ОСНОВНОЙ РЕГУЛЯТОР ТКАЦКОГО СТАНКА Российский патент 1994 года по МПК D03D49/12 

Изобретение относится к текстильному машиностроению и касается отпуска и натяжения основных нитей на ткацком станке.

Известен основный регулятор ткацкого станка с зубчатым элементом интегрирующего механизма в виде рейки и прерывателем из двух пластин, каждая из которых установлена между рейкой и зубом собачки, при этом собачки шарнирно связаны с рычагом скала, причем средство изменения величины угла поворота выполнено в виде куличного механизма, камень которого установлен неподвижно, а кулиса шарнирного связана с рейкой интегрирующего механизма и с механизмом передачи движения навою, а пластины прерывателя имеют регулировочные пазы.

Недостатком данного регулятора является недостаточно хорошая точность регулирования, обусловленная тем, что механизм передачи перемещения от зубчатой рейки к ролику имеет несколько шарнирных соединений, консолей, а также кулису с пальцем. Эта совокупность передач имеет зазоры, податливости, моменты сил трения, что отрицательно влияет на быстродействие этого средства изменения угловой скорости навоя и, следовательно, на точность регулирования.

Известен основный регулятор ткацкого станка, содержащий скало, установленное на рычаге, связанном посредством интегрирующего механизма с валом управления приводом механизма отпуска основы, причем интегрирующий механизм имеет две понижающие передачи с общим выходным зубчатым колесом и с входными храповыми колесами и кинематически связанный с рычагом скала толкатель с двумя разнонаправленными собачками, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с храповым колесом одной из двух передач, при этом выходное зубчатое колесо закреплено на валу управления приводом механизма отпуска.

Недостатком данного регулятора является невысокая точность регулирования, обусловленная тем, что при подходе к движущейся возвратно-поступательно собачке следующего зуба храпового колеса это колесо в результате взаимодействия с собачкой повернется на угол ϕ , соответствующий расстоянию по дуге между двумя соседними зубьями колеса. В самом благоприятном случае, когда время быстродействия привода механизма отпуска основы ( τ ) меньше времени (t_ц ) цикла (между двумя следующими друг за другом прокидками уточной нити), последующих поворотов храпового колеса (на угол ϕ каждый) не произойдет, так как уровень колебаний скала возвратится к норме.

Поворот храпового колеса на угол ϕ будет много больше, чем любой из его последних углов поворота . . . ϕ_n-2, ϕ_n-1, ϕ_n вызываемых воздействием собачки на предыдущий зуб колеса. Угол, например, ϕ_n довольно мал, так как только небольшой угол поворота вала (управления приводом механизма отпуска) может незначительно изменить величину угловой скорости навоя при довольно медленном изменении его диаметра.

Таким образом, довольно большой (по сравнению с углами . . . . ϕ_n-2, ϕ_n-1, ϕ_n ) угол поворота храпового колеса ϕ вызовет перерегулирование в системе управления механизмом отпуска основы и, как следствие этого, много большие колебания натяжения нитей основы относительно заправочной величины этого натяжения. Крое того, возможно возникновение автоколебательного процесса изменения натяжения нитей основы при непрерывном (по очереди) взаимодействии собачек толкателя с соответствующими входными храповыми колесами в течение всего процесса ткачества. Этот процесс будет сопровождаться довольно большими изменениями заправочного натяжения нитей основы. В неблагоприятном случае, когда τ>t_ц , возникновение автоколебательного процесса является неизбежным.

Это приведет к снижению точности регулирования натяжения основы в процессе ткачества, что вызовет повышение обрывности нитей основы, ухудшение качества получаемой ткани, а также повышенный износ элементов интегрирующего механизма и снижение надежности работы основного регулятора в целом.

Целью изобретения является повышение точности регулирования натяжения основы в процессе ткачества за счет существенного изменения конструкций механизмов угловых перемещений входных колес и самих этих колес для получения в течение всего процесса ткачества последовательности малоотличающихся друг от друга по величине углов поворота входных колес интегрирующего механизма, что позволит изменять угловую скорость вращения навоя каждый раз на требуемую величину при минимальных отклонениях среднего за цикл натяжения нитей основы от заправочного натяжения.

