CC BY
4
ЛЕГКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
УДК 687.053.68
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ВКЛЮЧЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ ИГЛ МНОГОИГОЛЬмОГ О ВЫШИВАЛЬНОГО ПОЛУАВТОМАТА
Ю.В. Новиков, Ь.С. Сункуев
Конструкция устройства механизма включения и отключения игл имеет привод от электромагнита [1]. Конструкция механизма показана на рисунке 1, где обозначены: 1-электромагнит, 2-пружина, 3-центры, 4-игловодигель, 5- ползун, 6-защелка, 7-поворотный рычаг, 8-пружина, б-шатун, 10-главиый вал. 11-направляющая игловодителя, 12-кривошип, 13-валик, 1^-ось, 15-негюдвижная пластина, 16- нитепритягиватель, 17-ось, 18-плоская направляющая, 19-поводок, 20-прямоугольная направляющая, 21 стержень, 22-игла, 23-втулка 24-направляющая игольницы. 25-камень, 26-цилиндрическая кулиса, 27-иглодержатель, 29-0Г|0ра.
При отсутствии напряжения в катушке электромагнита 1 поьоротный рычаг 7 удерживает защелку 6. При вращении главного вала 10, посредством кривошипа 12: шатуна 9, ползун 5 осуществляет возьратно-поступа.ельное движете по направляющей 11, а игловодитель 4 удерживается защелкой 6 в крайнем верхнем положении. При подаче напряжения на электромагнит 1, рычаг 7 поворачивается по часовой стрелке и выходит из зацепления с верхним крючком защелки 6. Ползун 5 перемещается вверх по направляющей 11, выступом А входит в зацепление с нижним зубом защелки 6 и иглоаодителя 4 и после этого осуществляет совместное движение с ползуном 5 по направляющей 11 посредством прямоугольного выступа В, входящего в зацепление с прямоугольным пазом П поводка 19 одного из стержней 21. Движение от игловодителя 4 передается иглодержателю 27. При окончании процесса вышивки, в нижнем положении иглы 22, прекращается подача напряжения на электромагнит 1. Под действием поужины 2 поворотный рычаг 7 возвращается в исходное положение При перемещении ползуна 5 и игловодителя 4 вверх, верхний зуб защелки 6 входит в зацепление с поворотным рычагом 7, игловодитель фиксируется в верхнем положении, вместе с одним из итоводителей. Механизм включения и отключения игл должен обеспечивать: -надежное сцепление верхнего зуба защелки 6 с левым концом поворотного рычага 7 при движении ползуна 5 из крайнего нижнего положения вверх по окончании цикла шитья;
- надежное сцепление нижнего зуба защелки 6 с выступом А ползуна 5 после освобождения ее поворотным рычагом 7 при движении ползуна 5 из исходного положения сначала вниз, а затем взерх в начале нового иикла шитья.
6
Вестник У О ВП~У
16 ¡6
„V'
Й1 __
\ \ --ЛГ^о--
Рисунок 1 - Механизм включения и отключения игл
Составлена циклограмма полуавтомата при отключении и при включении игл. Угол поворота главного вала срЛ соответствующий установке поворотного рычага в рабочее положение при отключении игл определится из равенства:
Щ + 0)
где' шш -угловая скорость главного вала при доьодке,/ ,,-время срабатывания
пружины 2 электоомагнита 1.
Необходимым условием надежного зацепления верхнего зуба защелки 6 с поворотным рычагом 7 являемся неоавенство.
<р\ < <рх; (Щ
Вестник У О ВГТУ
7
где: (р, -угол поворота кривошипа 12 из крайнего нижнего положения игловодителя 4 до момента касания защелки 6 поворотного рычага 7,
щ = п + arceos 1--; (3)
1 Ф м
2
y¡ =h + c + b + a, a, b, с, у¡,h, г, 1т - геометрические и кинематические параметры звеньев механизма. 6 результате
<у,„,< . (4)
г>\
Проверка выполнения этого условия требует определения времени tcpi. Время срабатывания tcp1 электромагнита 1 при включении может быть определено теоретически.
