Механізм швейної каретки ниткошвейної машини

Изобретение относится к полиграфическому машиностроению. Известен механизм швейной каретки ниткошвейной машины, содержащий каретку с держателями для игл и крючков, смонтированную с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на корпусе машины и связанную шатунами с двухплечими рычагами, установленными на вспомогательных валах, на одних плечах которых установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу машины, причем центровой профиль правого кулачка начиная от начальной угловой координаты fн в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности ФВП = 218°, причем на участках ФНП и ФВП радиусы-векторы постоянны и равны R0 = 123 мм, Rmax = 151,22 мм, а на рабочих участках, соответствующих Ф 1, Ф2 , ... Фn профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграммы ускорений - косинусоида [1]. Центровой профиль правого кулачка имеет три рабочих участка: 1-ый соответствует опусканию каретки на ход s 1 = 32,44 мм и вводу игл и крючков в качающийся стол, 2-й соответствует предварительному подъему каретки на величину s 2 = 2,44 мм для образования петель у игл, которые должны захватить нитеводители и растянуть за крючки, 3-й - соответствует окончательному подъему каретки на величину s 3 = 30 мм и предназначен для захвата петель крючками и вывода их через ранее образованные петли, а также затяжки петель и нитей швов. Прототип имеет следующие недостатки. Величины перемещений каретки, угловые параметры цикловой диаграммы, а также законы движения на 3-м участке неоптимальны, т.к. недостаточна величина Ф предварительного подъема каретки s 2 = 2,44 мм, которая осуществляется за время T2 = 2 = 0,019 с при n = 100 w об/мин. Это приводит к тому, что возле иглы образуется небольшая петля. Динамические нагрузки при этом подъеме имеют наибольшие значения и приводят к колебаниям каретки во время выстоя с амплитудой ± 0,5 мм, в результате чего размеры петли сокращаются и ее трудно захвати ть нитеводителю. Интенсивен 3-й, окончательный подъем каретки и не согласован с движением штанги нитеводителей при ее холостом ходу. Это приводит к ненадежной работе и не плотной затяжке петель и нитей швов, а также к их разрыву. Задачей изобретения является усовершенствование механизма швейной каретки посредством изменения геометрических параметров кулачков и применения на третьем рабочем участке синусоидального закона периодического движения, что снижает динамические нагрузки в механизме и создает улучшенные условия для образования петли, способствующие повышению надежности работы механизма. Поставленная задача решается тем, что в механизме швейной каретки ниткошвейной машины, содержащей каретку с держателями для игл и крючков, смонтированную с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на корпусе машины и связанную шатунами сдвухплечими рычагами, установленными на вспомогательных валах, на одних плечах которых установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу, причем центровой профиль правого кулачка начиная от начальной угловой координаты jн в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности: Фнп = 148°, Ф1 = 45°, Фвп, Ф3, Ф4, причем на участках, соответствующи х Фнп и Фвп радиус-векторы постоянны и равны R0 = 123 мм, Rmax = 151,22 мм, а на рабочих участках, соответствующи х Ф1 , Ф2 и Ф4 профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграмма ускорений - косинусоида, согласно изобретению, 2-й-4-й рабочие участки центрового профиля кулачков имеют начальные угловые координаты jн 2 = 193o , jн3 = 229o, jн 4 = 294o и угло вые протяженности участков Ф2 = 17°, Ф3 = 65°, Ф4 = 66°, при этом на 3-м рабочем участке профиль кулачка образован кривой, выполненной по закону периодического движения диаграмма ускорений - синусоида. Совокупность существенных признаков изобретения позволяет повысить надежность работы машины, т.к.: 1. Изменение угловой протяженности кулачков до Ф2 = 17° позволяет увеличить размеры петель у игл, которые образуются во время предварительного подъема каретки, и, тем самым, повысить надежность их захвата нитеводителями. 2. Изменение геометрических параметров кулачков jH3 = 229o, jH4 = 294o Ф3 = 65°, Ф4 = 66° и применение синусоидального ЗПД на 3 рабочем участке позволяет согласовать движение каретки с штангой нитеводителей, исключить разрыв нитей и обеспечить более плотную затяжку швов, а также снизить динамические нагрузки в механизме. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: Фиг.1. С хема механизма швейной каретки ниткошвейной машины. Фиг.2. Цикловые диаграммы механизмов качающегося стола и швейной каретки. Фиг.3. Правый кулачок механизма швейной каретки. Фиг.4. Левый кулачок механизма швейной каретки. Фиг.5. С хема взаимодействия нитеводителя с иглой и петлей. Фиг.6. Ускорение каретки: 1 - для прототипа, 2 - для предлагаемого варианта. Фиг.7. Расчетная схема кривошипно-ползунного механизма швейной каретки. Ме ханизм содержит каретку 1 с держателями для игл и крючков, перемещающуюся по направляющим 2, закрепленным под углом 60° к горизонтали на корпусе машины, причем каретка шатунами 3 шарнирно соединена с рычагами 4, установленными на вспомогательных валах 5, а на рычагах установлены ролики 6, взаимодействующие с одинаковыми правым 7 и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу 8 машины. Цикловые диаграммы механизмов качающегося стола и швейной каретки изображены на фиг.2. Правый кулачок механизма изображен на фиг.3. Центровой (теоретический) профиль правого кулачка, начиная от начальной угловой координаты jн , соответствующий 0° цикловой диаграммы машины содержит в направлении поворота часовой стрелки последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности Фнп = 148°, Ф1 = 45°, Ф2, Фвп, Ф 3, Ф 4, причем на участках Фнп и Фвп радиусы-векторы центрового профиля постоянны и равны R0 = 123 мм и Rmax = 151,222 мм, а остальные угловые протяженности соответствуют рабочим участкам, на которых текущие радиусы-векторы Rтn и соответствующие им координатные углы j тn определяются из соотношений где N = b12 + l12; М = 2b1l1; l1 = 204,71 мм - линейная протяженность между центрами главного и вспомогательного валов; b1 = 143 мм - линейная протяженность между центрами вспомогательного вала и ролика рычага; jнп - угловая координата, соответствующая началу n-го рабочего участка, задаваемая цикловой диаграммой; Kn - относительное время; ji = 0, 1, 2, ..., Фn - задаваемое приращение угловой протяженности Фn; gтп - текущие угловые перемещения рычагов на рабочих участках, отсчитываемые от gнп - начального для каждого участка угла отклонения рычага от линии, соединяющей центры главного и вспомогательного валов; g ån - максимальная угловая протяженность перемещения рычагов на рабочих участках, обеспечивающая заданное линейное перемещение каретки, и определяемая из тригонометрических соотношений для кривошипно-ползунного механизма с заданными геометрическими параметрами по заданному Sn; xn - текущие значения угловы х поправок к координатным углам gтп ; А = 0; Г = 1; Д = 1 - значения коэффициентов для рабочих участков, приведенные в таблице 1. Отличительными признаками является то, что начальные данные для расчета gтп и Rтп для 2-4 рабочих участков имеют следующие значения; для 2-го участка: Ф 2 = 17°; gн2 = 47,58859o, g å2 = 0,98497o, для 3-го участка: jн3 = 229o, Ф3 = 65°, gн3 = 46,60362o, g å3 = 8,05018o; для 4-го участка: jн 4 = 294o, Ф4 = 66°, g å 4 = 2,32202o ; gн4 = 35,55344o, причем относительные перемещения рычагов на 3-м рабочем участке определяются из соотношения: 2 pК 3 - sin 2 p К3 а к3 = 2p Правый кулачок закреплен на главном валу в положении, при котором его начальная угловая координата профиля jн смещена от положительной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начала отсчета в центре главного вала на угол q = 118o41 в направлении против поворота часовой стрелки, причем угол ' определяется из соотношения: где l2 - 198 мм, l3 = 52 мм - линейные протяженности между центрами главного и вспомогательного валов, измеренные по вертикали и горизонтали. Левый кулачок имеет профиль зеркально-симметричный правому кулачку; его начальная координата профиля jн при установке на главном валу смещена от отрицательной оси абсцисс на угол q = 118o41 в ' направлении поворота часовой стрелки. На фиг.5 показано взаимодействие нитеводителя 9 с иглой 10 и петлей; позиция 10 показывает размеры и форму петли для прототипа; поз. 11 показывает размеры и форму петли для предлагаемого варианта. Эти данные получены экспериментальным путем. Увеличивая предварительный подъем каретки до s 2 = 2,8 мм, тем самым увеличением размер петли и облегчаем съем петли нитеводителю. На фиг.6 показаны ускорения швейной каретки: 1 - для прототипа; 2 - для синтезированного варианта. При предварительном подъеме, а также и окончательном, ускорение, а следовательно и динамические нагрузки снижены в два раза. На фиг.7 показана расчетная схема кривошипно-ползунного механизма (1 - каретка, 2 - шатуны, 3 двуплечие рычаги-кривошипы) для определения максимальной угловой протяженности g ån перемещения рычага по заданному линейному перемещению каретки s n. Для 1-го рабочего участка g å1 определяется из следующи х соотношений: g å 1 = gк1 - gн1 где g å1 задается параметрами кинематической схемы. где геометрические параметры кривошипно-ползунного механизма имеют следующие числовые значения: l e l = 4 = 0,59; d = = 0,99; R1 = 164 мм - радиус кривошипа, е = 163,316 мм - величина дезаксиала или R1 R1 расстояние от вспомогательного вала до направляющей каретки, измеренное по горизонтали к направляющей; l4 = 96,6955 мм - длина шатуна; gн1 = 86,16667o - начальный угол отсчета для кривошипа; l5 = 290,35 мм измеренное под прямым углом к направляющей расстояние от нее до главного вала, В таблице 1 приведены начальные данные для расчета на ЭВМ текущи х радиусов-векторов Rтn и соответствующи х им координатных углов j тn центровой кривой кулачка механизма швейной каретки.