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

Рассмотрим порядок расчета алгоритма для получения мини­ мального количества длин настилов. Сначала уравнение решается при х = 0 и у = О, когда определяется число настилов z длиной l v В этом случае уравнение (11.22) принимает вид

начинается новый цикл расчетов при х — О, но у =j= О, т. е. ре­ шается уравнение

Если же это решение также невозможно, то решают полное урав­ нение (11.22). Это уравнение решается сначала при х = 1 и у = 1,

L = lxz + /2 1 + /8 1 + б.

Если же и это решение невозможно, что число у увеличивают на

Если в цикле расчетов ни одно из уравнений не было удовлет­ ворено, остаток увеличивают на единицу, и начинается следующий цикл расчетов.

Описанный алгоритм машины обеспечивает нахождение опти­ мального варианта раскроя куска ткани в настиле, а также нахож­ дение всех существующих вариантов раскроя.

Ввод,в машину исходных данных: длины куска L и длины на­ стилов 11г / 2 и 1Ъ, а также получение корней г, у и х уравнения и величины остатка б производится в десятичной системе счисления. Решение указанных уравнений производится в машине в смешан­ ной (десятично-двоичной ) системе счисления.

Рассмотрим порядок представления чисел в двоичной системе

пользуют всего две цифры — 0 и 1. Число «два» в такой системе записывается двумя цифрами — 10.

Тогда произвольное число х в любой системе (с основанием р) можно представить в виде полинома:

80

в остатке не получат единицу. Это действие записывают в столбец. Затем в правой части столбца против нечетных чисел ставят еди­

81

Форма записи чисел от 0 до 10 в десятичной и двоичной систе­ мах счисления:

Любая цифра, применяемая для записи числа в цифровой вы­ числительной машине, должна соответствовать определенному состоянию некоторого физического элемента. Для изображения чисел в двоичной системе нобходим элемент, обладающий только двумя устойчивыми физическими состояниями, например триггер. Одно из устойчивых состояний этого элемента будет означать единицу, а другое — нуль.

Для представления чисел во входных регистрах машины исполь­ зуется двоично-десятичная система счисления. В этой системе каж­ дая цифра десятичного числа записывается в виде четырехраз­ рядного двоичного числа. Так как на клавиатуре исходных дан­ ных машины могут быть набраны четырехразрядные числа" от 000,01 до 199,99, а для записи цифр в десятичной системе в преде­ лах одного разряда требуется четыре разряда в двоичной системе, то запись числа производят в смешанной системе счисления. На­ пример, форма записи произвольных чисел в различных системах счисления имеет следующий вид:

Номографический метод расчета настилов

Более экономичным методом расчета настилов ткани является номографический метод.

Номограмма — это чертеж, графически устанавливающий за­ висимость между переменными, которая аналитически выражена формулой. Каждая номограмма строится для определенной фор­ мулы, если по этой формуле приходится многократно произво­ дить вычисления, причем область изменения переменных задается в практически необходимых границах.

Номографический метод расчета кусков ткани основан на сло­ жении и вычитании отрезков различных длин, которые прирав­ ниваются длинам полотен (раскладок) и длине рассчитываемого куска ткани.

82

где L — длина куска ткани; а, Ь, с, . . ., k — длина полотен (рас­ кладок), на которые необходимо рассчитать данный кусок ткани; пх, п2, п 3 , . . ., пк — коэффициенты, указывающие, какое число полотен нужно взять для расчета; х— остаток от куска ткани после проведения расчета.

Очевидно, что наилучший вариант тот, при котором х = 0. Практически при расчете подбирают несколько раскладок (поло­ тен), обычно 5—6. На эти раскладки производят расчет 15—20 и более кусков ткани. Количество кусков ткани для одного расчета зависит от суточного задания на выпуск швейных изделий [7].

5. КОНСТРУКЦИЯ РАСКРОЙНЫХ МАШИН

Для раскроя ткани наиболее распространенными являются стационарные ленточные машины и передвижные с вертикальным и дисковым ножами.

