Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.22 Mб
Скачать

Теперь поставим задачу: по заданной форме закрепки определить перемещения звена / между проколами и вычислить координаты профилей кулачков Б и П, соответствующие этим перемещениям.

Рис. V.12. К определению координат профилей кулачков:а—про­ филь Б; б — профиль П

Выведем расчетные формулы. На рис. V.13, а ИХ—^И2—И3 форма строчки; / , 2, 3—• стежки; точка М — точка входа иглы в материал.

Рис. V.13. К определению перемещений механизма транспортирования материала: а, б — продольные и поворотные перемещения; в — схема закрепки

Проведем через точку М ось г',

параллельную оси г- Чтобы

игла могла проколоть материал в точке Их,

звено

1

из положе­

ния ОхИх

должно переместиться в

положение

02М,

при

этом

точка Оj переместится по оси у на

величину

sv

а

звено 9

(рис.

V.13, б)

повернется на некоторый

угол р\ .

Точка

 

К звена 10

230

переместится в точку Kv

 

Обозначив

координаты

точки Иг

через

zv

yv

определим величины sx и р\:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si^Yih

 

 

+ yiY

+ zl-h;

.

(V.12)

из

рис.

V.13,

б

В И Д Н О ,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t g P i ^ — 1 -

 

 

(V.13)

Из

рис. V.13, а

найдем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

_

( Uail s +

,

S l

~

P ) Z l

 

(V.14)

 

 

 

 

ККг=

 

 

 

 

 

Следовательно,

Подставив в (V. 15) значение Sj из (V. 12), получим

( V , e >

При проколе иглой материала в точке # 2 (при выполнении вто­ рого стежка) звено / займет положение 03М. Величины S 2 * H р а , характеризующие перемещение звена / при выполнении второго стежка, будут иметь вид:

sa =

] A / i +

</2)2

+ zt-iv,

p2 =arctg

-

{

h + y

2 ) h

В общем виде выражения для определения s и р, характеризу­ ющих перемещения звена / между проколами, можно записать так:

s = y U +

y)a +

z g - / i ;

(V.17)

р = a r c t g & + nk

+ yV + *-h-p)z.

( V 1 8 )

 

+

У) '2

 

Выражения (V. 17) и (V. 18) справедливы для строчек любой формы. Для вычисления координат профилей кулачков Б и П необ­

ходимо

перейти

от перемещения звена / к

перемещениям

звеньев

3—4 и 5, т. е. определить значения Ау и Av. Применим

здесь метод обращенного движения, при котором

опора 0 2 пере­

местится в положение Ог, а опора 0 3 — в положение Оз (рис. V. 12).

Из

рис. V. 11

видно, что

 

 

 

Av = arcsin-^-.

(V.19)

 

 

«4

 

Из рис. V. 12, б

следует

 

 

 

Д у = ф — ф \

(V.20)

231

Значение угла i|) определяется по формуле для угла поворота ведомого звена пространственного четырехзвенника

 

 

AiAa +

Al-l/'A\

+

Al-Al

 

s i n ^

=

Ж +

4

(V.21)

Здесь

 

А1

= 12с(е

а с о э ф ) ;

Л 2 = 2с/;

 

Л я

2а (е cos ф — g sin ф) — а 2

+ Ь2

— с2 - - е 2 — / 2

где

 

Ф = Ф ' -

р.

(V.22)

 

 

Параметры теоретического

профиля

кулачков:

ЭБ

91n1

=

а Б

+

arctg

/ g

f i n ( Y + ^ )

 

 

1

ь k — hcos (у + AY)

=

a n

+

arctg

/ 7 S

; n ( v + y .

 

1 1

1

° ls—cos

(v -f- Av)

_ a r c s i n

к. s l n ?

 

 

/"Б

R

'

 

_ arcsin-^ S i n v;

\

r n

 

>

 

(у 23)

V '

(V.24)

/

/?Б =

+

— 2/5 /6 cos (у +

Ay);

(V.25)

Rn =

У"/т +

й — 2/7 /8 cos (v +

Av),

(V.26)

Для составления программ расчета профиля кулачков приме­ нительно к ЭВМ «Наири» необходимо иметь таблицы соответ­ ствий физических величин символам машины (табл. 6 и 7).

 

К вычислению R Б И 0 Б на ЭВМ

«Наири»

Т а б л и ц а б

 

 

Физические

Символы

Физические

Символы

Физические

Символы

величины

ЭВМ

величины

ЭВМ

величины

ЭВМ

 

а

J

 

 

Р

 

 

м

h

ь

г

 

 

т

 

S

X

к

с

s

 

 

о

 

sin I

г

и

е

sin

у

 

ч

 

i

У

ГБ

1

Ду

 

 

и

 

е Б

л

У

б .

