, electrical and electromagnetic behavior of the needle bar. Based on this model, optimization procedures were performed to determine the parameters of key properties of the needle bar.Finally, a new design was made for the production of a functional prototype, including drawing documentationen
dc.description.mark
dc.format90 s. (104 000 znaků)
dc.format.extent13 výrobních výkresů,
dc.identifier.signatureV 202103167
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/160700
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedonpar[1] MEERKAMM, Harald, ed. Technical Pocket Guide. Germany: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 2014.par par[2] AMBEKAR, Ashok G. Mechanism and machine theory. Delhi: PHI Learning Private Limited, 2007. Eastern economy. ISBN 978-81-203-3134-1.par par[3] KOMÁREK, Jiří. Dynamic Model of the Mechanical System of the Needle Bar. Advances in Mechanism Design II, Proceedings of the XII International Conference on the Theory of Machines and Mechanisms. Liberec: Springer, 2016, vol. 44, s. 323-329. ISBN: 978-3-319-44086-6.par
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectŠicí strojcs
dc.subjectruční stehcs
dc.subjectplovoucí jehlacs
dc.subjectjehelní tyčcs
dc.subjectnávrh elektromagnetucs
dc.subjectsolenoidcs
dc.subjectFEMMcs
dc.subjectpřítažná sílacs
dc.subjectpřestup teplacs
dc.subjectdynamický modelcs
dc.subjectMatlabcs
dc.subjectSimulinkcs
dc.subjectSimscapecs
dc.subjectSewing machineen
dc.subjecthand stitchen
dc.subjectfloating needleen
dc.subjectneedle baren
dc.subjectelectromagnet designen
dc.subjectsolenoiden
dc.subjectFEMMen
dc.subjectpulling forceen
dc.subjectheat transferen
dc.subjectdynamic modelen
dc.subjectMatlaben
dc.subjectSimulinken
dc.subjectSimscapeen
dc.titleNávrh úpravy mechanismu na strojovou tvorbu ručního stehucs
dc.titleDesign of the mechanism for machine creation of manual stitchen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineTS2
local.degree.programmeStrojní inženýrství
local.degree.programmeabbreviationN2301
local.department.abbreviationKTS
local.facultyFakulta strojnícs
local.faculty.abbreviationFS
local.identifier.authorS18000251
local.identifier.stag41967
local.identifier.verbis
local.identifier.verbis22cef8b8-9453-4894-9fb5-0134a9b5f82d
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo3167
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
DP_KLOGNER_2021.pdf
Size:
4.79 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
DP_KLOGNER_2021.rar
Size:
15.11 MB
Format:
Unknown data format
Description:
VSKP__priloha
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Oponensky_podusok_KLOGNER.pdf
Size:
1.01 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
HODNOCENI_DP_Vojtech_Klogner.pdf
Size:
268 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
15.42 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP
Collections