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

данные, определяющие назначение, основные параметры и габа­ ритные размеры проектируемой машины или изделия. В некоторых случаях изготавливают макет и проводят его испытания. Эскиз­ ный проект (с литерой Э) после согласования и утверждения слу­ жит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

4.Разработка технического проекта, в котором содержатся окончательные технические решения, дающие полное представле­ ние об устройстве проектируемой машины, и исходные данные для разработки рабочей документации (общие виды, цикловая диа­ грамма, кинематическая схема, сборочные чертежи основных меха­ низмов и др.). Технический проект (с литерой Т) после согласо­ вания и утверждения служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации.

5.Раздельная разработка рабочей документации: а) для из­

готовления и испытания опытного образца (опытной партии); б) для изготовления и испытания установочных серий; в) для из­ готовления установившегося серийного или массового производ­

ных, приемочных и других подобных испытаний опытного образца (с литерой 0 l f 0 2 , 0 3 и т. п.); в) по результатам изготовления, испытания и оснащения технологического процесса основных деталей машин установочной серии (с литерой А); г) по результа­ там изготовления головной (контрольной) серии (с литерой Б).

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛОГРАММ

Общие сведения

Циклы. У большинства машин швейного производства техно­ логический процесс осуществляется периодически и характери­ зуется определенными циклами. Механизмы машины совершают движения или в течение всего времени цикла технологического процесса, или некоторой его части.

Промежуток цикла, в котором происходит выполнение техно­ логической операции, называют фазой рабочего хода или рабочим ходом. Интервал цикла, когда перемещение механизма происходит без выполнения полезной работы, называют фазой холостого хода или холостым ходом. Часть цикла, в которой механизм не совер­

машины характеризуется взаимосвязанными циклами: технологи­ ческим, кинематическим и рабочим.

20

Т е х н о л о г и ч е с к и м циклом называют период вре­ мени, в течение которого обрабатываемое изделие находится внутри машины.

К и н е м а т и ч е с к и м циклом называют период времени, по истечении которого все точки звеньев механизма имеют те же положения и направления движения, что и в начале цикла. При установившемся движении машины после окончания кинемати­ ческого цикла перемещения, скорости и ускорения рабочих ор­ ганов машины периодически повторяются. Кинематический цикл является составной частью технологического цикла и определяет машинное время, показательное для оценки производительности машины.

Р а б о ч и й цикл производственной машины охватывает пе­ риод времени между двумя последовательными выходами обра­ ботанных изделий из машины и характеризует темп выдачи из­ делий.

Технологический цикл может быть равен нескольким кинема­ тическим циклам, в частных же случаях технологический, кине­ матический и рабочий циклы совпадают.

Циклограммы. При проектировании или модернизации произ­ водственной машины большое значение имеет разработка рацио­ нальной последовательности операций, выполняемых отдельными исполнительными механизмами, и увязка их в общую цикло­

и выключаются из нее те или иные механизмы этой машины. Ци­ клограмма машины — это программа работы машины или полу­ автомата, увязанная с его кинематической схемой и обусловлен­ ная размерами звеньев. От построения циклограммы зависит последующая проектная работа.

Разработке рациональных циклограмм вновь проектируемых машин и особенно машин-полуавтоматов предшествует исследо­ вание циклограмм существующих машин, выполняющих аналогич­ ные операции, и глубокое изучение технологического процесса, для выполнения которого проектируется данная машина.

Кинематический цикл чаще всего совпадает с периодом одного полного оборота главного вала машины. Таким образом, цикло­ грамма выражает последовательность операций, выполняемых механизмами машины в зависимости от углового перемещения главного вала машины за один цикл, и дает возможность опреде--

деленного на секторы, центральные углы которых равны углам поворота главного вала. На круговой циклограмме циклы отдель­ ных механизмов изображают концентрическими круговыми коль-

21

цами, поделенными на части, соответствующие периодам рабочего

механизмов изображают вытянутыми по горизонтали прямоуголь­ никами. Последние поделены по оси абсцисс на части, соответст­ вующие фазам рабочего .и холостого ходов и выстоев механизма и выраженные в градусах угла поворота главного вала машины. Часто рабочие ходы для наглядности на циклограммах выделяют штриховкой.

органов отдельных механизмов изображают ломаными линиями. Для построения линейной диаграммы по оси абсцисс откладывают углы поворота главного вала, а затем ломаными линиями изобра­ жают перемещения и выстой механизмов. При этом наклонная

Таким образом, анализ циклограммы машины или машиныполуавтомата позволяет установить правильность соотношений периодов движения и выстоев отдельных механизмов, а также выявить и оценить соотношения между длительностью рабочих и холостых ходов.

