книги из ГПНТБ / Вальщиков Н.М. Расчет и проектирование машин швейного производства

низма при закрепленной точке

0 3 :

w = Зп — 2 р 2 =

3-9—2-13 =

1,

где п = 9 — число звеньев без

стойки;

р2 =

13 — число кине­

матических пар.

Так как механизм продвижения включает в себя трехповод-

ковую группу с базисным звеном ADC,

то разметку пути шарни­

радиусом 01А1 (величина

эксцентриситета

01А1

=

4,2

мм)

и де­

лим ее на п равных частей, а из точек 0 2

и 03 проводим дуги соот­

ветственно радиусами 02СХ

и

03DX\

2) на прозрачной бумаге (кальке) в этом же масштабе вычер­

чиваем звено ADC

(прозрачное

звено), причем D1C1

=

170 мм —

размер строго определенный, длина отрезка A1D1

берется

не­

сколько

большей;

ADC

3) устанавливаем

прозрачное

звено

так,

чтобы

отре­

зок

AD

пересекал

определенное

положение ведущего

звена,

на­

пример

в точках А!,

А2,

А3

и т. д., а точки D и С

прозрачного

звена располагались

бы соответственно

на

дугах радиусов

О 2С1

И

ОаРи

4) найденные точки Съ

С 2 ,

С 3

и D b

D 2

, D3

соединяем

с точ­

ками 0 2

и 03 ; таким образом,

получим разбивку

пути

шарни­

ров D и С;

5) разбивку пути шарнира Р (см. рис. III.37) производим по

теореме

подобия,

рассматривая

жесткое

звено

С02Р.

Разметку пути шарнира Е (см. рис. III.37) механизма подъема

произведем методом круговых шаблонов, так как при ОхВ

= е2

=

=

1,27 мм длина

шатуна

BE

=

196,7 мм, т. е. ОхВ1ВЕ

=

3/500.

точки

Вх

в точку

В2

(рис. III.38,

б), при

этом звено

BE остается

все

время

параллельным себе, т.

е. В2Е'2

\\

В\Е\,

и

вращатель­

ным

вокруг точки В2. Разметку

пути

производим

в

следующей

последовательности:

1)

из произвольно выбранной точки Ох

в увеличенном масштабе

(5 : 1 или

10 : 1) проводим окружность радиусом е2

и наносим на

этой

окружности

базовое

положение

ведущего

звена

01В1

(рис.

III.38, б);

01В1

п

2)

разбиваем

окружность

радиусом

на

равных

частей

и

из каждой

точки

В2,

В3

и

т.

д.

проводим

лучи

В2В,В3В

и т. д., параллельные звену В1Е1

базового

положения

(см. рис. III.38, б);

3)

через точку

В1

(рис. III.38, в) проводим линию,

параллель­

ную звену OiE1 согласованного с базовым положением

механизма

C^i?!

=

18

мм

в этом

же

масштабе;

4)

из

точки

0 4 как

из

центра проводим дугу радиусом 04 £Y,

5)

затем

изготовляем

круговой шаблон, соответствующий

проводим радиус

BE

(точку Е называют носиком шаблона);

6) носик шаблона Е помещаем последовательно в точки В2,

В3

и т. д., а линию BE на шаблоне располагаем на лучах, параллель­

ных звену ВгЕх\

пересечение дуги шаблона с дугой радиуса

OiEx

и определит положение точек Е2,

Е3 и т. д. (рис. I I I . 38, в);

7) путь шарнира

F размечаем

по теореме подобия.

1) в увеличенном масштабе

(2 : 1 или 5 :

1) вычерчиваем по­

ложение неподвижных осей 0 2

и 0 4

и в соответствии с ранее про­

веденной разметкой траектории шарниров Р и F в этом же масштабе

наносим на соответствующих дугах

радиусов

0 2 Р и OtF положе­

ния точек Ръ Р2 и т. д. и точек Ръ

F2 и т. д.;

вательно совпадала с точками Рх, Р2 и т. д. коромысла

02Р,

а линия PF шаблона пересекала

последовательно

коромысло 0±F

в точках Flf F2

и т. д. Тогда положение точки Q шаблона

опре­

делит положение среднего зуба рейки;

4) соединяя

плавной кривой

полученные точки Qu Q2, Qa

и т . д., получим траекторию среднего зуба рейки.