Конструкция стационарных ленточных машин

В швейной промышленности используется три вида стационар­ ных раскройных ленточных машин: двухшкивная ЗЛ-ШВ-1, трехшкивная РЛ-2 и четырехшкивная РЛ-3. Эти машины служат для выкраивания деталей из частей настила, предварительно раз­ резанного передвижными раскройными машинами. Двухшкивная раскройная машина имеет по сравнению с трехшкивной небольшой вылет. В настоящее время двухшкивные раскройные ленточные машины ЗЛ-ШВ-1 заводами не выпускаются, так как из-за боль­ шого веса (1200 кг) их необходимо устанавливать на специальном фундаменте. Однако эти машины еще в большом количестве ис­ пользуются в промышленности [28].

Трехшкивная машина РЛ-2. Трехшкивная стационарная ма­ шина РЛ-2 (рис. П.4) выпускается Орловским заводом. По сравне­ нию с двухшкивной стационарной машиной ЗЛ-ШВ-1 она имеет меньший вес (600 кг) и больший вылет. Рабочим органом машины является бесконечная стальная лента / шириной 20 мм и толщиной 0,4—0,7 мм с углом заточки 15—20°. Материал ленты — холодно­ катаная инструментальная термически обработанная сталь марки У8А (ГОСТ 1543—42*). Длина ленты 5200 мм, концы ее сваривают или паяют.

Машина состоит из станины, отлитой из серого чугуна, на ко­ торой смонтированы привод, натяжное устройство, механизм

83

заточки ленточного ножа, лентоулавливатели, тормозной меха­ низм и ряд других приспособлений, которые облегчают труд работающего и способствуют улучшению качества рассекания настила ткани. Наибольшая высота настила 130 мм. Габариты раскройного стола (высота X ширина X длина) 900 X 1500 X 220 мм.

В машине установлены три шкива диаметром 500 мм. Нижний ведущий шкив 26 получает вращение через ременную передачу 17

Рис. II . 4 . Схема трехшкивной раскройной машины РЛ-2

от электродвигателя 16 типа А032-4 мощностью 1 кВт. Частота вращения вала двигателя 1420 об/мин.

Верхний шкив 36 установлен в подшипниках в верхней части станины на одной вертикальной прямой со шкивом 26. Положение верхнего шкива 36 может изменяться относительно нижнего веду­ щего шкива, что необходимо для предотвращения сбегания лен­ точного ножа.

Боковой шкив 2 установлен в подшипниках на оси 3 рычага 4, который осью 5 соединен с кронштейном станины машины. Нижняя часть рычага шарнирно соединена с подвесным кронштейном 9. В отверстие кронштейна вставлена втулка 12 с пружиной натяже­ ния 6. Конец пружины упирается в кронштейн 9, а второй — в гайки 7, регулирующие силу сжатия пружины. Пружина отжи-

84

мает гайку вправо, обеспечивая постоянное натяжение ленточ­ ного ножа. Для натяжения ленточного ножа втулка 12 с помощью рукоятки 8 навинчивается на винт / / , перемещаясь вдоль оси этого винта. При перемещении втулки 12 влево верхняя часть ры­ чага со шкивом 2, перемещаемая вправо, обеспечивает натяжение ленточного ножа /.

Наибольшее перемещение среднего натяжного шкива по хорде 120 мм. Такое перемещение обеспечивает возможность снятия и надевания ленточного ножа, а также использования лент, отли­ чающихся по длине одна от другой на 200 мм.

Для обеспечения безопасности на машине установлено тормоз­ ное устройство и электромагнитные лентоулавливатели. Тормоз­ ное устройство обеспечивает торможение шкивов и отключение электродвигателя при обрыве ленточного ножа, а лентоулавли­ ватели препятствуют выскакиванию ленты из машины при ее обрыве.

