Механизм иглы универсальной машины - Теория

Опубликовано 21.01.2015 11:07

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

   

Поиск  

   

Кто на сайте  

Сейчас 206 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

   
Витебск  Book tram bus train
   
© ALLROUNDER