Определение скоростей крайних зубцов рейки. Для уменьшения

посадки нижнего слоя ткани в

процессе шитья

горизонтальные

(см. рис. III.37). Скорости ведущих

точек

А и В определяются

по формулам

»Л1 = vA% = 3q ОхА\

vB=

ОгВ,

где п — частота вращения главного вала в об/мин.

Масштаб скорости (рис. III.39,

а) определяется следующим

образом:

«о — _

,

PxAi

V C =

V42 +

+

VcMsi

V c = v 0 2 + v c 0 2 -

По этим двум уравнениям нельзя найти вектор скорости vCoz,

поэтому

применим

метод ложных

положений [27]. Для этого на

линии действия скорости

VA^AI,

которая

проходит

через точку а,\

(рис. III.39, а)

параллельно

звену

АС,

задаемся

произвольной

величиной vA3A2

=

а\а'3.

Из точки а'3 проводим линию, перпен­

дикулярную звену

АС, до пересечения

с линией

действия У « > 2 >

которая

проходит

через

полюс

Pv

и

направлена перпендику-

Масштаб

ускорений

Раах

Ускорения точек Л и С звена 3:

а^з =

a^2 + а К О р +

а^злг +

алзлг +

а£лз +

аслз»

ас =

а 0 г

+

&со2

+ аС о2 -

Кориолисово

ускорение

имеет вид

а к о р =

2 у Л з Л 2 с й 3 ,

где со3

=

угловая

скорость

звена

3.

Из

плана

скоростей получим

(см. рис.

III.39,

а):

2a3al-dc •

"кор =

= с

•

ускорений (рис. III.39, б) откладываем вектор аАх

— аА2,

вектор

кориолисова ускорения а к о р , направленный перпендикулярно

А3С

в сторону скоростей со3, и нормальные ускорения

апсо

и

anDQ .

генциальных ускорений. На линии действия аДЗА2,

которая про­

ходит через конец вектора акор

и параллельна

звену

АС,

за­

даемся произвольной величиной

аДЗА2 (точка а'3).

Из

точки

а'3

нией действия а*СОг.

На векторе

полного ускорения

с а'3 (первое

ложное положение)

по подобию найдем точку d' из

соотношения

а'гс'

W7

А3С

DC

Задаваясь вторым ложным положением (точка а'3) и найдя

аналогичным способом вектор d"c", соединим точки

d' и d" пря­

рения

шарнира

D.

На

пересечении продолжения прямой

d'd"

с линией

действия

тангенциального

ускорения

afD0

получим

истинное значение ускорения точки D. Затем, проведя

из точки d

прямую,

параллельную

а'с',

до пересечения с

линиями

дей­

ствия

а(АЗА2

и а(со

,

получим

истинные

значения

ускорений

то­

чек А3,

С и D. На векторе Рас

плана ускорений строим

треуголь­

ник Раср,

подобный 02СР.

Вектор Рар

определит

ускорение

шар­

дятся

к силе инерции

Js

и

моменту Ми1,

силы

давле-

ния

прижимной

лапки

и

сила

инерционного

сопро­

тивления продвижению ма­

териала. Так как вес под­

вижных

звеньев

швейных

машин

мал

по сравнению

с другими силами,

то

им

10

11 12 ^

при расчете

можно

прене­

бречь.

1,2

Решим задачу в первом

приближении, не учитывая

?g'

влияния сил трения в шар­

нирах.

Силы

инерции

звеньев

а,

м/с

где

mi

—

масса

звена;

МО

as[ —

ускорение

центра

тяжести

звена.

Моменты

сил

инерции

где Qsl — момент

инерции

звена

относительно

оси,

проходящей

через

центр

тяжести; г.—угловое

уско­

рение

звена.

Силы Jsi

и моменты

Ми[

направлены

в

сторону,

Рис. III.40. Графики изменения скоростей (а)

противоположную соответ­

и ускорений (б)

ственно ускорениям asi

и е..

лапки, действующей на

рейку

Силу

давления

прижимной

На рис.

I I I . 4 1 ,

а показаны силы, действующие на метериал

в процессе

шитья.

Сила Q является действующей силой, необ­

ния рейки на материал

N2:

Q =

N2[f2 + ( i -

\yf3],

где f2 — коэффициент сцепления зубцов рейки с тканью,

зави­

сящий от вида материала (/2 = 0,5-5-1,3); / 3 — коэффициент

тре­

ния ткани о ткань (f3 = 0,4-5-1,0); i — число слоев ткани; сила Nг

нами и зависит от силы N\

давления на ткань прижимной

лапки:

N2

= Nj_ = N = 1,5-5-5 кгс.

