Механізм для коливання штанг нитководів ниткошвейної машини

Изобретение относится к полиграфическому машиностроению и предназначено к применению в ниткошвейных машинах. Известен механизм для качания штанги нитеводителей ниткошвейной машины, содержащий подвижную штангу с нитеводителями, расположенную в направляющих качающегося стола, закрепленный на штанге ролик, взаимодействующий с пазом двуплечего рычага, установленного на вспомогательном валу в корпусе машины, причем на втором плече этого рычага установлен ролик, взаимодействующий с пазом кулачка, закрепленного на промежуточном валу, при этом центровой профиль кулачка, начиная от начальной угловой координаты j но в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие начальные угловые координаты y нп и угловые протяженности 1Фоп, 2Ф оп, и 1Фп, 2Фп, причем на участках 1Фоп, 2Фоп и 2Фо3, а также 1Ф02, 2Ф02 и 1Ф05, 2Ф05 радиусы-векторы центрового профиля кулачка постоянны и соответственно равны: Rmax=85,895 мм, Rc=85,38 мм, Ro=83,903 мм, а на участках с протяженностями 1Фп=2Фп профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграммы ускорений - косинусоида. Кулачек имеет 14 сопряженных участков, из них восемь - рабочие участки, четыре первых из которых с протяженностями 1Фп обеспечивают качание штанги с нитеводителями к игле и от нее, а затем к крючку и от него при первом обороте главного вала и аналогичные качательные движения на участках 2Фп при 2-ом обороте главного вала. Плечи пазового двухплечего рычага изогнуты под углом ~90°, паз этого рычага наклонен к горизонтали под углом a 1 » 2° . Недостатками прототипа являются неоптимальный профиль пазового кулачка и форма двухплечего рычага, а именно: 1. На кулачке отсутствуют участки с протяженностями 1Ф05=2Ф05, которые обеспечивают высотой штанги с нитеводителями в положении, когда она выполнила качание за крючки. Этот выстой должен начаться до начала захвата первых нитей петель, растянутых нитеводителями за крючки, зевами поднимающих крючков, и закончиться после того, когда нити войдут в зевы крючков; в этот период времени нити петель должны быть натянуты. Отсутствие этого выстоя приводит к ослаблению натяжения нитей, и как следствие к ненадежному шитью. 2. Малы угловые протяженности 1Фп=2Фп рабочих участков профиля кулачка, что приводит к увеличению динамических нагрузок и интенсивному износу деталей механизма. При появлении в кинематических парах механизма зазоров процесс шитья нарушается. 3. Не согласован с продольным перемещением штанги 2 и 6 рабочие участки кулачка. Так, носик нитеводителя подходит к крючку при j i = 224° , а штанга заканчивает качание от иглы при j i = 233° . Это может приводить к столкновению нитеводителей с крючками и к поломкам швейных инструментов. 4. Рычаг имеет неоптимальную форму. Плечи рычага изогнуты под углом ~90°. Это приводит к тому, что во время качания штанги к иглам и крючкам контактируют выпуклые профили кулачка и ролики. Известно из формулы Герца s н = 0,418 qE пр для определения контактных напряжений, что при всех прочих равных rг условиях, контактные напряжения будут меньше для случая, когда в контакте находятся выпуклая и вогнутая поверхности. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования механизма для качания штанги нитеводителей ниткошвейной машины путем изменения профиля кулачка и формы двуплечего рычага, за счет чего снижаются динамические нагрузки, улучшается взаимодействие нитеводителей с крючками, а именно обеспечивается нахождение нитей петель в натянутом состоянии во время их захвата поднимающимися крючками, в результате чего повышается долговечность механизма и надежность его работы. Поставленная задача решается тем, что в механизме для качания штанги нитеводителей ниткошвейной машины, содержащем подвижную штангу с нитеводителями, расположенную в направляющих качающегося стола, закрепленный на штанге ролик, взаимодействующий с пазом двухплечего рычага, установленного на вспомогательном валу в корпусе машины, причем на втором плече этого рычага