Механизм однореечного транспорта машины GC20606 Typical - Теория

Теория

Теория

Механизм нижней рейки машины GC20606 Typical

К содержанию

Регулировка механизмов иглы и челнока в универсальной машине

Механизм однореечного транспорта машины GC20606 Typical - Задания

Задания

Подобрать длины звеньев так, чтобы: а) обеспечить горизонтальность траектории при максимальной длине стежка; б) при изменении длины стежка должно выполняться условие "ноль реверса", т.е. траектории рейки должны иметь условно-постоянный центр.

К содержанию

Регулировка механизмов иглы и петлителя плоскошовной машины

Механизм однореечного транспорта машины GC20606 Typical

 

Механизм иглы универсальной машины - Задания

Задания

Во всех заданиях подбором длин звеньев нужно добиться выполнения заданных условий. Сделать снимки экрана и оформить отчет.

Задача 1. Выполнить проектирование механизма иглы.

- толщина материала; d – диаметр челнока, kрх – коэффициент рабочего хода иглы

№ вар.

, мм

,

мм

kрх

1

5,5

37

0,53

2

5,5

40

0,58

3

4

43

0,58

4

3,5

35

0,52

5

3,5

37

0,51

6

4,5

33

0,56

7

2

35

0,55

8

5,5

40

0,53

9

4,5

31

0,59

10

1,5

36

0,57

11

3

35

0,53

12

5

33

0,53

13

6

36

0,56

14

3,5

30

0,51

15

7

38

0,55

16

3,5

32

0,59

17

2,5

36

0,57

18

7

33

0,55

19

4,5

38

0,53

20

5,5

40

0,6

21

5,5

42

0,53

22

2,5

43

0,55

23

3

39

0,57

24

1,5

38

0,59

 К содержанию

Шатунные кривые - Задания

Задания

Во всех заданиях подбором длин звеньев нужно добиться выполнения заданных условий. Сделать снимки экрана и оформить отчет.

Задача 1. Подобрать длины звеньев кривошипно-коромыслового механизма с заданным минимальным углом передачи, а максимальным - не хуже допускаемого. Получить шатунные кривые в виде характерных «эллипса», «капли» и «восьмерки».

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 49 7 32 13 35 19 58
2 39 8 49 14 55 20 30
3 58 9 58 15 38 21 33
4 57 10 51 16 51 22 36
5 44 11 30 17 49 23 36
6 42 12 42 18 56 24 58

 

Задача 2. Подобрать длины звеньев кривошипно-ползунного механизма с заданным минимальным углом передачи. Получить шатунные кривые в виде характерных «эллипса», «капли» и «восьмерки».

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 36 7 40 13 38 19 45
2 51 8 36 14 46 20 41
3 44 9 36 15 49 21 44
4 35 10 53 16 43 22 43
5 47 11 48 17 53 23 50
6 37 12 37 18 50 24 48

 

Задача 3. Подобрать длины звеньев кривошипно-кулисного механизма с заданным коэффициентом неравномерности. Получить шатунные кривые в виде характерных «эллипса», «капли» и «восьмерки».

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 0,52 7 0,6 13 0,38 19 0,59
2 0,41 8 0,59 14 0,38 20 0,38
3 0,35 9 0,6 15 0,66 21 0,71
4 0,39 10 0,44 16 0,42 22 0,49
5 0,63 11 0,51 17 0,63 23 0,68
6 0,73 12 0,72 18 0,52 24 0,44

 

Механизм иглы универсальной машины - Теория

В универсальных машинах челночного стежка наибольшее применение получил аксиальный кривошипно-ползунный механизм (рис. 1).

Схема механизма иглы.jpg

Рис. 1 – Схема механизма иглы

В аксиальном механизме, в отличие от дезаксиального, ось движения ползуна пересекает ось главного вала.

При проектировании механизма иглы нужно рассчитать длины кривошипа и шатуна, определить длину лезвия иглы, длины втулок и длину игловодителя, расстояние между осями главного и челночного валов.

1)      Подбор длин кривошипа и шатуна механизма иглы

Ход иглы складывается из рабочего хода, когда игла находится в материале, и холостого хода, когда игла находится над материалом:

.