RB

 

 

н

V(k

+ У? + *2

ы

 

 

 

а Б

Z

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

Для расчета

выражения (V.23)

необходимо ввести две

условные

величины | и 6:

 

 

 

 

 

 

 

5 = arcsin —^- sin у;

б =

arctg

 

/ , sin (у + Ay)

 

 

 

(, — (, cos (V + AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

232

 

 

 

 

 

 

и 8п

 

Т а б л и ц а

7

 

 

 

К вычислению Rn

на ЭВМ «Наири»

 

 

 

Физические Символы

 

Физические

Символы

Физические

Сим­

величины

 

ЭВМ

 

величины

ЭВМ

величины

волы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭВМ

а

 

 

a

 

ГП

 

0

А,

 

Ч

Я

 

 

Я

 

ф'

 

и

А3

 

Pi

Ь

 

 

b

 

1|/

 

Гк

VA\ +

A22-A'3

Pi

е

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

л1

sin 'ф

Pk

с

 

 

с

 

а п

 

t

Ф

 

Н

f

 

 

ы

 

г

 

г

 

 

ч

 

g

 

 

g

 

У

 

У

Rn

 

Х{

h

 

 

Mi

 

 

 

ш

tgT]

х1

k

 

 

Mj

 

- к -

р

 

Т) *

Хк

Is

 

 

Mk

 

t g p

 

S

sin

a

Ti

h

 

 

I

 

p

 

н

а **

 

r

i

h

 

 

m

 

Ф

 

4t

е п

 

б

P

 

 

я

 

 

 

4i

 

 

 

 

* ri =

arctg

Ц sin (v +

Av)

 

 

 

 

 

 

U — h cos (v + Av)

 

 

 

 

 

 

**

а

.

h •

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin sin v.

 

 

 

 

 

 

 

П р о г р а м м а д л я в ы ч и с л е н и я

РБ И

 

 

 

i — 28

p m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Допустим i

=

0.

 

 

 

 

 

 

2.

Введем pt

mr

 

 

 

 

 

 

 

3.Вставим i = i + 1.

4.Если i <27, идти к 2.

5. Допустим a b с e a 6; z = 0; i = 0.

6.

Вычислим ь/ =

V{(a -f- p,)2 + m2 ).

7.

Вычислим о

ы —• а.

 

 

8.

Вычислим ч

olb.

 

 

9.

Вычислим и

arcsin ч.

 

 

10.

Вычислим я

V 2 +

с2

2се cos (б + и)),

11.

Вычислим м

с sin (6 +

и)1(е — с cos (б -f- и)).

12.

Вычислим х

arctg м.

 

 

13

Вычислим г

с sin 8/1.

 

 

14

Вычислим у

arcsin г.

 

 

15

Вычислим л

z + х —

у.

16.Печатаем с 5 знаками н л.

17.Допустим (20) = л.

18.Программа 280.

* Программа

составлена

для

строчек, выполняемых за 28 уколов иглы.

Дл я строчек, выполняемых

за меньшее или большее число уколов иглы, в про­

грамме меняются

команды

4,

19,

21,

233

Т а б л и ц а 8

Пример расчета R E И вв

у, мм

2, ММ

«Б

в,

град

у, мм

2, ММ

« Б

6,

град

 

 

мм

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

—1,66

3,32

72,90

—2° 39'

10"

—4,98

3,32

70,52

178° 19'

7"

—3,32

3,32

71,71

11

50

9

—4,98

1,66

70,51

191

10

11

— 1,66

3,32

72,90

24

22

12

—4,98

0

70,52

204

1

23

0

3,32

74,09

37

33

01

—4,98

— 1,66

70,54

216 52

45

1,66

3,32

75,28

50

42

40

—4,98

—3,32

70,52

229

44

15

3,32

3,32

76,47

63

51

14

—4,98

—4,98

70,54

242

35

35

4,98

3,32

77,66

76

58

46

—3,32

—4,98

71,73

255

27

44

4,98

4,98

77,68

90

05

23

—3,32

—3,32

71,71

268

39

48

3,32

4,98

76,49

102

57

04

—3,32

— 1,66

71,70

281

30

50

1,66

4,98

75,30

115

33

20

—3,32

0

71,69

294

22

6

0

4,98

74,11

128

08

41

—3,32

1,66

71,70

307

13 28

— 1,66

4,98

72,92

140

43

1

—3,32

3,32

71,71

320

4

58

—3,32

4,98

71,73

153

16

15

—3,32

1,66

71,70

332

56

37

—4,98

4,98

70,54

165

48

19

—3,32

1,66

71,70

345

39

16

19.Вычислим г = z - f 0,224401.