Синхронные диаграммы. Помимо циклограмм при проектиро­ вании машин-полуавтоматов конструкторы пользуются также синхронными диаграммами, в которых для отдельных механизмов в прямоугольных координатах строят графики зависимости пере­ мещений их рабочих органов в функции угла поворота главного вала машины. Эта диаграмма является развитием линейной цикло­ граммы. В ней дополнительно учитывается масштаб перемещений по оси ординат. Синхронная диаграмма кроме углов, соответст­ вующих началу и концу срабатывания механизмов, отражает также и величины максимальных перемещений исследуемых зве­ ньев. Она дает полное представление о характере относительных движений рабочих органов на протяжении всего кинематического цикла. По синхронной диаграмме можно корректировать кине­ матический цикл проектируемой машины с целью его максималь­ ного сокращения и повышения производительности машины.

Проектирование циклограмм

Задача проектирования циклограммы возникает при создании новой или модернизации существующей машины. В первом слу­ чае необходимо определить схему технологического процесса и привести технологическую задачу к кинематической, выбрав типы рабочих органов и принципиальную схему машины.

22

После анализа технологического процесса, расчленения его на элементарные операции и предварительного составления цик­ лограммы выбирают технологическую схему машины и типы исполнительных механизмов. Затем разрабатывают кинематиче­ ские схемы механизмов и компонуют их в общую кинематическую схему машины.

Во втором случае схема технологического процесса и кине­ матическая схема известны, но требуется их изменение в соответ­ ствии с новыми, более рациональными условиями и режимов ра­

другого исполнительного органа. Иногда технологические опера­ ции могут выполняться одновременно. Во всех этих случаях циклы отдельных механизмов совмещают по времени.

Например, технологический процесс выполняют три рабочих органа, приводимые в движение механизмами А, В я С. Если рабочий технологический процесс требует строго последователь­ ного выполнения операций, то циклограмма должна иметь вид, показанный на рис. 1.1, а. В этом случае длительность 7\ тех­ нологического цикла равна сумме длительностей tt движений ра­ бочих органов:

дельных механизмов могут быть сдвинуты (рис. 1.1, б). При этом

23

В результате увеличится циклбвая производительность ма­ шины Q 1/Т, т. е. то число изделий, которое она может обра­ батывать в единицу времени при непрерывной работе.

Если между отдельными операциями по условиям технологи­ ческого процесса необходимы паузы (межоперационные выстой) qt то длительность Т цикла увеличится на сумму времени этих п а у з ^ ц.

Этапы проектирования. Проектирование циклограммы делят

2)ориентировочное определение абсолютной и относительной длительностей элементарных операций;

3)определение возможности полного или частичного совме­ щения операций;

4)предварительное определение длительности межоперацион­ ных выстоев.

После решения этих задач можно построить циклограмму в первом приближении и ориентировочно определить длитель­ ность технологического цикла

мещенных движений; i, j — порядковые номера (по циклограмме) исполнительных органов.

О к о н ч а т е л ь н ы й этап построения циклограммы вклю­ чает:

1) выбор законов движения исполнительных органов в связи

ссинтезом циклограммы;

2)построение синхронной диаграммы перемещений исполни­ тельных органов в целях осуществления максимального уплот­ нения технологического цикла;

3)определение величин возможных погрешностей в реализа­ ции циклограммы.

Решение трех последних задач дает возможность окончательно определить длительность движений исполнительных органов, совмещенных движений и межоперационных выстоев. После этого по формуле (1.3) уточняется длительность технологического цикла.

При проектировании циклограммы изыскивают все возмож­ ности сокращения длительности операций технологического про­ цесса, чтобы максимально увеличить скорость главного вала (с уче­ том недопустимости разладки соединений и нарушений нормаль­ ного хода технологического процесса). Особенно важно при этом правильно выбрать закон движения иполнительного органа, ко­ торый должен обеспечить заданные величины кинематических и динамических параметров при минимальной фазе цикловой опе­ рации.

24

Действительная циклограмма работающей машины будет в из­ вестной мере отличаться от теоретической вследствие погрешно­ стей изготовления деталей и монтажа, а также влияния зазоров и динамических факторов.

Построение циклограмм существующих машин

Построение циклограмм существующих машин производят в результате опытного исследования механизмов, причем необ­ ходимо регистрировать перемещения исполнительных органов в течение кинематического цикла машины. Для этой цели при­ меняют градуированный диск, хронограф илиосциллограф.