Тормозные устройства установлены для каждого шкива от­ дельно, они состоят из колодочных тормозов, которые при обрыве ленточного ножа включаются электромагнитами. Каждый тормоз состоит из двух тормозных колодок 25, расположенных на осях 24 тормозного кулачка 23, электромагнита 18 и системы рычагов. При обрыве ленточный нож касается шины 19, изолированной от станины и находящейся под током низкого напряжения. В этот момент происходит замыкание цепи, питающей катушку электро­ магнита. Сердечник электромагнита посредством системы рыча­ гов повернет кулачок 23, который, в свою очередь, прижмет тормозные колодки 25 к тормозному кольцу, закрепленному на шкиве 26 машины. В это время электродвигатель автоматически отключается от электросети.

Приспособление для заточки ленточного ножа работает от педали 20. При нажиме на эту педаль приходят в действие ры­ чаги 21, 22 и кулачок 27, и шлифовальные круги 29 под действием пружины 28 будут сходиться, прижимаясь к движущемуся лен­ точному ножу и затачивая его переднюю кромку.

Ленточный нож движется со скоростью 20 м/с. При такой ско­ рости ножа нижний ведущий шкив имеет частоту вращения

765об/мин.

Впроцессе работы машины под рабочим столом собирается большое количество пыли, которая может легко воспламениться. Поэтому шлифовальные круги должны быть хорошо закрыты ко­ жухом. Внутри кожуха прикрепляют прокладку из асбеста для гашения искры.

Все колеса по ободу покрыты твердой резиной. Это обеспе­ чивает устойчивое положение ленты на колесах в процессе ра­ боты. Чтобы лента сохраняла вертикальное положение, справа и слева от нее установлены специальные направляющие ролики 31 и направители 35. Сзади ленты установлен упорный ролик 30. Положение роликов 31 относительно ленточного ножа может быть

85

изменено поворотом эксцентричного пальца 32, на котором за­ креплены эти ролики.

Для предохранения рук от пореза перед ножом установлены скобы 33 и 34, прикрывающие ленту выше настила. Скоба 33 конструктивно связана с электромагнитом. С обрывом ленты про­ исходит замыкание цепи электромагнита, и скоба 33 выводит своей вилкой ленточный нож из зоны работающего.

Для сбрасывания обрезков ткани в специальный ящик на по­ верхности стола машины установлена щетка 15, которая приво­ дится в движение от рукоятки 10 через тросик 13 и блоки 14.

Быстродвижущаяся острая лента представляет большую опас­ ность для работающего, поэтому все вращающиеся части машины и ленточный нож защищены ограждением. Для регулировки ме­ ханизмов и замены ленточного ножа предусмотрены откидные щитки.

Четырехшкивная машина РЛ-3. Орловский завод гладильный прессов выпускает стационарную четырехшкивную ленточную машину РЛ-3 в двух вариантах: с вариатором, позволяющим регу­ лировать скорость движения ленточного ножа, и без вариатора — с постоянной скоростью ножа. Проект машины разработан в НИИлегмаше. Машина применяется для окончательного выкраивания деталей швейных изделий из ткани и трикотажа всех видов воло­ кон, в том числе и из синтетических материалов.

Машина снабжена целым рядом приспособлений, облегчающих труд и способствующих получению высокого качества раскроя. К таким приспособлениям относятся улавливатель ленты ножа при ее обрыве, предохранитель от пореза рук, заточное устройство, приспособление для регулирования натяжения ленты и при­ способление для смазки ножа.

Конструкция передвижных машин с вертикальным и дисковым ножами

Машины с вертикальным ножом. В швейной промышленности применяются три типа передвижных раскройных машин с пря­ мым вертикальным ножом: ЭЗМ-2 Куйбышевского механического завода, CS-529 и CS-530 фирмы «Панония»; они служат для разре­ зания настила на части, а также для вырезания отдельных де­ талей изделия.

Машины типа ЭЗМ-2 в настоящее время не выпускаются, хотя на предприятиях они имеются в большом количестве.

По своему устройству эти машины аналогичны, они отличаются только техническими данными (табл. 4).