установлен ролик, взаимодействующий с пазом кулачка, закрепленного на промежуточном валу, при этом центровой профиль кулачка, начиная от начальной угловой координаты j но в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие начальные угловые координаты y нп и угловые протяженности 1Фоп, 2Фоп и 1Фп, 2Фп, причем на участках 1Фоп, 2Фоп и 1Фо3, 2Фо3 , а также 1Фо2, 2Фо2 и 1Фо5, 2Фо5 радиусы-векторы центрового профиля кулачка постоянны и соответственно равны: Rmax=85,895 мм; Rс=85,38 мм; Ro= 83,903 мм, а на участках с протяженностями 1Фп=2Фп, профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграммы ускорений - косинусоида, согласно изобретению, начальные угловые координаты рабочих участков профиля нn и их угловые протяженности 1Фп, 2Фп определяются из интервалов: причем кулачек установлен на валу в положении, при котором его начальная угловая координата профиля j но смещена от положительной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начало отсчета в центре кулачкового вала, на угол q в направлении против часовой стрелки, причем угол в определяется из соотношения где l1, l2, l3 - соответственно линейные протяженности между центрами валов рычага и кулачка и расстояние между этими валами, измеряемое по вертикали и горизонтали; b1 - линейная протяженность между центрами промежуточного вала и ролика рычага. Совокупность существенных признаков изобретения позволяет: 1. За счет увеличения угловы х протяженностей 1Фп, 2Фп к улачка и угла излома плеч двухплечего рычага снизить динамические нагрузки в механизме и, соответственно, повысить его долговечность. 2. В результате оптимизации угловых параметров кулачка нn, Фоп, 1Фп, 2Фп исключить столкновение нитеводителей с крючками и за счет этого повысить надежность работы. 3. В результате введения на кулачке участков 1Фо5=2Фо5 с постоянными значениями радиусов-векторов обеспечить натяжение нитей петель, растянутых нитеводителями за крючки во время захвата нитей поднимающихся крючками, следовательно повысить надежность процесса шитья. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. Фиг. 1. С хема механизма для качания штанги нитеводителей ниткошвейной машины. Фиг. 2. С хема механизма для качания штанги нитеводителей, вид в плане. Фиг. 3. Цикловая диаграмма предлагаемого механизма. Фиг. 4. Расчетная схема механизма для качания штанги нитеводителей. Фиг. 5. Кулачок механизма для качания штанги нитеводителей. Фиг. 6. С хема взаимодействия нитеводителя с иглой и крючком. Схема механизма изображена на фиг. 1, 2. Ме ханизм содержит штангу 1 с нитеводителями 2, расположенную в направляющих 3 качающегося стола, закрепленный на штанге ролик 4, периодически взаимодействующий с пазом 5 двухплечего рычага 6, установленного на вспомогательном валу 7 в корпусе машины, причем на втором плече этого рычага установлены ролик 8, взаимодействующий с пазом кулачка 9, закрепленного на промежуточном валу 10, связанным с главным валом 11с помощью зубчатой пары 12, 13 с передаточным числом U1=2. На фиг. 3 изображена цикловая диаграмма предлагаемого устройства. Основные параметры цикловой диаграммы предложенного устройства приведены в таблице 1. На фиг. 5 изображен профиль кулачка. Центровой профиль кулачка начиная от начальной угловой координаты j но в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие начальные угловые координаты y нп и угловые протяженности 1 Фп=2Фп и 1,2Фоп, причем на участках с протяженностями 1Фо1, 2Фо1, 1Фо3, 2Фо3, а также 1Фо2=2Фо2 и 1 Фо5=2Фо5 радиусывекторы постоянны и соответственно равны Rmax=85,895 мм, Rс=83,38 мм, R0=83,903 мм, а на участках, имеющих протяженности 1Фп=2Фп профиль кулачка образован кривыми, которые обеспечивают движение штанги по закону периодического движения-диаграммы ускорений - косинусоида, при этом угловые параметры y нп и 1,2Фп определяются из интервалов: Основные параметры кулачка приведены в таблице 2. Кулачок установлен на валу в положении, при котором его начальная угловая координата профиля j но смещена от положительной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начало отсчета в центре кулачкового вала на угол q в направлении, против поворота часовой стрелки, причем угол 9 определяется из соотношения где параметры l1, l2, l3 расшифрованы выше. Рычаг установлен в таком положении, что когда ролик контактирует с профилем кулачка, имеющим координату j но т.