Простейший способ регистрации цикловых перемещений от­ дельных звеньев с помощью диска заключается в следующем. На главном или смежном с ним валу машины жестко закрепляют

диск по соображениям удобства наблюдения закреплен на смеж­ ном валу, то показания лимба пересчитывают в соответствии с от­ ношением угловых скоростей смежного и главного валов. При вращении диска совместно с валом, поворачиваемым вручную, указатель отмечает стрелкой на диске углы поворота вала в гра­ дусах. Наблюдая за состоянием исследуемого рабочего звена (или любого другого), отмечают, при каком значении угла поворота главного вала началось движение этого звена и при каком закон­ чилось. Так определяют фазы рабочего и холостого ходов и фазы выстоя механизмов.

Рассмотрим построение циклограммы некоторых швейных ма­ шин и машин-полуавтоматов [38].

Прямоугольная циклограмма универсальной швейной машины 22А кл. Эта машина выполняет двухниточную челночную строчку, состоящую из верхней игольной и нижней челночной ниток. Переплетение ниток при каждом стежке происходит внутри ста­

нии каждого стежка участвует механизм иглы, челнока, нитепритягивателя и подачи ткани (рейки). Лапка прижимает мате­ риал в течение образования всей строчки.

Игла совершает прямолинейное возвратно-поступательное дви­ жение вверх и вниз. При движении вниз игла прокалывает ста­ чиваемые ткани и проводит верхнюю нить в область челнока. Опустившись в нижнее положение, игла начинает двигаться вверх. При этом со стороны короткого желобка за счет трения верхней нитки о ткань игла образует из нее петлю. Челнок, совершая рав­ номерное вращательное движение против часовой стрелки, своим носиком подходит к игле со стороны короткого желобка и захва­ тывает петлю из верхней нитки. Игла в это время выходит из ткани, а челнок, продолжая вращение, расширяет захваченную

25

петлю. В это время нитепритягиватель подает верхнюю нитку челнока. Затем верхняя нитка обводится вокруг шпульки, рас­ положенной в чашке челнока.

Когда петля из верхней нитки будет полностью обведена во­ круг шпульки, нитепритягиватель подтягивает петлю и выводит ее из области челнока. После этого происходит затягивание стежка в середине стачиваемых тканей. Рейка в это время перемещает ткани, а челнок совершает холостой ход. Весь процесс образова­ ния каждого стежка заканчивается за один полный оборот глав­ ного вала, т. е. за поворот на угол 360°. Уяснив назначение и по­ следовательность действий, составим циклограмму работы ука­

Процесс образования стежка начнем рассматривать с момента входа иглы в материал. Прокол материала иглой начинается (точка А на рис. 1.2.) при повороте главного вала на угол 90— 105° и зависит от толщины стачиваемых материалов. Ушко иглы, расположенное на 4—4,5 мм выше острия, входит в материал не­ сколько позднее — при повороте главного вала на угол примерно 110°.

В крайнее нижнее положение (точка Б) игла приходит при повороте главного вала на 180°. Образование петли происходит при подъеме иглы на 2 мм из крайнего нижнего положения, когда главный вал повернется еще на 24—25°. При повороте главного вала на угол в среднем 260° (точка В) острие иглы выйдет из ма­ териала. Далее начинается холостой ход иглы. Таким образом, полный рабочий ход иглы совершается при повороте главного вала на угол, равный в среднем 160°.

Коэффициент рабочего хода иглы при этом составляет К и = = 1607360° = 0,44. В зависимости от толщины стачиваемого

материала Кн = 0,4-7-0,5.

Носик челнока начинает захватывать петлю иглы в точке Г, при повороте вала на 210°. Далее начинается обвод верхней нитки вокруг шпуледержателя. Обвод петли заканчивается (точка Д)

26

при повороте главного вала на 320—330°. Таким образом, рабо­ чий ход челнока совершается за время поворота главного вала

повороте главного вала машины на угол 310° (точка Е). В этот момент он начинает выбирать резервную нитку и сдергивать петлю с носика челнока.

Работа нитепритягивателя и челнока должна быть строго со­ гласована, так как при несвоевременном обводе петли челноком вокруг шпуледержателя ушко нитепритягивателя может оборвать верхнюю нитку. В дальнейшем ушко нитепритягивателя подни­ мается вверх и выводит верхнюю нитку из челночного устройства. Этот процесс заканчивается при повороте главного вала на 20°. После этого начинается затягивание стежка. В конце движения ушка нитепритягивателя вверх происходит сматывание верхней нитки с катушки, которое заканчивается при повороте главного вала на угол 60 или 70° (точка Ж). Далее ушко нитепритягивателя опускается вниз, подавая нитку для образования следующего стежка. Подача нитки игле производится при повороте главного вала от угла 60—70° до угла 310°.

в период поворота главного вала на 50—60°. Таким образом, коэф­

Для получения доброкачественной строчки движения всех рабочих органов машины должны быть строго согласованы.

