Control ring and air drag effects on yarn balloon dynamics in ring spinning: a spring-mass modeling approach

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

Abstract

Das Ringspinnen ist eines der gängigsten Verfahren zur Garnherstellung, stößt jedoch aufgrund der Reibung im Ring-/Läufersystem an seine Grenzen. Innovationen wie supraleitende Magnetlager haben die Spindeldrehzahlen deutlich auf 50.000 U/min erhöht, wodurch die kontinuierliche Erforschung der Garndynamik notwendig wurde. Traditionelle Modelle für die Dynamik des Garnballons sind komplex, ein Feder-Masse-Ansatz vereinfacht die Analyse jedoch und erhält gleichzeitig die wesentlichen Eigenschaften. In dieser Arbeit wurden dem Feder-Masse-Ansatz verschiedene Effekte hinzugefügt, wie Luftwiderstand, Kontakt mit dem Steuerring und der Faserfluss durch das Garn. Die Berücksichtigung der Luftwiderstandskraft führt zu einem dreidimensionalen Garnballon im stationären Zustand. Der Kontakt zwischen Steuerring und Garnballon wird als Starrkörperkontakt mittels einer Feder modelliert. Darüber hinaus wurde die Verteilung der Garnspannung für verschiedene Fälle analysiert. Die endgültige stationäre Lösung diente als Gleichgewichtspunkt zur Linearisierung des Systems und zur Analyse der Eigenschwingungen. Zusätzlich wurde der Einfluss von Fasern, die durch den Garnweg fließen, mithilfe der Impuls-Momentum-Gleichung getestet, wobei sich zeigte, dass der Effekt des fließenden Materials vernachlässigt werden kann.
Titel in Übersetzung
Einfluss von Steuerring und Luftwiderstand auf die Dynamik von Garnballons beim Ringspinnen: ein Feder-Masse-Modellierungsansatz

Details

OriginalspracheEnglisch
Seitenumfang15
FachzeitschriftMultibody System Dynamics
Jahrgang2025
Ausgabenummer09
PublikationsstatusVeröffentlicht - 24 Sept. 2025
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Scopus 105017030149
ORCID /0000-0003-1288-3587/work/203067700
ORCID /0000-0003-2362-3449/work/203070965

Schlagworte

Schlagwörter

  • Air drag, Control ring, Ring-spinning, Spring-mass modeling, yarn balloon