Механізм стола, що хитається, ниткошвейної машини

Изобретение относится к полиграфическому машиностроению и предназначено к применению в ниткошвейных машинах. Известен механизм качающегося стола ниткошвейной машины, содержащий параллельно размещенные в опорах на корпусе машины главный и вспомогательный валы, жестко закрепленные на главном валу правый и левый одинаковые и зеркально установленные пазовые кулачки, взаимодействующие с роликами, установленными на подпружиненных рычагах стола, закрепленных на вспомогательном валу. Центровой профиль правого кулачка, начиная от начальной угловой координаты jно , содержит четыре последовательно расположенные в направлении по часовой стрелке сопряженные участка, причем 1-й и 3-й участки имеют постоянные радиус-векторы: Rmax = 161,994 мм и R0 = 83,94 мм, а 2-й и 4-й - соответственно, 1-й и 2-й рабочие участки выполнены одинаковыми и каждый из них образован двумя сопряженными кривыми, первая из которых соответствует периоду разбега, а вторая периоду выбега, причем каждая из кривых выполнена по закону периодического движения (ЗПД) диаграммы ускорений-синусоида [1]. Недостатками прототипа являются неоптимальные профили кулачков, кривые которых образованы по синусоидальному ЗПД. Экспериментальные тензометрические исследования механизма показывают, что ЗПД стола искажается в результате двухсторонней структуры привода механизма и упругих свойств его деталей. Нагрузка между правым и левым рычагами распределяется неравномерно; больше нагружена левая сторона привода. Наибольший крутящий момент возникает на главном валу в период выбега - подхода стола к швейной каретке. Величина амплитуды колебания вершины стола в период выстоя под швейной кареткой (при n = 100 об/мин) превышает зазор между швейной иглой и нитеводителем. Эти недостатки приводят к интенсивному износу профилей кулачков, появлению зазоров в кинематических парах, что затрудняет осуществление процесса петлеобразования, снижает надежность и производительность ниткошвейных машин. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования механизма качающегося стола, в котором профили кулачков на рабочих участках образованы по комбинированному закону периодического движения: разбег- по косинусоидальному, а выбег - по синусоидальному ЗПД, в результате чего снижаются динамические нагрузки в приводе и сокращаются амплитуды колебаний вершины стола на выстоях, и за счет этого повышается долговечность, надежность и производительность машины. Поставленная задача решается тем, что в механизме качающегося стола ниткошвейной машины, содержащем параллельно раз мещенные в опорах на корпусе машины главный и вспомогательные валы, жестко закрепленные на главном валу правый и левый одинаковые и зеркально установленные пазовые кулачки, взаимодействующие с роликами, установленными на рычагах стола, закрепленных на вспомогательном валу, при этом центровой профиль кулачка, начиная от начальной угловой координаты, содержит четыре последовательно расположенные в направлении по часовой стрелке сопряженные участка, причем первый и третий участки имеют постоянные радиусы-векторы: Rmax = 161,994 мм и R0 = 83,94 мм, а второй и четвертый участки - соответственно, первый и второй рабочие участки выполнены одинаковыми и каждый из них образован двумя сопряженными кривыми, первая из которых соответствует периоду разбега, а вторая - периоду выбега, причем последняя выполнена по закону периодического движения диаграмма ускорения - синусоида, согласно изобретению кривые, соответствующие периоду разбега на каждом рабочем участке, выполнены по закону периодического движения диаграммы ускорений - косинусоида, при этом угловые протяженности кривых, соответствующи х периоду разбега и выбега, определяются из условия их сопрягаемости где Ф11 , Ф 12 - соответственно, угловые протяженности сопряженных кривых периода разбега и выбега; Ф y = 12 @ 12 - коэффициент асимметрии; , Ф11 а максимальные угловые протяженности перемещения рычагов на участках, соответствующи х сопряженным кривым, определяются из соотношения 2g å g å 12 = - для периода выбега; c 1+ y g å 11 = 2 g å - g å 12 - для периода разбега; где g å - максимальная угловая протяженность перемещения рычагов на всем рабочем участке; В c = 2 - коэффициент неоднородности, В1 где В1 и В2 - константы пиков скоростей для принятых законов периодического движения. Совокупность существенных признаков изобретения позволяет: 1. За счет применения комбинированного закона периодического движения при профилировании кулачков перераспределить величины угловых протяженностей кривых, соответствующих периодам разбега и выбега, снизить на ~20% инерционные нагрузки в приводе. 2. В результате движения рычагов стола при разбеге по косинусоидальному ЗПД уравновесить инерционные нагрузки силами упругости пружин, за счет чего еще более повысить долговечность деталей механизма. 