Прямоугольная циклограмма полуавтомата 68А кл. Важной подготовительной операцией при массовом раскрое ткани яв­ ляется нумерация выкроенных деталей швейных изделий. Для

с одновременным печатанием номеров применяется машина-полу­ автомат 68А кл. [38].

За один кинематический цикл машина выполняет следующие операции: печатает номер на бумажной ленте; подает талоны под прижимную лапку; отрезает талоны; прижимает лапкой та­ лоны с тканью к игольной пластинке; пришивает талоны; пере­ водит нумератор на следующий порядковый номер; наносит краску на цифровые диски нумератора; обрезает нитку над материалом; поднимает лапку; останавливает машину в исходном положении и освобождает деталь вместе с пришитым к ней талоном.

Машина имеет механизмы иглы и нитеподатчика, петлителя, подачи ткани, подачи бумажной ленты, печатающий механизм, механизм ножей для обрезки талона, прижимной лапки, обрезки

27

нитки, включения и автоматического останова машины. Приши­ вание талонов осуществляется пятью уколами иглы.

Для пришивания талонов применяют простую неперфорированную бумажную ленту шириной 19 мм и толщиной 0,1—0,3 мм. Бумажную ленту закладывают в кассету и заправляют в машину. Печатание осуществляют нумератором, который позволяет пе­ чатать порядковые, порядково-сдвоенные и одинарные номера. Порядковые номера наносятся при нумерации пачки, все детали в которой сложены лицевой стороной в одну сторону. Если де-

тали в пачке сложены лицевой стороной друг к другу, то осуществ­ ляется порядково-сдвоенное печатание по два одинаковых номера подряд. При печатании одинаковых номеров механизм перевода печатающих дисков отключается и смены номеров не происходит. На каждый талон наносится четырехзначная цифра от 0000 до 9999.

Последовательность работы отдельных механизмов полуавто­ мата 68А кл. показана на циклограмме (рис. 1.3).

За нулевую точку принято положение распределительного вала, соответствующее моменту пуска машины. Из циклограммы видно, что за один оборот распределительного вала происходит пять циклов петлеобразования, причем они неодинаковы по вре­

В цикле / петлеобразования игла прокалывает выдвинутый талон при повороте распределительного вала на 62° и удерживает

28

его до тех пор, пока он не прижмется к ткани опустившейся лап­

чении машины шайбы регулятора натяжения разжаты и иголь­ ная нитка освобождена. После поворота распределительного вала на угол 125° шайбы сжимаются и нитка натягивается пружи­ нами регулятора. Открытие регулятора натяжения происходит при повороте распределительного вала на угол 330°.

Подача бумажной ленты, осуществляемая кареткой, происходит с момента включения машины и заканчивается после поворота распределительного вала на угол 65°. Возвращение каретки в ис­ ходное положение производится при повороте распределитель­ ного вала от угла 150 до угла 215°. Весь остальной период каретка выстаивает.

Опускание ножа для отрезки талона начинается при повороте распределительного вала на угол 60°, а заканчивается при его повороте на угол 90°. Отрезка ножом талона происходит в ин­ тервале углов 65—80°. Возврат ножа в исходное положение про­

Прижимная лапка в начальный период выстаивает в крайнем верхнем положении, а затем, начиная от угла поворота распреде­ лительного вала 65°, опускается вниз. Прижим талона к ткани происходит в зависимости от ее толщины при угле поворота рас­ пределительного вала 92—95°. Подъем лапки начинается при угле поворота вала 330° и заканчивается при 360°.

Нанесение мастики на цифровые диски нумератора произво­ дится в интервале углов поворота распределительного вала 65— 100°, а печатание — в интервале 290—300°. После этого нумератор поднимается и при угле 360° отходит в крайнее верхнее положе­ ние. Одновременно с подъемом в нумераторе происходит смена порядковых номеров.

При повороте распределительного вала на угол 350° произво­ дится обрезка нитки.

Синхронная диаграмма швейной машины 897 кл. ОЗЛМ.

Эта машина предназначена для стачивания синтетических и дуб­ лированных материалов.

В образовании челночных стежков при стачивании тканей участвуют (рис. 1.4) механизмы иглы И, челнока Ч, нитепритягивателя Н (на рисунке не показан), нижнего двигателя ткани НД, верхнего двигателя ткани ВЦ и нажимная лапка НЛ. Для этих механизмов построена обычная прямоугольная циклограмма. , Один рабочий цикл оканчивается за каждый полный оборот глав­ ного вала машины.

При исходном положении главного вала (0°) игла находится в верхнем положении относительно нулевой линии АВ — уровня игольной пластинки. Челнок в это время совершает холостой

29