Цель доcтигаетcя тем, что в основном регуляторе ткацкого станка, содержащем скало, установленное на рычаге, связанном посредством интегрирующего механизма с валом управления приводом механизма отпуска основы, причем интегрирующий механизм имеет две понижающие передачи с общим выходным зубчатым колесом, закрепленным на валу управления приводом механизма отпуска, с входными колесами и кинематически связанным с рычагом скала толкателем с двумя закрепленными на нем механизмами угловых перемещений входных колес, каждый из которых установлен с возможностью взаимодействия с входным колесом одной из двух передач, согласно изобретению, наружные обода входных колес выполнены из фрикционного материала, а каждый механизм угловых перемещений входного колеса содержит выступающую в сторону входного колеса часть, охватываемую гибкой связью, концы которой закреплены на держателе, жестко связанном с толкателем, причем часть гибкой связи, расположенная по вертикали между выступающей частью и местом закрепления, подпружинена.

Кроме этого, выступающая часть механизма угловых перемещений выполнена в виде подшипника качения, шарнирно закрепленного на держателе, а гибкая связь выполнена в виде ленты из фрикционного материала.

Кроме этого, гибкая связь выполнена в виде многослойной ленты, наружный слой которой, обращенный к входному колесу, выполнен из фрикционного материала, а выступающая часть механизма угловых перемещений представляет собой кронштейн держателя, при этом наружный слой кронштейна образует с внутренним слоем ленты пару трения с антифрикционными свойствами.

Кроме этого, входные колеса имеют внутренние обода, выполненные из упругого материала.

Указанные отличия от прототипа (признаки, перечисленные после слов "согласно изобретению") обеспечивают в случае изменения уровня колебаний скала в процессе ткачества передачу на одно из входных колес интегрирующего механизма серии малоотличающихся друг от друга по величине угловых перемещений, получаемых от одного из двух механизмов угловых перемещений входных колес, жестко закрепленных на толкателе, имеющем кинематическую связь со скалом. Это позволяет плавно изменять величину угловой скорости вращения навоя при минимальных отклонениях среднего за цикл натяжения нитей основы от заправочного натяжения, что повышает точность регулирования натяжения основы в процессе ткачества.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом основном регуляторе ткацкого станка. Следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен основный регулятор ткацкого станка с интегрирующим механизмом и электроприводом механизма отпуска навоя; на фиг. 2 - интегрирующий механизм (вид по стрелке А на фиг. 1); на фиг. 3 и 4 - схемы, поясняющие варианты выполнения механизма угловых перемещений входных колес интегрирующего механизма; на фиг. 5 - схема, относящаяся к прототипу и поясняющая повороты храпового колеса 16 собачкой 24 на углы . . . . ϕ_n-2, ϕ_n-1, ϕ_n и на угол ϕ .

Основный регулятор ткацкого станка содержит скало 1, свободно посаженное цапфами в гнездах кронштейнов 2, являющихся в совокупности с рычагами 3 и 4 плечами одного трехплечего рычага с осью вращения 5, пружину 6, связанную с рычагом 4, направляющий валик 7. Механизм передачи движения от плеча 3 толкателю 8 интегрирующего механизма содержит тягу 9, шарнирно соединенную с плечом 3 и звеном 10 с осью вращения 11.

Толкатель 8 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в роликовых направляющих 12 и 13. Интегрирующий механизм состоит из двух понижающих передач с общим выходным зубчатым колесом 14, жестко связанным с валом управления 15.

Первая передача состоит из входного колеса 16 и зубчатых колес 17, 18, 19 и 14 (см. фиг. 2). Вторая передача содержит входное колесо 20 и зубчатые колеса 21, 22, 23 и 14. Колеса 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23 жестко связаны друг с другом и установлены с возможностью вращения вокруг своих неподвижных осей. Для этого интегрирующий механизм целесообразно разместить внутри корпуса, закрепленного на раме станка (не показаны).

Механизмы 24 и 25 угловых перемещений входных колес установлены на толкателе 8 с возможностью взаимодействия каждого механизма с одним из входных колес 16 или 20, наружные обода 26 которых выполнены с фрикционного материала.

Механизм угловых перемещений 24 (см. фиг. 3 и 4) содержит держатель 27, жестко связанный с толкателе 8, причем выступающая (в сторону входного колеса) часть механизма, охватывается гибкой связью (лентой) 28, концы которой закреплены на толкателе 8. Возможно перемещение механизмов 24 и 25 вдоль толкателя 8 и закрепление их в требуемых положениях (при отладке работы основного регулятора).

На фиг. 3 выступающая часть механизма угловых перемещений выполнена в виде подшипника качения 30, шарнирно закрепленного на держателе 27.

