Проектирование исполнительных механизмов вязально-прошивных машин

Целесообразность создания новой конструкции определяется тем, насколько вновь создаваемая машина отвечает требованиям развития экономики. Основным и принципиально важным направлением в модернизации машин является конструктивная преемственность, которая характеризуется степенью использования деталей, сборочных единиц и отдельных механизмов, применяющихся в базовой, исходной конструкции машин.

Анализ существующих вязально-прошивных машин показал, что, несмотря на различия в конструкции и ориентации исполнительных органов, на этих машинах выполняется одинаковый технологической процесс, который заключается в выработке основовязального, армирующего волокнистый слой холстопрошивного нетканого материала.

Движки и стержни движковых игл вязально-прошивных машин ВП-II, ВП-180М, Маливатт получают прямолинейное возвратно-поступательное движение механизмов (рис.1). Данные механизмы обеспечивают им высокую кинематическую точность и надежность в эксплуатации, имеют малое число кинематических пар и подвижных звеньев. При рабочей ширине машины 1800 мм для привода движковых игл используется по четыре таких механизма, ведущие звенья которых установлены на главном валу машины.

Существенным недостатком данных механизмов является наличие кинематической пары ползун направляющие. Данная пара требует непрерывной смазки в процессе эксплуатации. Выбору рациональных схем рычажных механизмов, обеспечивающих высокую точность воспроизведения законов движения ведомых звеньев, их надежную и долговечную работу, посвящены работы [1.2] . Авторы работ указывают на целесообразность применения механизмов с упругими звеньями, в частности, на применение в качестве направляющих упругих элементов.

Рис-1 Структурная схема механизма игольницы машины ВП-II

Такие механизмы, практически не имеют трения и зазоров, не нуждаются в регулярной смазке и обладают большой надежностью. Недостаток упругих направляющих заключается в ограниченности величин линейных и угловых перемещений.

Упругие направляющие играют еще одну важную роль в механизме – являются аккумуляторами энергии. Зная закон движения ведомого звена можно подобрать жесткость упругих звеньев, обеспечивающую требуемое снижение нагрузок в кинематических парах механизма. Этот механизм имеет ряд эксплуатационных преимуществ перед существующими приводами рассмотренных машин и существенно выигрывает в конструктивном отношении. Применение этого механизма, несмотря на все преимущества, не уменьшает число механизмов привода петлеобразующей системы, поэтому число подвижных кинематических пар остается неизменным.

На всех вязально-прошивных машинах ушковины получают два движения: продольное движение в направлении продольной оси ушковой гребенки и поперечное движение в направлении, перпендикулярном продольной оси ушковой гребенки.

Механизм поперечного движения ушковин Маливатт представляет собой рычажный шестизвенник, который помимо вращательных кинематических пар имеет одну цилиндрическую и две сферические кинематические пары. Сферические шарниры обеспечивают передачу реверсивного вращательного движения на валу с ушковой гребенкой.

Ушковины двухгребеночной машины Арахне получают поперечное движение также от двух шестизвенных рычажных механизмов Преимущество этих механизмов перед механизмами поперечного движения «Маливатт» заключается в том, что они содержат только вращательные наиболее простые в конструктивном отношении кинематические пары и в том, что число этих пар, а также подвижных звеньев меньше.

Таким образом, на вязально-прошивных машинах для сообщения движения исполнительным органам применяются многозвенные рычажные механизмы разнообразных конструкций. Вопросы создания механизмов петлеобразующей системы, обеспечивающих стабильную работу вязальнопрошивных машин, с уменьшением числа кинематических пар и механизмов, с одновременным снижением эксплуатационных расходов изучены до сих пор не достаточно

Поэтому в настоящей работе предложен новый механизм привода движковых игл. Этот механизм содержит упругое звено, при этом ведомым звеном механизма является шатун, совершающий плоское движение.

Применение этого механизма уменьшает число механизмов, участвующих в процессе петлеобразования. Так как сокращается число шарниров в приводе движковых игл до 8 и ликвидируется два механизма привода поперечного движения ушковин, которые представляют собой плоские шестизвенные рычажные механизмы. В общей сложности число кинематических пар сокращается на 24.

Новая конструкция узла вязания с упругими звеньями имеет следующее преимущество по сравнению с существующей конструкцией:

в новой петлеобразующей системе движковые иглы совершают плоское движение, а ушковины только продольное движение;

наличие упругих элементов и отсутствие трущихся поверхностей не требует смазки; уменьшаются затраты на ремонт, сборку и обслуживание машин;

модернизация машины не требует больших затрат и изготовление сложных деталей. Получая движение от главного вала, стержни игл в предложенном механизме перемещаются в вертикальном и горизонтальном направлениях. Рассмотрим движение точки О 2 стержня иглы. Поскольку движение стержня иглы является циклическим, с периодом 2 п , в общем случае движение точки О 2 в координатной плоскости может быть описано тригонометрическими рядами. Вследствие этого горизонтальное движение стержня иглы может быть представлено в виде частной суммы ряда Фурье

XO 2 (а ) = AOX +^^Ax sin(a + fix ), i=1

где A ox -cвободный член горизонтального движения;

A ix    -амплитуда i-ой гармоники горизонтального движения;

P ix    -начальная фаза i-ой гармоники горизотального движения;

Вертикальное перемещение стержня иглы. может быт представлена в виде

YO2 (а ) = AOY + Е Ay sin(a + Piy )’ i=1

Где   А оу - свободный член вертикального движения;

А iy -амплитуда i-ой гармоники вертикального движения;

P iy -начальная фаза i-ой гармоники вертикального движения.