Товарний валок круглов’язальної машини

Изобретение относится к области трикотажного машиностроения, в частности к кругловязальным машинам. Известны конструкции товарных валиков кругловязальных машин, выполненные из одной части (Коган Л.П., Кесслер Ю.В. Однофонтурные кругловязальные машины. - М.: Лег. индустрия, 1968. - Рис.21, с.38, 39). Недостатком известных конструкций товарных валиков является необходимость преодоления значительных сил трения, обусловленных напряжениями в зоне охвата товарного валика полотном, при удалении товарного валика из рулона полотна. Например, усилие съема рулона хлопчатобумажного трикотажного полотна диаметром 300 ± 10мм, полученного на кругловязальной машине типа КО с диаметром игольного цилиндра 500мм, колеблется в пределах от 103,5 до 161,4Н (Пипа В.Б. Разработка механизмов накатки полотна кругловязальных машин с постоянным усилием накатки: Дисс. ... канд. техн. наук. - КТИЛП, 1992. С.100). С целью устранения указанного недостатка стали применять конструкции товарных валиков, выполненные составными из двух частей, содержащие стержень и фиксирующий элемент для ограничения перемещения составных частей. Известен, в частности, товарный валик (А.с. СССР №672247, кл. D04B15/88, 1979), выполненный в виде цилиндра из двух частей, соединенных между собой, содержащий стержень и фиксирующий элемент для ограничения перемещения составных частей. Выполнение составных частей цилиндра в виде лепестков, соединенных шарнирно между собой и установка внутри их стержня прямоугольного сечения, не позволяет обеспечить свободное удаление товарного валика из рулона полотна, так как под действием сил упругости трикотажного полотна, возникающим в процессе накатки рулона, составные части, поворачиваясь вокруг шарнира, прижимаются к стержню, создавая силу трения, препятствующую удалению как стержня, так и товарного валика в целом из рулона полотна. Наличие значительной силы трения в зоне охвата стержня составными частями товарного валика и в зоне накатки полотна на товарный валик усложняет, а в отдельных случаях (для кругловязальных машин с большим диаметром рулона полотна) делает практически невозможным осуществление процесса автоматизации съема рулона полотна с товарного валика. Таким образом, в основу изобретения положена задача создать такой товарный валик кругловязальной машины, в котором новое выполнение составных частей товарного валика и их соединение со стержнем позволило бы обеспечить свободное удаление товарного валика из рулона полотна, благодаря чему улучшились бы условия эксплуатации машины и повысилась бы ее производительность. Поставленная задача решена тем, что в товарном валике кругловязальной машины, выполненном в виде цилиндра из двух частей, соединенных между собой, содержащем стержень и фиксирующий элемент для ограничения перемещения составных частей, согласно изобретению, каждая часть выполнена в виде усеченного секущей плоскостью, проходящей через крайние взаимопротивоположные точки оснований, цилиндра, между секущими плоскостями расположены ролики, а цилиндрические поверхности имеют расположенные вдоль оси параллельные лыски, образованные плоскостями, перпендикулярными секущей плоскости, и установлены внутри стержня с возможностью взаимного перемещения составных частей товарного валика посредством роликов. Целесообразно, чтобы ролики имели диаметры, определяемые следующим соотношением где d - диаметр ролика; k - коэффициент трения качения составных частей товарного валика по роликам; a - угол наклона секущей плоскости. Выполнение составных частей товарного валика в виде усеченного секущей плоскостью, проходящей через крайние взаимопротивоположные точки оснований, и их соединение по секущей плоскости друг с др угом с помощью роликов, выполнение цилиндрических поверхностей с параллельными лысками, расположенными вдоль оси и образованными плоскостями, перпендикулярными секущей плоскости и установление составных частей товарного валика внутри стержня с возможностью взаимного перемещения составных частей товарного валика посредством роликов позволяет обеспечить свободное удаление товарного валика из рулона полотна, так как обе части товарного валика легко перемещаются друг относительно друга по роликам, исключая их поворот с помощью лысок, и выдвигаясь в противоположные стороны по отношению к рулону полотна, тем самым ослабляя давление полотна на товарный валик, что позволяет устранить затраты мощности, необходимые для их смещения, и улучшить