Угол поворота щ! главного вала к моменту установки поворотного рычага 7 в нерабочее положение при включении игл определился из равенства:
(p¡ = x + a)p*tcp2; (5)
где сор -рабочая угловая скорость главного вала, tcp2 -время сраоатывания электромагнита 1,
(рА - п + arceos -
2*г *_у4
у4 -2-г + е\ у4 г , е - геометрические и кинематические параметры звеньев механизма
Неооходимым условием надежного срабатывания при процессе включения игл является неравенство
(6)
/
1ср 2
Времена хср1 и 1ср2 определялись по известной методике [2], при этом зависимость индуктивности электромагнита от положения якоря определена экспериментально. Для численного решения системы уравнений была составлена программа на языке ТигЬоРаэса!.
Возможные сбои в работе механизма включения и отключения игл связаны с неправильной настройкой начального натяжения возвратной пружины 2. Начальное усилие Ро пружины изменяется регулировочным винтом 30 (рис.1). При излишней величине Ро, нижний ползун не входит в зацепление с защелкой во время первого оборота главного вала, что приводит к пропуску стежков в начале шитья. Если усилие Ро недостаточно, то поворотный рычаг не успевает повернуться под действием пружины в исходное положение за время последнего оборота главного вала. Это приводит к эффекту 'зависания' иглородителя в нижнем положении. Необходимо поовести анализ режимов работы механизма и выбрать оптимальный режим.
Зададимся значением начального усилия Р0 при крайнем положении якоря в пределах Рс= 1 8Н, с интервалом О 2Н и определим Ш и Сг*
Из (4) и (6) определяем содж и сор, при которых обеспечивается надежная работа
механизма. Для механизма включения и отключения игл:
ж = 4,62ЬраО, <р4 5,376рад.
На рисунке 2 приведен график зависимостей юР от содов и Ро от юдов.
8
Зестник УОВГТУ
о 90
X
о 80
о
ч П1 70
а
а. J 60
50
40
30
20
10
0 -
Nn
Op
-•— Ро
сор
содов, рад/с
Рисунок 2 - Зависимость рабочей скорости от скорост и доводки
Из графика следует, чт0 надежная работа механизмов отключения игл при соР =68рад/с обеспечивается при скорости доводки а>лов=10,4 рад/с и Ро=1,4Н.
Были проведены экспериментальные исследования надежности работы механизма включения и отключения игл при сидов=10,4рад/с и Ро=1,4Н. Рабочая угловая скорость вышивания ооР не превышала 68 рад/г\
Продолжительность машинного времени многоцветной вышивки составила 50 минут При выполнении одного изделия выполнялось по пять включений и отключений игл.
В течение 10 часов машинного времени было выполнено 12 вышивок, при этом имело место 60 включений и 60 отключений игл. Сбоев в работе механизма включения и отключения игл че зафиксировано, что свидетельствует о достаточной надежности механизмов при расчетных параметрах пружины и достоверности теоретических расчетов.
Список использованных источников
1. Пат. 6084 Республика Беларусь, МПК Э 05 В 21/00 Вышивальный полуавтомат / Сункуев Б. С., Дервоед О. В , Новиков Ю В., Агафинов В. Ф.; Зудов В. И., Шнейвайс И. Л., Ткачев Ю Л., Воронов В. Н. - №19990455 ; заявл. 05.05.99 ; опубл. 30.12.00 Бюл. № 4.
2. Сливинская, А. Г. Электромагниты и постоянные магниты / А. Г. Сливинская. - Москва Энергия, 1972. -248 с. : ил.
3. Артоболевский, Т. Т Синтез плоских механизмов / Т. Т. Артоболевский, Н. И Левитский С А. Черкудинов - Москва : Физматиз, 1959 - 1063 с.
SUMMARY
The work of nudle op-off mechanism was analyzed. Dependencies of working speed, imitial tension of a return spring on speed of main shaft lapping ar! obtained. Reliable work of nudle on-off mechanism is experimentally proved while choosing theoretical values of lapping speed and working speed of main shaft corresponding to it.
Вестник У О ВГТУ
9