20.Вставим i = i + 1.

21.

Если

i < 2 7 ,

идти

к 6.

22.

Кончаем.

 

 

Исполним

1.

 

 

П р о г р а м м а д л я в ы ч и с л е н и я /?п и б п

i = 2

мчрлхг

 

0, j = 1, k = 2.

1.

Допустим / =

2.

Допустим

abecbigM^jMkltnounr^j.

3.

Введем yzt.

 

- f V ((•% + у)г 4- z2 ) — Mt — я .

4.

Вычислим ш = мк

5.

Если

z < 0 ,

идти

к 7.

6.

Идти

к 11.

 

 

7.

Вычислим s = о (ztul(Mi + у) Mj).

8.Вычислим н = arctg s.

9.Вычислим ч1 = и — н.

10.Идти к 14.

11. ВЫЧИСЛИМ S = ZUll(Mi + у) Mj.

12.Вычислим н = arctg s.

13.Вычислим 4t = и + к.

14.Вычислим 4j 2с (е —» a cos чА.

15.Вычислим 4k о 2сы.

16. Вычислим Pi = 2а (е cos ч( •— g sin ч^) — с 2 - f Ь2 — с2

— е2 — ы2 —• йг-

234

Т а б л и ц а 9

Пример расчета # п и 0п

у, мм

г, мм

 

град

R n , мм

 

град

— 1,6 6

 

3,34

0

 

 

75,59

— 2 °

4 4 '

2 "

— 3,32

 

3,32

1 2 °

5 Г

2 6 "

75,59

10

6

53

— 1,6 6

 

3,32

25

42

52

75,59

22

58

0

0

 

3,32

38

34

18

75,60

35

50

16

1,66

 

3,32

51

25

44

75,61

48

41

28

3,32

 

3 ; 3 2

64

17

10

75,61

61

44

0

4 , 9 8

 

3,32

47

8

36

75,62

74

25

1

4,9 8

 

4 , 9 8

9 0

0

2

75,46

87

15

16

3,32

 

4,9 8

102

51

2 8

76,46

100

16

0

1,66

 

4,9 8

115

42

54

76,44

113

7

12

0

 

4,9 8

128

34

20

76,44

125

59

30

— 1,6 6

 

4,9 8

141

25

4 6

76,42

138

50

0

— 3,32

 

4,9 8

154

17

12

76,42

151

42

10

— 4 , 9 8

 

4,9 8

167

8

38

76,41

164

33

12

— 4 , 9 8

 

3,32

180

0

0

75,58

177

35

0

— 4 , 9 8

 

1,66

192

51

2 6

74,76

190

7

0

— 4 , 9 8

 

0

20 5

4 2

52

73,93

202

17

0

— 4 , 9 8

1,66

218

34

18

73,10

215

20

25

— 4 , 9 8

— 3,32

231

25

4 4

72,28

228

32

0

— 4 , 9 8

— 4 , 9 8

244

17

10

71,46

244

30

2

— 3,32

— 4 , 9 8

257

8

36

71,45

254

33

0

— 3,32

—3,32

270

0

0

72,27

267

25

0

— 3,32

1,66

282

50

26

73,10

280

7

10

—3,32

 

0

29 5

42

52

73,93

292

47

0

— 3,32

 

1,66

308

34

18

74,78

305

25

0

— 3,32

 

3,32

321

25

44

75,59

318

31

30

— 3,32

 

1,66

334

17

10

74,76

331

36

20

— 3,32

 

1,66

347

8

36

74,76

344

13

0

23 5

17.

Вычислим

pi — У (ч/ +

ч\ рЬ-

18.

Вычислим

рь =

{4kPt

+

ч/ру)/(ч/

+ 4k)-

19.

Вычислим

л{ =

a resin р А .

 

20.

Вычислим лк = л{

— гА .

 

 

21.

Вычислим

xt =

V

(I2

4- m z 2lm cos (л;- + лк)).

22.

Вычислим

Xj =

I sin (л/ + лк)/(т

— / cos (лу -f- лк)).

23.

Вычислим

хА == arctgx.

 

 

24.

Вычислим

=

/ sin Ajlo.

 

 

25.Вычислим гi — arcsin rt.

26.Вычислим б = / + xk — rf.

27.Печатаем с 5 знаками xfi.

28.Допустим (20) = б.