В свою очередь, рабочий ход иглы определяется как (рис. 1):

,

где  – петельный ход (высота подъема иглы из крайнего нижнего положения для образования петли-напуска);

 – конструктивный параметр иглы, расстояние от острия до верхней кромки ушка;

 – превышение носика челнока над верхней кромкой ушка иглы;

 – расстояние от нижней плоскости игольной пластины до линии движения носика челнока;

 – толщина игольной пластины;

 – толщина стачиваемых материалов в сжатом состоянии под лапкой.

Рабочий ход иглы.jpg

Рис. 2 – Определение хода иглы

Петельный ход  будет тем меньше, чем плотнее и толще стачиваемые материалы. Это связано с тем, что при подъеме иглы из нижнего положения петля-напуск за счет значительного трения нитки о материал образуется быстрее. Ориентировочно можно принять петельный ход по табл. [Гарбарук].

Расстояние выбирается предварительно по ГОСТ 22249-82 «Иглы к швейным машинам. Типы и основные размеры». Для уточнения  рассчитывается длина иглы (см. ниже).

Расстояние  для разных машин отличается (табл. 2) из-за различия конструкций иглы и челнока.

Таблица 2 – Превышение носика челнока над ушком иглы для различных машин

Машина

, мм

KM-250 SunStar

0,5

1120-5 Dürkopp-Adler

1

571 Pfaff

0,8..1

2188D Singer

2

31 ЗШМ

0,2..0,8

1022М ЗШМ

0,9..1,1

Расстояние  от нижней плоскости игольной пластины до линии движения носика челнока в основном зависит от толщины рейки, т.к. рейка расположена обычно между челноком и игольной пластиной.

Коэффициент рабочего хода иглы

,

где  - угол поворота главного вала, соответствующий выходу иглы из материала;

 - угол поворота главного вала, соответствующий проколу иглой материала.

Предыдущую формулу можно переписать в следующем виде:

,

т.к. диаграмма иглы симметрична.

Отсюда можно выразить:

Отношение длины кривошипа к длине шатуна является важной характеристикой кривошипно-ползунного механизма, характеризующей динамику его работы.

,

где r – длина кривошипа; l – длина шатуна.

В механизмах иглы универсальных машин .

Чем больше толщина материала, тем большим задается значение , т.к. при малых значениях  и большой толщине материала длина шатуна может получиться слишком большой.

Точная формула для определения перемещения игловодителя:

Приближенные формулы используются для избавления от радикала  в выражении, что позволяет проще определить угол  для заданного перемещения игловодителя.

Приближенная формула, полученная разложением в биномиальный ряд, имеет вид:

(1)

Подставим вместо S выражение , которое соответствует перемещению иглы из крайнего верхнего положения до момента прокола материала. Вместо  подставим угол прокола материала  и выразим :

2)      Определение длины лезвия и подбор иглы

Длина лезвия иглы и общая длина иглы определяются из условия: в крайнем нижнем положении иглы колба не должна касаться лапки в поднятом состоянии (рис. 2). При поднятой лапке оператор может нажать на педаль и при столкновении игловодителя с лапкой может возникнуть аварийная ситуация.

Длина иглы.tif

Рис. 3 - Определение длины лезвия иглы

Колба иглы находится в игловодителе не менее, чем на 2/3 своей длины:

 .

Колба иглы не должна касаться лапки:

Длина лезвия определится из условия:

Толщину лапки зададим = 2 мм, расстояние между лапкой и колбой иглы =1 мм.

3)    Определение длины втулок и длины игловодителя

На рисунке показаны два крайних положения игловодителя. Игловодитель расположен в двух втулках; на нем крепятся поводок и иглодержатель. Требуется определить указанные на рисунке размеры и построить два наложенных друг на друга крайних положения по размерам в графическом редакторе. Крайнее верхнее положение показать сплошной линией, крайнее нижнее – пунктирной.

Длина игловодителя.tif

Рис. 4 - Игловодитель в крайних положениях (1 – игловодитель; 2 – втулка верхняя; 3 – втулка нижняя; 4 – поводок; 5 – иглодержатель)

Диаметр игловодителя  составляет 6..8 мм в зависимости от толщины стачиваемых материалов.

Длина втулок должна быть .

Толщина поводка мм.

Толщина иглодержателя мм.

