Mathematical experiment for determining the magnetic core thickness of a new material feeding mechanism for a sewing machine
DOI:
https://doi.org/10.30857/2706-5898.2026.1.6Keywords:
dynamic characteristics, magnetic saturation, parameter optimization, regression model, full factorial experiment, magnetic force, magnetic core, magnetic mechanism, material feeding, sewing machineAbstract
Purpose. To establish the patterns of influence of geometric and physical parameters of a newly developed material feeding mechanism for a sewing machine on the magnitude of the magnetic force in the working gap, and to determine rational parameters of its magnetic core in order to minimize the mass of moving elements and improve the dynamic characteristics of the device. Methodology. The study was carried out using methods of mathematical modeling and a full factorial experiment. The FEMM (Finite Element Method Magnetics) software environment was used to analyze the operation of the magnetic material feeding mechanism. Results. The influence of the design parameters of the sewing machine material movement mechanism on the magnitude of the magnetic clamping force was determined. It was shown that changing the geometric characteristics of the elements of the upper transporting body, in particular the height of the magnetic core, significantly affects the magnitude of the clamping force when moving the material. It was established that at certain values of the design parameters the system enters a saturation mode, in which further changing the dimensions of individual elements does not lead to a significant increase in work efficiency, which is important from the point of view of rational design and reducing the mass and dimensions of the mechanism. Scientific novelty. For the first time, the influence patterns of the geometric parameters of the magnetic core and the characteristics of the magnetic system on the force in the working gap of the new sewing machine material feeding mechanism have been established. Nomograms have been developed to determine rational parameter values that ensure improved dynamic characteristics and reduced mass of moving elements. Practical significance. The proposed approaches to determining rational parameters of the magnetic core make it possible to reduce the mass of moving elements and improve the dynamic characteristics of the sewing machine material feeding mechanism. The developed regression model, as well as the obtained nomograms and selection tables, can be used by engineers to determine rational design parameters of the device without performing complex mathematical calculations. This ensures a reduction in design time and increases the efficiency of developing new technical solutions.
Downloads
References
Щербань Ю. Наукові засади проектування швейних машин з регульованою пасадкою матеріалу: дис. … д-ра техн. наук: 05.05.10. Київ, 2000. 411 с.
Коробченко Є. О., Горобець В. А., Крикун Є. Підвищення якості процесу переміщення матеріалу на швейних машинах. Технології та інжиніринг. 2024. Т. 3, № 20. С. 31–46.
Горобець В. А., Дворжак В. М. Розробка і синтез нового механізму транспорту швейної машини. Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. Серія: Технічні науки. 2018. Вип. 5. С. 33–39.
Горобець В. А., Манойленко О. П. Проектування профілю робочої поверхні транспортуючих органів швейних машин. Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. 2009. Т. 2, № 46. С. 7–9.
Faizur R. M. et al. Impact of modified feed mechanism on seam quality of garments. Annals of the University of Oradea. Fascicle of Textiles, Leatherwork. 2023. Vol. 24, Iss. 1. P. 89–96.
Селівончик І. С. Розробка транспортуючих органів швейних машин: дис. … канд. техн. наук: 05.02.13. Київ, 1994. 173 с.
Robak D. A model of fabric transport in a sewing machine using a feed dog covered with a supple material of increased friction. Fibres & Textiles in Eastern Europe. 2002. Vol. 8, Iss. 3 (38).
Jucienė M., Vobolis J. Influence of fabric external friction force and certain parameters of a sewing machine upon stitch length. PES. 2004. Vol. 1. P. 100.
Коробченко Є. О., Горобець В. А. Розроблення нового способу переміщення матеріалів на швейній машині. Синергія науки і бізнесу у повоєнному відновленні регіонів України: матеріали ІІ Міжнародної науковопрактичної конференції (24–26 квітня 2024 року). Одеса: Олді+, 2024. С. 184–188.
Коробченко Є. О., Горобець В. А. Аналіз процесу переміщення матеріалу. Мехатронні системи: інновації та інжиніринг: тези доповідей VIII Міжнародної науковопрактичної конференції. Київ: Київський національний університет технологій та дизайну, 2024. С. 71–72.
Коробченко Є. О., Горобець В. А. Експериментальне визначення сили корисного опору переміщення матеріалів на швейній машині. Наукові нотатки. 2025. Вип. 82. С. 16–21.
Meeker D. Finite Element Method Magnetics. URL: https://www.femm.info/wiki/Documentation (дата звернення: 10.08.2025).
Васьковський Ю. М., Гайденко Ю. А., Цивінський С. комп’ютерних С. систем Використання математичних розрахунків MATLAB та FEMM для аналізу електричних машин: навч. посіб. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 ЄВГЕН КОРОБЧЕНКО, ВАСИЛЬ ГОРОБЕЦЬ , ВОЛОДИМИР ДВОРЖАК

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.