Numerical Simulation of Fibre Tension in an Asymmetric Ring Spinning Triangle Using FEM

In the paper, numerical simulations of fibre tension in one kind of asymmetric ring spinning triangle caused by horizontal offsets of the twisting point is studied by using the finite element method (FEM). A finite element model of the asymmetric ring spinning triangle is first established according to the mechanical properties of the fibre and a geometric model of the spinning triangle. Then the distribution of fibre tension and fibre torque in the asymmetric spinning triangle with and without considering fibre buckling are simulated by using ANSYS software. Effects of the offsets on the distribution of fibre tension and torque in the spinning triangle are studied in detail. The results show that with an increase in the spinning triangle offset, the asymmetric trend of fibre tension distribution in the spinning triangle is more obvious, and the value of fibre tension is also increased, whereas the fibre torque is decreased. Meanwhile with an increase in the yarn twist factor, the value of fibre tension and torque are both greatly increased. In addition, compared with the case where fibre buckling is considered, fibre tensions and torques are considerably increased in the case where fibre buckling is not considered.

Badano naprężenie włókien powodowane horyzontalnym przesunięciem punktu skrętu. Zastosowano metodę elementów skończonych. Opracowano model asymetrycznego trójkąta uwzględniając mechaniczne właściwości włókien i geometrię utworzoną przez trójkąt przędący. Opracowano rozkład naprężeń i momentów obrotowych włókien przy i bez uwzględnienia wyboczenia włókien. Zastosowano program ANSYS. Wyniki wskazują, że ze wzrostem przesunięcia w trójkącie przędzenia wpływ asymetrii jest bardziej uwidoczniony. Stwierdzono również, że ze wzrostem naprężenia włókien zmniejsza się moment obrotowy. Jednocześnie zaobserwowano, że ze wzrostem współczynnika skrętu wartość naprężeń oraz momentu znacznie wzrasta. Stwierdzono również istotny wpływ wyboczenia włókien.