На фиг. 4 выступающая часть механизма выполнена в виде кронштейна 31 держателя с наружным антифрикционным слоем 32. Лента 28 состоит из нескольких слоев, причем наружный слой 33, обращенный к входному колесу 16, выполнен из фрикционного материала, а внутренний 34 из антифрикционного, так что слои 32 кронштейна 31 держателя и 34 ленты образуют пару трения с антифрикционными свойствами. Для увеличения времени взаимодействия механизма угловых перемещений 24 и входного колеса 16 с целью уменьшения динамических нагрузок в этой передаче возможно выполнение колеса 16 с внутренним упругим ободом 35.

Муфта 36 служит для жесткой связи колеса 14 с валом управления 15 электроприводом 37 механизма отпуска навоя. Механизм отпуска навоя содержит червячный редуктор, состоящий из червяка 38, жестко закрепленного на выходном валу 39 электропривода 37 и червячного колеса 40, а также поднавойную 41 и навойную 42 шестерни, причем поднавойная шестерня жестко связана с червячной шестерней 40 и сидит на той же оси, а навойная - жестко связана с навоем 43.

Устройство 44 с выходным валом 45 служит для установки начальной угловой скорости вала 39 электропривода 37 в зависимости от артикула получаемой ткани и диаметра намотки на навое в начале процесса ткачества.

Основный регулятор работает следующим образом.

Движение навою 43 передается от электропривода 37 с выходным валом 39 посредством червячной пары 33, 40 и цилиндрических шестерен 41, 42.

При установившемся режиме ткачества скало 1, рычаги 2 и 3 совершают колебания в определенных пределах под действием циклически изменяющегося натяжения основных нитей за каждый оборот главного вала станка. Закрепленные на толкателе 8 механизмы 24 и 25 угловых перемещений входных колес перемещаются возвратно-поступательно с амплитудой, величина которой устанавливается положением тяги 9 относительно плеча 3 и звена 10. При этом амплитуда перемещений механизмов 24 и 25 много больше амплитуды перемещений тяги 9, а выступающие части этих механизмов несколько не доходят до фрикционных ободов колес 16 и 20. Передаточное отношение электропривода 37 остается неизменным, угловая скорость навоя 43 - то же.

В случае нарушения установившегося режима ткачества по причине, например, увеличения натяжения нитей основы, уровень колебаний скала 1 понизится. Опускание скала вызовет подъем плеча 3, тяги 9, звена 10 и толкателя 8 с механизмами 24 и 25. При этом выступающая часть механизма 24 каждый цикл будет взаимодействовать с фрикционным входным колесом 16, поворачивая его в направлении против хода стрелки часов. Это вращение через понижающую безлюфтовую передачу 17, 18, 19 и 14 будет передаваться на вал управления 15 электроприводом 37 до тех пор, пока после увеличения отпуска основы не стабилизируется ее натяжение.

При уменьшении среднего за цикл натяжения нитей основы из-за несоосной установки навоя, его эллиптичности или по другим причинам скало 1 начнет совершать колебания на более высоком уровне. Соответственно плечо 3, тяга 9, звено 10, толкатель 8 с механизмами 24 и 25 будут совершать колебания на более низком уровне. При этом механизм 25 каждый цикл будет взаимодействовать своей выступающей частью с входным колесом 20, поворачивая его в направлении хода часовой стрелки. Это вращение через понижающую безлюфтовую передачу 21, 22, 23 и 14 будет передаваться на вал управления 15 электроприводом 37 до тех пор, пока с уменьшением угловой скорости вала 39 и, следовательно, навоя 43 не стабилизируется натяжение нитей основы.

Таким образом, основный регулятор посредством интегрирующего механизма (с релейной характеристикой и малой зоной нечувствительности) обеспечивает колебания скала в заданном диапазоне при любом текущем радиусе намотки на навое при ее эллиптичности и несоосной установке навоя на станке.

В зависимости от артикула вырабатываемой ткани имеем различную амплитуду колебаний скала и механизмов 24 и 25 интегрирующего механизма. Амплитуду колебания механизмов 24 и 25 можно регулировать перемещением влево-вправо тяги 9 относительно плеча 3 и звена 10. Перемещением механизмов 24 и 25 вдоль толкателя 8 можно регулировать величину зоны нечувствительности основного регулятора.

