Proporsjonalt til de hensyn som skal ivaretas

Numa primeira tentativa de estabelecer uma relação entre os picos de penetração de agulha e os harmónicos gerados, analisaram-se um sinal de força sobre a barra de agulha obtidos com a máquina em operação sem tecido e cinco sinais obtidos na costura (sem linha) de um tecido de ganga grossa e uma agulha de 0,9 mm de diâmetro.

A representação temporal evidencia uma influência significativa da penetração da agulha, como mostra a seguinte figura3:

3

Os valores da escala y não têm significado neste momento, pois o sensor não estava ainda calibrado para fornecer valores de força. No entanto, para o efeito de análise comparativa que se pretendia efectuar neste capítulo, somente era necessária que todas as amostragens se efectuassem nas mesmas condições.

O espectro dos 5 sinais obtidos na operação da máquina com tecido foram comparados com 5 sinais medidos com a máquina operando sem tecido. Foram detectadas, de facto, diferenças que são reflexo da influência da penetração da agulha:

• Os 1º e 3º harmónicos diminuem com a presença de tecido da máquina. A diminuição do primeiro harmónico explica-se facilmente pelo amortecimento que o tecido produz na componente fundamental da forma de onda, não se tendo encontrado ainda explicação para a diminuição do 3º harmónico;

• Tal como esperado, os harmónicos de ordem superior aumentam na presença do tecido, devido a oscilações e picos provocados pelo mesmo. Assim, foi observado um claro aumento dos harmónicos de ordem 2, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 16 em todas as amostras, tendo sido os harmónicos 5, 6, 9 e 10 aqueles em que esse aumento foi mais acentuado, tendo nesses casos aparecido componentes não nulas em que o sinal obtido sem tecido apresentava valores praticamente nulos. Demonstra-se assim que é de facto possível detectar no espectro a presença de forças de penetração da agulha.

Tal como descrito em III.10.2, existem dois efeitos que se pretendem separar: o pico inicial de contacto da ponta da agulha com o tecido e a penetração do seu corpo. O primeiro é possível medir directamente no sinal temporal, pela técnica que foi descrita em III.10.2 e IV.3.

Na tentativa de relacionar a amplitude deste pico, de penetração da ponta da agulha, com a amplitude dos harmónicos que sofrem alteração, procurando-se uma relação linear entre ambos os valores, foram calculadas para cada uma das 5 amostragens

Figura 96:Sinais de força sobre a barra de agulha com tecido (vermelho) e sem tecido(branco). Escala x em graus, escala y sem significado

Medição e análise de parâmetros em máquina de costura industrial IV. As diversas técnicas de cálculo utilizadas

com tecido a média das amplitudes de picos de penetração. As 5 amostras foram ordenadas por ordem crescente desta força média e foram comparados os valores dos harmónicos 5, 6, 9 e 10 das respectivas amostragens:

É visível, nesta figura, o aumento dos referidos harmónicos com a presença do tecido, mas não é possível estabelecer uma relação entre o valor do pico de penetração e o valor de qualquer dos harmónicos em análise. Note-se que os harmónicos 9 e 10 são de amplitude tão reduzida nas amostragens efectuadas sem tecido que não aparecem sequer neste gráfico.

A segunda tentativa para estabelecer uma relação entre o que é observado no sinal temporal e no seu espectro foi tentar incluir na comparação a duração do pico de penetração. Assim, calculou-se o produto força x duração do pico, efectuando-se a mesma comparação com os valores dos harmónicos:

Média Força

Harm.5 Harm.6 Harm.9 Harm.10 Sem tecido Tecido(3) Tecido(4)

Tecido(2) Tecido(5) Tecido(1)

Figura 97: Força média do pico inicial de penetração e valor de alguns harmónicos do espectro de 5 amostragens

efectuadas com tecido

Média F*t Harm.5 Harm.6 Harm.9 Harm.10 Sem tecido Tecido(5) Tecido(3)

Tecido(4) Tecido(2) Tecido(1)

Figura 98: Média de produto força do pico inicial de penetração x duração e valor de alguns harmónicos do

Também desta forma não é possível estabelecer qualquer tipo de relação.

No entanto, este tipo de análise revela-se promissora, pois o efeito da agulha não se limita à penetração inicial da sua ponta, sendo por isso compreensível que esta primeira abordagem, tão simples quanto possível, não forneça os resultados desejados. Um estudo mais cuidado e extensivo poderá, certamente, levar a resultados mais interessantes.

O passo seguinte é a tentativa de subdividir o sinal em períodos, calcular o espectro de cada um deles e aplicar o mesmo tipo de estudo. Como já foi referido, a resolução espectral fica bastante limitada quando é feito o cálculo do espectro de um só período, ficando assim fundidos as amplitudes de harmónicos vizinhos. Mas mesmo assim é encorajador o resultado obtido, sendo necessário aqui considerar bandas de frequências em vez de harmónicos individuais.

A figura 99 mostra dois períodos de uma das amostras em que no primeiro há uma interacção grande (1º caso, azul), no segundo uma interacção pequena (2ºcaso, verde) entre agulha e tecido:

Figura 99: Dois períodos de uma amostra, em que houve grande e pequena interacção da agulha com o tecido (azul e verde respectivamente), em comparação

Medição e análise de parâmetros em máquina de costura industrial IV. As diversas técnicas de cálculo utilizadas

A dependência da amplitude do módulo do espectro com a interacção que houve entre agulha e tecido, à semelhança do que acontece na análise sobre o registo completo, fica registada na figura 100:

Note-se no entanto que a subdivisão em períodos efectuada desta forma acabou por dividir uma penetração de agulha a meio, pois o início da amostragem efectua-se com a agulha no seu ponto mais baixo. A aplicação desta análise será mais fácil se o sincronizador da máquina de costura for afinado de tal forma a fornecer o impulso de início de aquisição quando a agulha estiver fora do tecido.