Зазоры между деталями мм.

Длина верхней втулки должна быть такой, чтобы в крайнем нижнем положении игловодитель погружался в нее не более, чем на 1/3 ее длины.

4)    Определение расстояния между осями главного и челночного валов

Расстояние между осями валов складывается из длины кривошипа, длины шатуна, расстояния от центра поводка до торца игловодителя, расстояния от торца игловодителя в крайнем нижнем положении до нижней плоскости игольной пластины, расстояния от нижней плоскости игольной пластины до линии движения носика челнока, радиуса челнока.

5)    Построение диаграммы иглы

Диаграмма иглы строится по значениям, рассчитанным по формуле (1). За начало отсчета принимается крайнее верхнее положение иглы. На диаграмме отмечаются характерные точки:

1 – момент прокола материала иглой; 2 – момент входа острия иглы в игольную пластину; 3 – момент захвата петли-напуска носиком челнока.

Диаграмма иглы.jpg

Рис. 5 – Диаграмма иглы

Программа анимации и построения диаграммы иглы приведена на сайте http://malp.vstu.by. Окно программы приведено на рис. 6. Исходные данные аналогичны приведенным на рис. 1.

Рис. 6 – Программа анимации механизма иглы универсальной машины

К содержанию

Шатунные кривые - Теория

Теория

Шатунная кривая – это траектория точки, принадлежащей шатуну. В швейных машинах шатунные кривые являются траекториями движения таких инструментов, как нитепритягиватель, рейка, петлитель и др. Для уточнения формы шатунной кривой иногда используются слова «эллипс», «капля», «восьмерка» и т.д.

Для построения шатунных кривых предложены три программы: для кривошипно-коромыслового (рис. 1а), кривошипно-ползунного (рис. 1б) и кривошипно-кулисного (рис. 1в) механизмов.

Четырехзвенник Четырехзвенник Четырехзвенник
a) б) в)

Рис. 1 – Четырехзвенные механизмы

Положение точки на шатуне определяется в относительной декартовой системе координат, связанной с шатуном.

В кривошипно-коромысловом механизме проверяются углы передачи.

Кривошипно-ползунный механизм может быть аксиальным (если направляющая ползуна проходит через ось кривошипа) и дезаксиальным (в противном случае). Величина смещения направляющей ползуна относительно оси кривошипа называется дезаксиалом.

Углом передачи в кривошипно-ползунном механизме является угол между шатуном BC и перпендикуляром, проведенным к направляющей ползуна. Этот угол зависит от отношения длины кривошипа к длине шатуна:

.

Чем меньше это отношение, тем ближе угол передачи к прямому углу и тем лучше динамические свойства механизма. В то же время габариты механизма с длинным шатуном также больше.

Минимальный угол передачи можно определить по формуле

,

где e – дезаксиал.

Для кривошипно-кулисного механизма углы передачи не определяются.

Угол качания кулисы

.

Коэффициент неравномерности движения кулисы – это отношение времени движении коромысла в прямом направлении ко времени его движения в обратном направлении (при условии, что кривошип вращается равномерно).

Угол поворота главного вала, соответствующий движению кулисы в прямом направлении

.

Тогда коэффициент неравномерности

.

Механизм иглы универсальной машины

 
 

Шатунные кривые

 

Шарнирный четырехзвенник-Задания

Задания

Во всех заданиях подбором длин звеньев нужно добиться выполнения заданных условий. Сделать снимки экрана и оформить отчет.

Задача 1. Подобрать длины звеньев кривошипно-коромыслового механизма с равноотстоящими от углами передачи.

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 32 7 59 13 41 19 50
2 33 8 60 14 42 20 51
3 35 9 62 15 44 21 53
4 36 10 63 16 45 22 54
5 38 11 65 17 47 23 56
6 39 12 66 18 48 24 57

 

Задача 2. После решения задачи 1 изменить длину одного из звеньев так, чтобы получить заданный коэффициент неравномерности.

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 0,77 7 0,68 13 0,83 19 0,75
2 0,64 8 0,86 14 0,63 20 0,75
3 0,81 9 0,9 15 0,77 21 0,71
4 0,67 10 0,82 16 0,78 22 0,89
5 0,71 11 0,88 17 0,6 23 0,65
6 0,86 12 0,74 18 0,83 24 0,74

 

Задача 3. После решения задачи 1 изменить длину одного из звеньев так, чтобы получить заданный угловой ход коромысла.