Установку начальной угловой скорости вала 39 в начале процесса ткачества удобно производить устройством 44 при выключенной муфте 36. После установки этой скорости, когда скало 1 совершает колебания в заданных пределах, так что механизмы 24 и 25 не взаимодействуют с соответствующими фрикционными входными колесами, следует включить муфту 36. Стабилизация натяжения основы будет обеспечена электроприводом 37 с управлением от интегрирующего механизма в течение всего процесса ткачества за счет быстродействия интегрирующего механизма, содержащего две понижающие безлюфтовые передачи.

Взаимодействие механизма угловых перемещений 24 с входным колесом 16 происходит следующим образом (см. фиг. 3). С увеличением уровня колебаний толкателя 8 на заключительном этапе движения вверх гибкая связь 28 переместит колесо 16 на некоторый угол в направлении против хода стрелки часов. При взаимодействии фрикционных поверхностей 26 колеса 16 и связи 28 механизм 24 будет еще немного перемещаться вправо за счет деформации изгиба толкателя 8 между направляющими 12 и 13 (см. фиг. 2), т. е. движение его будет плоскопараллельным. При движении толкателя вниз подшипник качения 30 через связь 28 будет обкатывать колесо 16, которое учитывая наличие моментов сил сопротивления в передаче на выходное колесо 14, останется неподвижным. При этом происходит увеличение натяжения в подпружиненной части гибкой связи 28 и пружина 29 в месте касания этой связи перемещается влево. После взаимодействия связи 28 сопровождается поворотом колеса 30 через связь 28.

Изложенное выше справедливо и для варианта исполнения механизма 24, показанного на фиг. 4. Разница в том, что из-за отсутствия колеса 30, антифрикционные поверхности 32 (кронштейна держателя 31= и 34 (гибкой связи 28) будут перемещаться друг относительно друга, так что над кронштейном 31 связь 28 к концу взаимодействия механизма 24 и колеса 16 (при опускании толкателя 8) будет несколько приподнята (оттопырена) за счет спрямления ее нисходящей части, подпружиненной пружиной 29.

Таким образом, (см. фиг. 2) при взаимодействии механизма 24 с колесом 16 оно поворачивается каждый раз на малый угол против хода стрелки часов.

Аналогично, механизм 25 при взаимодействии с колесом 20 будет поворачивать его в направлении хода стрелки часов.

Таким образом, за счет существенного изменения конструкции интегрирующего механизма обеспечивается (при изменении уровня колебаний скала) последовательность следующих друг за другом малых угловых поворотов одного из двух входных колес интегрирующего механизма. Это позволяет плавно изменять угловую скорость вращения навоя, что повышает точность регулирования натяжения основы в процессе ткачества.

Повышение точности регулирования натяжения основы позволит:
- уменьшить обрывность нитей основы и увеличить КПВ станка;
- улучшить качество получаемой ткани при стабилизации массы 1 м² ткани. (56) Авторское свидетельство СССР N 755909, кл. D 03 D 49/12, 1980.

Сущность изобретения: в основном регуляторе ткацкого станка наружные обода входных колес интегрирующего механизма выполнены из фрикционного материала, а каждый механизм угловых перемещений входного колеса содержит выступающий в сторону колеса выступ, выполненный, например, в виде кронштейна. При этом удается получать малоотличающиеся друг от друга по величине угловые повороты одного из входных колес интегрирующего механизма, что позволяет плавно регулировать угловую скорость вращения навоя для случаев изменения уровня колебаний скала станка. 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ОСНОВНОЙ РЕГУЛЯТОР ТКАЦКОГО СТАНКА, содержащий скало, установленное на рычаге, связанном с валом управления привода механизма отпуска основы посредством интегрирующего механизма, имеющего соединенный с рычагом скала толкатель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем повышения точности регулирования натяжения основы, интегрирующий механизм имеет две понижающие передачи с общим выходным зубчатым колесом, установленным на валу управления привода механизма отпуска основы и с двумя входными колесами, выполненными фрикционными, при этом толкатель имеет два держателя с расположенными на них двумя выступами, каждый из которых имеет возможность взаимодействия с одним из входных колес и охвачен гибкой связью, концы которой закреплены на держателе, причем каждая гибкая связь на участке между зоной контактирования с выступом и удаленным от входного колеса местом ее крепления на держателе подпружинена. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что каждый выступ выполнен в виде подшипника качения, шарнирно установленного на держателе, а гибкая связь выполнена в виде ленты из фрикционного материала. 3. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что гибкая связь выполнена в виде многослойной ленты, наружный слой которой выполнен из фрикционного материала, а внутренний ее слой и поверхность выступа образуют антифрикционные свойства. 4. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что входные колеса имеют внутренние обода, выполненные из упругого материала.