Величину

силы

Nlt

действующую на ткань со стороны лапки

(рис. ПГ.41, б), можно определить из характеристики

пружины.

Наибольшее

усилие

(наибольшая

рабочая

нагрузка

при

пол­

ном

поджатии

пружины)

а)

N,

Р к о

н

=

(0,8^0,95) Р п р е д ,

где

Р п р е д

— усилие

полного

сжа­

тия пружины. Величина

Р к о н

находится по формуле

г,

nd3

[т],

(Ш.59)

Иг

8 Дср '

6)

где

L>c p и а

показаны на

У//////////////////////////

рис.

111:41, б;

[г]-— допу­

скаемое

касательное

напря­

жение

в

пружине,

[т] —

нК0Н V*

=

0,3ав

= 0,3 (155-5-

170)

**нач

V"

«г

кгс/мм2

=

5400

кгс/мм2 .

Рабочий ход пружины при

опускании лапки

на

ткань

Рис. I I I . 4 1 . Схема действия рейки и лапки

X =

С

Скон -

Л.„) 8 Дср

на ткань

(Ш.60)

Gd1

где

С—жесткость

пружины в

Gd4

G—модуль

кгс/см; С — —5—;

упругости материала

пружины,

<j =

8-105

кгс/см2 ;

Р н а ч

— дей­

ствительная

нагрузка

при

опускании

лапки на материал ;

п —

число витков

в пружине.

Зная

ход лапки

(х

= 5-5-8 мм) при ее опускании,

найдем

Р н а ч ,

которое и будет равно давлению лапки на

материал:

/ , н а ч

= ^ 1 +

ЛГа =

ЛГ =

Я к о

н - - ^ - .

(Ш.61)

Для

машины 22А

кл.

JVl m a x

4

кгс, для машины

97

кл.

AVniax

5 КГС. .

Для нормальной работы машины движущая сила

должна

удо­

влетворять условию

Q^Fi

+ F

^

J

^

+

T.

(111.62)

•s6

J-эд +

Fi + Q + N + R46 + R« +

R9 6

=

О,

(111.64)

найдем

Rtf и Rs&.

~

Выделим трехповодковую группу 2—5 (см. рис. III.37). На эту

группу

действуют (рис. III.43, a) Js3,

М и 3 , Jsi,

Mni,

Js5,

R6i

=

= —Ria

и реакции отброшенных звеньев R31,

Roi

и Роъ,

неиз­

вестные

по

величине

и направлению.

Сила

j s

4

очень

мала по

нии перпендикуляра к оси движения

ползушки 2 и направления

звена 5.

Расчет ведем в следующей последовательности.

Отбросим

звено 2 и заменим действие его реакцией R-23 = R31,

направлен;

ной перпендикулярно к оси его движения. Реакции

Roi

и

R05

раскладываем на R04, R05 и i?04> которые определяются из уравнений

моментов сил, действующих соответственно

на звенья

4

и 5, от­

носительно точек С и D. Определяем

R{04 из уравнения моментов

всех сил, действующих

на группу,

относительно точки

г

(точка

Ассура). Для упрощения можно массу звена 5 статически

разме­

стить в шарнирах D и 03. Сила

инерции заменяющей

массы

т0з

будет равна

нулю, а массы

mD

j

G5O3S5

Ctn,

J d —

g03D

где aD — ускорение точки D.

В этом случае RQ5 =

0; RQ5 = R05.

Значения R^

и R^

найдем

из уравнений моментов относительно точек

Сип

£ М С = 0;

RUCO2 +

# M A I — М „ 4 = 0;

(111.65)

£ Мг = 0;

Riiho + РЖ

+ Лз/*4 — М„з + / А + #64^6 — М и 4

= 0.

Уравнение

равновесия группы

2—5 имеет вид

2 Р 2 _ 5 = R6 4

+ R£4

+

R0"4 +

JS3 + h +

R05 + R23 =

0.

(111.66)

Из плана сил, построенного на основании этого

уравнения,

находим R5

и R23

= Р31 (Р и с - Ш . 43 , б). Давления

в

шарни­

рах С и D определяются векторами

Ri3 и R53.

Рассмотрим равновесие

группы

звеньев

7 и 9 (рис. III.43, в),

заменяя действие

отброшенных

звеньев реакциями

R*w,

R Q 9 ,

R{7

и ^17. Силы

£?09 и

Ри определяются

из уравнений моментов сил,