29.Программа 280.

30.Идти к 3.

Исполним 1.

 

Пример. В качестве примера приведем

расчет параметров кулачков,

воспро­

изводящих закрепку (рис. V.13, в), состоящую из 28 проколов иглы.

 

 

 

 

Начальные условия для расчета R$ и в^: 1Х =

235 мм; / 4 =

60 мм; / 5

=

43 мм;

k =

85,68 мм; гБ

= 69,7 мм; у — 0,942478; а Б =

0,224401.

120 мм; е — 112 мм;

 

Начальные условия для расчета i?n и Gri: а =

30 мм; Ь =

с =

67,5 мм; f =

67,5 мм; g = 40

мм; 1Х =

235

мм; 12

= 40 мм; / 3 =

160 мм;

17 =

68 мм; /8 =

100 мм; гп 74

мм; р =

6 мм; <р' =

1,57079;

=

1,452305;

v =

0,826123.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сведены в табл. 8 и 9. По данным расчета строится про­ филь кулачка.

5. МЕХАНИЗМЫ ПОДАЧИ ИЗДЕЛИЙ

ВЫШИВАЛЬНЫХ ПОЛУАВТОМАТОВ

Как было отмечено ранее, перемещение изделий в вышиваль­ ном полуавтомате осуществляется зубчатым планетарным меха­ низмом, управляемым механизмом каретки, связанной с картой узора.

Рассмотрим конструкцию механизма каретки, а затем спроекти­ руем профиль кулачка этого механизма, используя аналитический метод с применением безразмерных характеристических функций. После этого выполним кинематический анализ планетарного ме­ ханизма, перемещающего пяльцы с изделием.

Конструкция механизма каретки

Механизм каретки рычажно-кулачковый. Он состоит из пазо­ вого кулачка 1 (рис. V.14, а), двуплечего рычага 5, шатунов 6 и 7 и каретки 11. Кулачок закреплен.на главном валу первой (ве­ дущей) головки автомата. На одном плече рычага 5 имеется ролик, который входит в паз кулачка, второе плечо рычага шарнирно соединено с осью 8, на которой закреплены верхние головки ша - v тунов 6 и 7. Нижние головки шатунов соединены с кареткой осью 10.

236

Каретка представляет собой рамку, с Лицевой стороны которой смонтированы зажимные пластины 13. Она установлена в направ­ ляющих 12 корпуса аппарата рисунка. Внутри каретки располо­ жены шестнадцать пластин 14 со щупами.

На краях зажимных пластин 13 (рис. V. 14, б) имеются два продолговатых транспортных отверстия, совмещающихся при ра­ боте с транспортными отверстиями на карте. Помимо этого в за­ жимных пластинах имеются семнадцать (восемь в верхнем и девять

в нижнем

ряду)

круглых

 

отверстий

для

щупов.

а )

Центральное

отверстие 5'

 

нижнего ряда служит для

 

щупа,

останавливающего

 

автомат для смены ниток,

 

наложения

и обрезки ап­

 

пликаций и т. п. Против

 

отверстий

левой половины

 

пластины установлены щу­

 

пы, обеспечивающие

попе­

 

речное перемещение пялец

 

относительно швейных го­

 

ловок

автомата,

причем

 

щупы /—4

верхнего

ряда

 

обеспечивают

поперечное

 

перемещение

пялец

соот­

 

ветственно на величину 0,3;

 

2,7; 0,9; и 0,1 мм вправо

 

от работающего,

а

щупы

 

Г—4'

нижнего ряда

этой

/ л O O O O O O O Q гГ\

же

половины перемещают

(

< 2 J « е

7 S 3 )

пяльцы соответственно на

Рис. V.14. Схема

механизма

каретки

0,1; 0,9; 2,7 и 0,3 мм влево

 

 

 

от

работающего.

 

 

 

Щупы правой половины, расположенные против соответству­ ющих отверстий, служат для продольного перемещения пялец, причем верхние щупы 6—9 перемещают пяльцы от работающего, а нижние 6'—9' — к работающему на такие же величины и в та­ кой же последовательности, как и щупы левой половины. Таким образом, при одновременном воздействии четырех щупов какоголибо одного ряда пяльцы переместятся в нужном направлении на

величину

0,3 + 2,7 +

0 , 9 4 - 0 ,

1 = 4 , 0 мм

в нужном направ­

лении.