условия эксплуатации машины. Зависимость диаметра ролика от угла наклона секущей плоскости и коэффициента трения качения позволяет исключить заклинивание, что приводит к свободному удалению товарного валика из рулона полотна, без приложения каких бы то ни было усилий, что способствует повышению производительности машины. На фиг.1 представлена схема товарного валика; на фиг.2 - вид А то варного валика; на фиг.3 - поперечное сечение товарного валика по плоскости А - А; на фиг.4 - расчетная схема товарного валика. Товарный валик состоит из двух частей 1 и 2, образованных из цилиндра путем сечения его плоскостью, проходящей через крайние взаимно противоположные точки оснований. Цилиндрическая поверхность составных частей 1 и 2 имеет расположенные вдоль оси параллельные лыски 3, 4, образованные плоскостями перпендикулярными секущей плоскости. На лысках имеются штифты 5. Между составными частями товарного валика расположены ролики 6 (не менее двух), взаимодействующие с направляющими 7 и 8, закрепленными соответственно на составных частях 1 и 2. Стержень товарного валика состоит из обоймы 9. в которой установлены составные части 1, 2 и двух полуосей 10, 11. На боковых поверхностях обоймы 9 имеются отверстия 12, предназначенные для кинематической взаимосвязи с помощью штифтов 5 составных частей 1 и 2 со стержнем. Чтобы исключить взаимное смещение роликов в товарном валике предусмотрен сепаратор (на фиг.1, 2, 3 не показано). Принцип работы товарного валика состоит в следующем. Товарный валик своими полуосями 10, 11 устанавливается в гнезда кронштейнов товароприемного механизма (на фиг.1, 2, 3 не показано), при этом фиксирующие элементы товароприемного механизма (на фиг.1, 2, 3 не показано) фиксируют исходное положение составных частей товарного валика, при котором периметр поперечного сечения товарного валика является максимальным (максимальная величина размера h - фиг.3). На цилиндрическую поверхность составных частей товарного валика заправляется трикотажное полотно и включается машина. После накатки рулона полотна машина останавливается. Товарный валик вынимается из товароприемного механизма, При этом автоматически освобождаются фиксирующие элементы. Под действием давления, обусловленного силами упругости полотна, составные части 1, 2 товарного валика, преодолевая силу трения качения, смещаются одна относительно другой по роликам 6, перекатывающимися по направляющим 7, 8. В результате этого поперечное сечение товарного валика уменьшается (уменьшается размер h сечения - фиг.3) и товарный валик легко удаляется из рулона полотна. Составные части товарного валика удерживаются в обойме 9 с помощью штифтов 5, концы которых выходят на поверхность лысок 3, 4 и заходят в отверстия обоймы 9. Очевидно диаметр роликов должен быть выбран таким, чтобы обеспечить свободное перемещение составных частей 1, 2 товарного валика одна относительно другой под воздействием давления полотна. Из условия равновесия составной части 1 товарного валика (фиг.4) имеем где - сумма проекций сил на оси координат X и Y; Fтр - сила трения качения составной части 1 товарного валика по ролику, Tтр - момент сил трения, Tтр = NK; N нормальное давление в зоне взаимодействия составной части товарного валика с роликом; F1, F 2 - составляющие силы давления Q полотна на составную часть товарного валика, F - сила, необходимая для смещения составной части товарного валика. Подставляя (3) в (1) и учитывая (4), получим Из выражения (2) имеем Подставляя (6) и (5), находим: Из выражения (7) можно получить: где Анализируя полученное выражение (8), приходим к выводу, что при наличии роликов между составными частями товарного валика можно достичь эффекта взаимного смещения составных частей под действием силы давления полотна без приложения силы F. Это возможно в случае: Учитывая (10) и используя (9), получим Откуда можно найти необходимый диаметр роликов Применительно к кругловязальным машинам типа КО, приняв K = 0,05мм (материал роликов и направляющих сталь незакаленная) и a = 3,136° (получено расчетным путем, исходя из размеров товарного валика, используемого на кругловязальных машинах типа КО), можно найти: d ³ 0,05ctg 3,136° ³ 0,9мм. Использование предложенной конструкции товарного валика кругловязальной машины позволяет: уменьшить расход мощности, необходимой для осуществления процесса съема рулона полотна с товарного валика; улучшить условия эксплуатации машины за счет свободного удаления товарного валика из рулона полотна.