3. За счет движения стола при выбеге по синусоидальному ЗПД, обеспечить плавный подход стола к швейной каретке и боковому транспортеру, уменьшить амплитуды колебаний вершины стола на выстоях и тем самым повысить надежность шитья, а так же создать более благоприятные условия для работы механизма прокалывающих игл. Схема механизма изображена на чертеже фиг.1. На остальных чертежах изображены: Фиг.2 - расчетная схема механизма качающегося стола. Фиг.3 - цикловая диаграмма механизма. Фиг.4 - правый кулачок механизма качающегося стола. Фиг.5 - левый кулачок механизма качающегося стола. Фиг.6 - угловые ускорения стола для 1-го рабочего участка; где 1 - ускорение стола при движении по синусодиальному ЗПД; 2 - ускорение стола при движении по комбинированному закону; разбег - по синусоидальному ЗПД; выбег - по косинусоидальному ЗПД. Ме ханизм качающегося стола ниткошвейной машины содержит главный 1 и вспомогательный 2 валы, установленные в опорах 3, 8 в корпусе машины. На главном валу 1 жестко закреплены правый 4 и левый 5 пазовые кулачки, взаимодействующие с роликами рычагов 6, 7, установленных на вспомогательном валу 2. Расчетная схема механизма изображена на фиг.2, а его цикловая диаграмма на фиг.3. Центровой профиль правого кулачка, начиная от начальной угловой координаты jно , соответствующий 0° цикловой диаграммы, содержит четыре последовательно расположенные в направлении часовой стрелки сопряженные участки, имеющие, соответственно, угловые протяженности Фв.п. = 58°, Ф1 = 84°, Фн.п., Ф 2, причем, 1-й, 3-й участки имеют постоянные радиусы-векторы Rmax = 161,994 мм, Ro = 83,94 мм, а 2-й и 4-й соответственно, 1-ий 2-й рабочие участки, на которых текущие радиусы-векторы Rт.п. и соответствующие им координатные углы j т.п. определяются из соотношений: (см. К.В.Тир. Ме ханика полиграфических автоматов. М. 1965). где индекс n обозначает номер рабочего участка профиля N = b12 + l12 ; M = 2b 1l1; l1 - линейная протяженность между центрами главного и вспомогательного валов; b1 - линейная протяженность между центрами вспомогательного вала и ролика рычага стола; jнп - угловая координата, соответствующая началу n-го рабочего участка, задаваемая цикловой диаграммой механизма и отсчитываемая от jно ; текущие перемещения рычагов на 1-ом ( gт 1) и 2-ом ( g т2 ) рабочих участках, отсчи тываемые от линии, соединяющей центры главного и вспомогательных валов: j Кn = A + 1 ; Фn текущее относительное время для участков, где А = 0 или А = 0,5; ji = 0, 1, 2, ..., Фn - задаваемые приращения угловой протяженности Фn максимальная угловая протяженность перемещения рычагов на 1 и 2 рабочих участках; gн, gк - начальный и конечный углы отклонения рычага от линии, соединяющей центры главного и вспомогательного валов. текущие значения угловых поправок x1, x2 к координатным углам j т1, j т 2 . В, Г, Д - параметры ± 1, характеризующие начальные условия и направления расчета Rтn, j тn рабочих участков профиля кулачка. 1-й и 2-й рабочие участки профилей кулачков выполнены одинаковыми, Ф1 = Ф 2, причем, 1-й рабочий участок правого центрового профиля образован двумя сопряженными кривыми с текущими радиус - векторами R т11 и Rт12, определяемыми по формуле (1), для которых, соответственно параметры ак11, ак12 для расчета g т11, gт 12 определяются из соотношений ji = 0, 1, 2, ..., Фn - приращение угловы х протяженностей Ф11 и Ф12 , которые определяются из соотношений y= Ф12 @ 12 - - коэффициент асимметрии. , Ф11 Максимальные угловые протяженности перемещений рычагов на участках g å 11, g å 12 соответствующим 1-ой и 2-ой сопряженным кривым, определяются из формул где c = В2 = 1273 коэффициент неоднородности, а , В1 где В1, В2 - максимальные значения относительных угловых скоростей рычагов на первом рабочем участке для принятых законов периодического движения. Начальные данные для расчета центровой кривой кулачка приведены в таблице. Правый кулачок закреплен на главном валу в положении, при котором его начальная угловая координата jнo смещена от положительной оси асбцисс прямоугольной системы координат, имеющей начало отсчета в центре главного вала на угол q = 18o4' в направлении против часовой стрелки, причем угол в определяется из соотношения Левый пазовый кулачок имеет профиль зеркально-симметричный правому кулачку. Левый кулачок закреплен на главном валу в положении, при котором его начальная угловая координата jнo смещена от отрицательной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начала отсчета в центре главного вала на угол q = 18o4' в направлении по часовой стрелке, причем, угол q определяется из соотношения (15). Ме ханизм работает следующим образом. Когда главный вал машины занимает положение, показанное на фиг.2 (jнo = 0o ), стол начинает выстаивать у бокового транспортера. В это время тетрадь подается вталкивающими роликами на вершину стола и осуществляется ее равнение. При jнп = 58o (фиг.3) стол начинает перемещаться к швейной каретке. Разбег стола осуществляется по косинусоидальному ЗПД, при этом инерционные нагрузки, возникающие в этот период времени, уравновешиваются силами упругости пружин. Выбег стола осуществляется по синусоидальному ЗПД, который позволяет осуществить плавный подход стола к швейной каретке и снизить амплитуды колебаний вершины стола на выстое под кареткой, и тем самым повысить надежность шитья. Во время выстоя стола под швейной кареткой осуществляется процесс петлеобразования, в котором участвуют механизмы швейного аппарата, и в результате которого тетрадь пришивается к стопе книжных блоков, находящейся на приемном столе машины. При ji = 274o стол начинав движение к боковому транспортеру. Выбег стола также осуществляется по синусоидальному ЗПД, что также способствует сокращению амплитуды колебаний вершины стола на выстое, и способствует более надежной подаче тетради вталкивающими роликами и равнению ее на вершине качающегося стола.