 

 

 

 

Механизм каретки работает следующим образом. При вращении

главного

вала головки

пазовый

кулачок /

(рис. V. 14, а) посред­

ством ролика 2, сидящего шарнирно на оси 3, передает движение

двуплечему

рычагу 5, который совершает колебательное движение

вокруг оси

4. Второе плечо этого рычага, шарнирно

соединенное

с осью 8, передает движение шатунам 6 и 7 и далее

каретке 11,

237

заставляя ее совершать возвратно-поступательные движения в го­ ризонтальной плоскости.

Как уже указывалось, при движении каретки влево карта своими непробитыми участками заставляет щупы с пластинами переместиться вместе с ней, а пластины в это время перемещают в рабочее положение ролики рычагов планетарного механизма.

При движении каретки вправо ее задняя стенка 9 возвращает пластины со щупами в исходное положение, а рычаги планетарного механизма под действием пластин совершают рабочий ход.

При обратном движении каретки карта вшэвь надевается транс­ портными отверстиями на штифты рамки транспортирующего механизма, чтобы в следующем цикле переместиться вниз на величину шага.

Если же отверстие в карте совпадает с каким-либо щупом, то последний пройдет в него и останется на прежнем месте в исходном

положении, не

перемещая

пластины 14.

Таким образом, если

в карте будут

пробиты все

17 отверстий,

никаких перемещений

пяльцы не получат, и, наоборот, при одновременном действии всех или нескольких непробитых участков карты верхнего или ниж­

него ряда можно получить различную

величину стежков — от

0,1 до 4,0 мм в поперечном и продольном

направлениях и от

0,14

до 5,64 мм по диагонали. При этом необходимо иметь в виду,

что

каждый ролик рычагов планетарного механизма управляется двумя пластинами, из которых одна поворачивает рычаг своим пазом в одном направлении, а другая — в противоположном. Следовательно, на карте не должно быть двух непробитых участков в верхнем и нижнем ряду, соответствующих равным по величине, но разным по знаку перемещениям пялец.

Проектирование профиля кулачка

Для аналитического расчета кулачковых механизмов и выяв­ ления общих закономерностей, связывающих кинематические параметры законов движения, вводят так называемые безразмер­ ные характеристики. Задав эти характеристики в виде расчетных таблиц, можно легко определить закон движения толкателя по полученным формулам. При этом бесконечное многообразие слу­ чаев синтеза, связанное с различными значениями ходов толка­ теля, углов поворота кулачка, с разными соотношениями между участками разбега, равномерного движения и выбега толкателя, а также с различными модулями угловых скоростей, можно легко учесть при расчете, вводя отдельные сомножители перед соответ­ ствующими безразмерными характеристиками.

На основе синтеза строится оптимальная диаграмма пути s

или

углов поворота

ч|? толкателя, по которой затем графическим

или

аналитическим

методом получают теоретический профиль

кулачка. Графические методы рассмотрены ранее. Аналитический метод расчета профиля кулачка заключается в нахождении моду-

238

лей текущих радиус-векторов для ряда последовательных точек теоретического профиля, соответствующих углам профиля а, а следовательно, и углам поворота кулачка ф.

Расчетные формулы. При п о с т у п а т е л ь н

о м движении

толкателя радиус-вектор теоретического профиля

R и угол про-

Рис. V.15. К расчету радиус-векторов теоретического профиля кулачка

филя а, отсчитываемый от начального положения ОА'0, опреде­

ляется из треугольников А0ОК

и АОК (рис. V.15, а):

 

R = YRI

-f- s2

+ 2s]fRl~e2;

а = ф ± v;

( V .27)

 

 

 

D 2 I p2

s 2

 

 

v =

arccos

2 R ° R o

,

(V.28)

где v — поправочный

угол (его знак определяется по конкретной

схеме механизма исходя из геометрического смысла расчетной

схемы);

s — текущее

перемещение

толкателя,

выбираемое по

диаграмме

s (ф); R0

— радиус

начальной шайбы

(его величину

обычно

назначают

исходя из

углов

давления);

е—эксцентри­

ситет.

 

 

 

 

движении толкателя (рис. V. 15, б)

При

в р а щ а т е л ь н о м

расчетные

формулы

 

принимают вид:

 

 

 

 

R2

= d2 + I2 2dl cos (яр — гр0);

(V.29)

 

 

 

 

/ 2 -J- d2

R2

 

 

 

 

ip0 =

arccos

— ~ '

a = ф ± v;

(V.30)

 

 

v =

Я2 + #о ~ A l s i n 2 ~ i r

 

 

 

arccos

2 ^

'

 

где I = AC = A0C; d = ОС; г[з0 начальный угол поворота ко­ ромысла; 1|з текущий угол поворота коромысла; v поправоч­ ный угол.

239

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