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 77 7 21 13 66 19 56
2 83 8 35 14 64 20 22
3 64 9 77 15 64 21 28
4 31 10 48 16 49 22 55
5 29 11 38 17 46 23 62
6 64 12 48 18 66 24 54

 

Задача 4. Подобрать длины звеньев двухкривошипного механизма.

№ вар. № вар. № вар. № вар.
1 43 7 46 13 48 19 35
2 58 8 51 14 37 20 56
3 35 9 32 15 56 21 54
4 56 10 55 16 49 22 54
5 42 11 50 17 31 23 38
6 47 12 52 18 37 24 39

К содержанию

Регулировка механизмов иглы и петлителей оверлока

Шарнирный четырехзвенник-Теория

Теория

Шарнирный четырехзвенник применяется в качестве передаточного или исполнительного механизма, который позволяет преобразовать вращательное движение входного звена в качательное или вращательное движение выходного звена.

В швейных машинах шарнирный четырехзвенник используется в механизмах нитепритягивателя, двигателя материала, челнока, отклонения иглы, обрезки и т.д.

Подбором длин звеньев шарнирного четырехзвенника можно получить кривошипно-коромысловый, двухкривошипный или двухкоромысловый механизм.

Кривошипно-коромысловый механизм (рис. 1) – наиболее распространенный. Для него должно соблюдаться условие существование кривошипа, которое известно как теорема Грасгофа:

  1. кривошип есть наименьшее звено;
  2. сумма длин наименьшего наибольшего звеньев меньше суммы длин двух других звеньев (AB+AD<BC+CD).
Схема механизма приведена на рис. 1. Звено AB – кривошип, совершает вращательное движение; звено BC – шатун, совершает сложное движение; звено CD – коромысло, совершает качательное движение; звено AD – стойка, оно неподвижно.

Четырехзвенник

Рис. 1 – Схема шарнирного четырехзвенника

Два крайних положения кривошипно-коромыслового механизма достигаются, когда кривошип и шатун расположены на одной линии. Крайние положения можно получить, если из точки A сделать засечки радиусами AB+BC и BC-AB и найти их пересечения с дугой радиусом DC, проведенной из точки D.

Угол передачи – угол между шатуном BC и коромыслом CD. Два «мертвых» положения механизма достигаются при пересечении кривошипом AB стойки AD. При этом углы передачи достигают экстремальных значений. Обычно в этих положениях на механизм действуют максимальные реакции и возрастает вероятность его заклинивания.

На углы передачи накладывается ограничение:

Эти ограничения являются более жесткими, чем ограничение, наложенное теоремой Грасгофа. Т.е., если углы передачи находятся в допустимых пределах, то и условие существования кривошипа выполняется (обратное неверно).

Чем ближе экстремальные углы передачи к прямому углу, тем меньше ход коромысла, выше к.п.д., ниже реакции в шарнирах (при прочих равных условиях), соответственно выше долговечность механизма, меньше амплитуда вибраций, передаваемых на корпус машины и т.д. В то же время приближение углов передачи к прямому углу приводит к увеличению длин звеньев и их масс, соответственно к возрастанию сил инерции, реакций и т.д. Т.е. при синтезе четырехзвенника нужно решать компромиссную задачу.

Для получения экстремальных углов передачи, равноотстоящих от прямого угла, необходимо соблюдение условия:

.

При этом минимальный угол передачи определяется как

Угол качания коромысла (угловой ход) – это угол между его крайними положениями.

 

Коэффициент неравномерности движения коромысла – это отношение времени движении коромысла в прямом направлении ко времени его движения в обратном направлении (при условии, что кривошип вращается равномерно).

Если коэффициент неравномерности , экстремальные углы передачи равноотстоят от прямого угла.

Если в кривошипно-коромысловом механизме поменять длины кривошипа и стойки, то получится двухкривошипный механизм. Для двухкривошипного механизма также, как и для кривошипно-коромыслового, можно определить экстремальные углы передачи.

К содержанию

Регулировка механизмов иглы и петлителя в машине однониточного цепного стежка

   
© ALLROUNDER