Наиболее распространенная машина типа CS-529 (рис. И.5) имеет следующее устройство. К передней части платформы 5 прикреплены подпружиненный козырек 3, который отделяет ниж­ ний слой настила ткани в процессе работы машины от поверхности стола, и узкая стойка 4. Сверху на стойку 4 установлен трехфаз-

86

ный короткозамкнутый асинхронный электродвигатель 1. Для удобства перемещения машины по столу имеется рукоятка 6, изготовленная из эбонита. Передняя часть машины закрыта кожухом, в пазу которого установлена зубчатая рейка 2. В нижней части этой рейки закреплена лапка 7, высота кото­ рой фиксируется рукояткой 8 в таком положении, чтобы лапка слегка нажи­ мала на ткань, не давая верхним полот­ нам настила смещаться вверх и вниз при движении ножа.

В машинах с вертикальным ножом скорость движения ножа непостоянна; она изменяется в пределах от 0 до 4 м/с. Среднюю скорость движения ножа опре­ деляют по формуле (в м/с)

2hn

60-1000

87

Машины с дисковым ножом. Передвижная машина с дисковым ножом марки ЭЗДМ-1 (рис. II.6) предназначена для раскроя по прямым линиям низких настилов (высотой до 50 мм) и для выре­ зания деталей, имеющих небольшую кривизну. Рабочим органом машины является дисковый нож диаметром 120 мм и толщиной 1,5 мм. Он установлен в широкой стойке, поэтому разрезание настила по траектории с небольшим радиусом закругления не­ возможно, так как произойдет смещение соседних участков на­ стила.

Рис. II.6. Раскройная машина ЭЗДМ-1 с дисковым ножом

Область применения машины ЭЗДМ-1 меньше, чем машины ЭЗМ-2. Частота вращения вала электродвигателя 1400 об/мин. Окружная скорость дискового ножа диаметром D = 120 мм со­ ставляет

Дисковый нож в процессе работы машины получает вращение в одном направлении, обеспечивая прижим настила к поверх­ ности стола.

Помимо машины ЭЗДМ-1 в промышленности используются машины ОМ-3, предназначенные для осноровки края ткани при уточнении размера деталей изделий. Рабочим органом машины ОМ-3 является равномерно вращающийся дисковый нож специ­ альной формы, образуемой четырьмя сопряженными дугами окружности. Мощность электродвигателя 80 Вт. Передача вра­ щения от вала электродвигателя к дисковому ножу осуществляется

88

червячным механизмом с передаточным отношением 3 : 1 . Машина смонтирована на платформе. Сйизу платформы установлены ро­ лики, обеспечивающие легкость передвижения машины.

Материал, термообработка, стойкость ножей

Наилучшими материалами для ножей, согласно долголетнему опыту использования и исследованиям [22], являются углероди­ стые инструментальные стали У8А и У10А, а также легированные кремнемарганцевые стали.

Термообработка ножей заключается в закалке с последующим отпуском до твердости по Роквеллу HRC 35—45. Очень важно обеспечить равномерную твердость ножа по всей его длине, так как неоднородность механических свойств по длине часто при­ водит к вытягиванию ножа и появлению вибрации, к неравномер­ ному стачиванию в процессе работы, а также и к обрыву ножа.

Стойкость ножа, т. е. сохранение режущей способности в те­ чение заданного срока службы, является основным показателем работоспособности.

Режущая способность ножей, согласно исследованиям [22], изменяется по затухающему закону:

Ks = Ко/1",

где Ks — режущая способность лезвия ножа для s ходов, соответ­ ствующая обработке контура изделия длиной /; К0 — первона­

принципа самозатачивания, разработанного советским изобрета­ телем А. Игнатьевым.

При обрыве ножей для быстрого ремонта применяется пайка. Имеется специальный аппарат для пайки лент, позволяющий быстро соединять концы оборванной ленты. При этом механические свойства материала в месте спая почти не нарушаются. Ручная пайка ленты часто сопровождается отпуском в месте спая, что быстро приводит к ее обрыву. Поэтому следует отдать предпочте­ ние аппаратам пайки ленты ножа.

Основные положения теории резания

Разрезание (раскрой) материалов может производиться как подвижным, так и неподвижным ножом, причем форма ножа может быть различной. Применяются дисковые (круглые) и плоские (ленточные) ножи.

Разрезание неподвижным ножом применяется обычно для одно­ слойного настила жесткого материала. При разрезании тканей,

89