е. Rmax=85,895 мм, паз рычага наклонен вниз от горизонтали на угол a 1 = 4,5° + 40' . Этот угол выбирается из условия, чтобы центральная ось паза рычага была параллельна касательной к окружности, по которой перемещается центр ролика штанги во время движения качающегося стола. Центр этой окружности находится в центре опор качающегося стола, фиг. 1. На рабочих участках, имеющих угловые протяженности 1Фп=2Фп текущие радиусы-векторы Rтn центрового профиля кулачка и соответствующие им координатные углы j нп определяются из соотношения где индекс n обозначает номер рабочего участка; где l1 - линейная протяженность между центрами главного и кулачкового вала; b1 - линейная протяженность между центрами ролика рычага и вала кулачка; текущие угловые перемещения рычагов на рабочих участках, отсчитываемые от линии, соединяющие центры главного и кулачкового валов относительные перемещения рычагов на рабочих участках; максимальная угловая протяженность перемещения рычага на n рабочем участке; g нn , g кn - начальный и конечный углы отклонения рычагов на рабочих участках от линии, соединяющей центры главного и кулачкового валов; h н , h к , h S - соответственно начальный, конечный и суммарный углы пазового рычага: b н , b к , b S - соответственно начальный, конечный и суммарный углы поворота рычага ролика, закрепленного на штанге; - текущий угол поворота пазового рычага; -текущий угол поворота рычага, закрепленного на штанге, где инвариант перемещений для ЗПД - диаграмма ускорений косинусоида, где позиция механизма; где j 1 = 0,12... Фn - задаваемые приращения угловой протяженности; , текущие значения угловых поправок к координатным углам; Rнn - радиус-вектор профиля для положения, определяемого углом j нn ; В, Г, Д - коэффициенты ± 1, характеризующие начальные условия и направление расчета Rтn и j тn рабочих участков профиля кулачка. По формулам (1)-(II) расчет j тn и Rтn может выполняться по двум вариантам: - по заданному закону периодического движения (ЗПД) штанги нитеводителей рассчитываются j тn , Rтn с исключением искажений ЗПД, которые вносит кулисный механизм, когда максимальный угол качания выходного звена О3С составляет b S > 10° ; - если b S < 10° , то расчет j тn , Rтn выполняется по формулам (1-5) и (II). Для предлагаемого механизма b S » 4 ° , gS » 2 ° , расчет j тn , Rтn выполняется по второму варианту. Начальные данные для расчета j тn , Rтn приведены в табл. 3. Ме ханизм работает следующим образом. Во время подхода качающегося стола к швейной каретке ролик 4 входит в паз рычага 6. При j 1 = 140° штанга нитеводителей начинает перемещаться вправо. При j н1 = 180° начинается и при j к1 = 208° заканчивается качание штанги на иглу. Угол j к1 может быть равным 210°С, т.к. в это время носик нитеводителя подходит к центральной оси швейной иглы. Нитеводитель захватывает петлю у иглы и растягивает ее за крючок. При j н2 = 214° штанга начинает и при j к 2 = 208° заканчивает качательное движение от оси иглы, чтобы обойти крючек и не повторить его. Когда нитеводитель пройдет за крючок, а это происходит при j 1 = 232° штанга начинает и при j к 3 = 244° заканчивает качание за крючок, прижимая первую нить растянутой петли к телу крючка. В таком положении штанга выстаивает до j н4 = 251° . Каретка поднимается, при j 1 = 247° носик зева крючка захватывает первую нить петли и она попадает в зев крючка. При j н4 = 251° штанга начинает качательное движение в обратную сторону, в это время нить войдет в зев крючка на величину d1 » 1,25 мм мм. Обойдя крючок, штанга возвращается в исходное положение. Эти движения происходят при первом обороте главного вала: при втором обороте главного вала они повторяются.