| 研究課題/領域番号 |
21K02123
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| 研究機関 | 福井工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
金田 直人 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (10507148)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 繊維機械 / 仮撚加工 / 撚り効率 / 糸張力 / 摩擦力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，衣服等の繊維製品に用いられる仮撚加工糸を対象とし，非接触型のオンライン糸形態検査システムを駆使した汎用仮撚加工機で容易に取付け可能なディスクユニットの開発を目的としている．
令和３年度ではヒータを用いた従来法の熱間加工と，ヒータを用いない冷間加工を行い，これまでに開発した糸形態検査と糸張力の観点から，糸の不安定挙動（サージング）の発生状況を把握してきた．その結果，ヒータによる熱応力を除いた 「撚りのみ」の簡素化された冷間加工でもサージングを検証できることが明らかとなった．
令和４年度では，令和３年度の実験結果から得られた知見を基にディスクユニットの「撚り限界」を実験的に検討した．ここでディスクユニットの構成は工業的に主流なもので，ディスク形状は凸型や曲面型，材質はセラミックスやポリウレタンを用いた．また，加撚領域の長さを変更し，ディスクユニットの撚りとの関係についても把握した．その結果，（1）冷間加工において加撚領域の糸速度はフィードローラ周速度に依存して走行していることが明らかとなった．（2）加撚長さを短くすると加撚が施され易くサージングの発生が抑制される傾向が見られたが，同長さが長い場合と比較してサージングの発生直前の加撚張力と糸速度に大きな変化がなかったことから，サージングの抑制効果は小さかった．（3）ディスクユニットの把持限界は，加撚張力とフィードローラ周速度（糸速度）に依存しており，これによってディスクユニットの撚りの限界値が決定されていた．（4）ディスクユニットにおいてウレタンディスクの摩擦力は糸把持力に大きく貢献していた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和４年度では，非接触型オンライン糸形態検査システムを用いて冷間加工でのディスクユニットの撚り限界を実験的に把握した．糸物性の把握や糸形態シミュレーションは，昨年度に引き続き検証には至っていないが，冷間加工でサージングを観察することで，加撚長さとディスクユニットの構成の観点から同ユニットの撚り限界を検証することができたため，本研究はおおむね順調に進展しているといえる.
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの成果で，工業的主流なディスクユニットの撚り性能を評価することができるようになった．そのため，今後はディスクユニットの形状，材質，枚数等を任意に変更して，サージングの抑制に効果的な構成を検討する．その結果から，従来法に対する最適生産条件の優位性を検証する．なお，糸物性の把握ならびに糸形態シミュレーションは，上記成果が出次第，検討予定をしている．
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