УСТРОЙСТВО ТОРМОЖЕНИЯ МИКРОПРОКЛАДЧИКА К ТКАЦКОЙ МАШИНЕ ТИПА СТБ Российский патент 2008 года по МПК D03D47/24 D03D49/54 

Изобретение относится к текстильному машиностроению, а именно к ткацкой машине с микропрокладчиком.

Известно устройство торможения микропрокладчика, состоящее из двух тормозных пластин, между которыми находится приемная камера со стенками, изготовленными из эластичного материала, для постепенного сжимания микропрокладчика при торможении [1].

Недостатками этого устройства торможения микропрокладчика являются сильный нагрев и износ тормозных пластин. Это приводит к нарушению центровки уточной нити и образованию бахромы на кромке ткани.

Известно также устройство торможения микропрокладчика, состоящее из основной тормозной пластины и подвижных тормозных пластин, тормозные прокладки которых последовательно контактируют с поверхностью двигающегося микропрокладчика. Первая подвижная тормозная пластина размещается ниже второй подвижной тормозной пластины на величину, определяемую заправочной шириной ткацкой машины. Это устройство снабжено толкателем, совершающим синхронизированное движение вместе с микропрокладчиком и воздействующим на его носовую часть с целью окончательного его улавливания и торможения в приемной коробке [2].

Недостатками этого устройства торможения микропрокладчика являются: трудность регулирования усилия торможения; сильный нагрев тормозных пластин и микропрокладчика; износ тормозных пластин и микропрокладчика.

Известно также устройство электромагнитного торможения микропрокладчика, которое снабжено подвижной тормозной скобой, изготовленной из эластичного износостойкого материала и жестко соединенной с горизонтальным стержнем, концевая часть которого представляет собой магнит. Верхняя и нижняя сжимающие части скобы образуют приемную камеру, положение микропрокладчика в которой контролируется сенсорными датчиками, размещенными в задней части скобы. Данное устройство торможения микропрокладчика снабжено электронным управляющим устройством, принимающим сигналы от сенсорных датчиков для управления обмоткой возбуждения при перемещении стержня скобы через канал в обмотке [3].

Недостатком этого устройства торможения микропрокладчика является наличие импульсного магнитного поля, отрицательно влияющего на работу ткацкой машины из-за намагничивания ее деталей, а также оказывающего негативное воздействие на здоровье обслуживающего персонала.

Известно также устройство торможения микропрокладчика, принцип действия которого основан на фрикционном способе взаимодействия движущегося микропрокладчика и неподвижных тормозных пластин, выполняемых из материалов, обладающих высоким коэффициентом трения. Данное устройство торможения микропрокладчика состоит из нижней неподвижной тормозной пластины и двух последовательно расположенных вертикальных регулируемых тормозов с тормозными пластинами. Это устройство торможения микропрокладчика принимается за прототип [4].

Недостатками этого устройства торможения микропрокладчика являются: трудность обеспечения стабильного давления во фрикционной паре «микропрокладчик - тормозные пластины»; сильный нагрев тормозных пластин и микропрокладчика; изменение коэффициента трения при изменении температуры фрикционной пары; сильный износ тормозных пластин.

Целью изобретения является увеличение эффективности торможения микропрокладчика за счет повышения градиента падения скорости микропрокладчика в поле его торможения, повышение скоростных возможностей ткацкой машины типа СТБ, увеличение надежности процесса торможения микропрокладчика, повышение долговечности устройства торможения микропрокладчика.

Это достигается тем, что для торможения микропрокладчика в устройстве торможения микропрокладчика, состоящем из неподвижной тормозной пластины и двух последовательно расположенных вертикальных регулируемых тормозов с тормозными пластинами, подвижный возвратчик микропрокладчика выполнен с внутренней полостью в виде воздушного канала, заканчивающегося соплом Лаваля, обращенным к носовой части влетающего в устройство торможения микропрокладчика. Воздушный канал возвратчика микропрокладчика посредством штуцера, гибкого шланга, а также пневматического игольчатого электроклапана (ПИЭК), управляемого посредством электрической схемы, соединен с воздушным ресивером, который посредством вентиля соединен с питающей магистралью сжатого воздуха или индивидуальным, или групповым компрессором.

Схема управления работой ПИЭК включает в себя: блок питания, предохранительное устройство, контроллер, логический элемент ИЛИ, реле времени с задатчиком времени и два электромагнитных бесконтактных датчика. Первый электромагнитный бесконтактный датчик установлен в зоне движения гонка торсионного боевого механизма ткацкой машины, а второй электромагнитный бесконтактный датчик установлен в зоне перемещения подвижного возвратчика микропрокладчика. Блок питания подключен через предохранительное устройство к станции управления ткацкой машины и обеспечивает работу остальных элементов электрической схемы. Сигнал, поступающий от первого электромагнитного бесконтактного датчика, включает реле времени и поступает в контроллер, который, приняв сигнал, включает ПИЭК и удерживает его во включенном состоянии до поступления сигнала от второго электромагнитного бесконтактного датчика или сигнала от реле времени, означающих окончание временного интервала работы устройства торможения микропрокладчика. Включение ПИЭК открывает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера по гибкому шлангу во внутреннюю полость подвижного возвратчика микропрокладчика.

Сопло Лаваля формирует струю сжатого воздуха, выходящую из конца подвижного возвратчика микропрокладчика. Струя воздуха проходит между пластинами устройства торможения микропрокладчика и направлена навстречу летящему микропрокладчику.

По истечении заданного интервала времени, устанавливаемого задатчиком времени, являющимся составной частью реле времени, последнее воздействует через логический элемент ИЛИ на контроллер, который выключает работающий ПИЭК. Если время полета и торможения микропрокладчика меньше, чем заданный временной период, устанавливаемый задатчиком времени, то выключение ПИЭК происходит от второго электромагнитного бесконтактного датчика, расположенного непосредственно у подвижного возвратчика микропрокладчика. После прилета микропрокладчика в приемную коробку ткацкой машины возвратчик микропрокладчика приходит в движение и выталкивает микропрокладчик из устройства его торможения. При начале движения подвижного возвратчика микропрокладчика срабатывает второй электромагнитный бесконтактный датчик, давая сигнал на отключение подачи сжатого воздуха, подаваемого во внутреннюю полость подвижного возвратчика микропрокладчика. Сигнал от второго электромагнитного бесконтактного датчика через логический элемент ИЛИ поступает в контроллер, а последний выключает работающий ПИЭК. Выключение ПИЭК прекращает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера во внутреннюю полость подвижного возвратчика микропрокладчика и обдувание микропрокладчика, остановленного совместным действием тормозных пластин и воздушной струи.

Поставленная цель достигается за счет использования воздушной струи, направленной навстречу движению микропрокладчика при его влете в тормозной канал, образованный тормозными пластинами и вертикальными регулируемыми тормозами устройства торможения микропрокладчика приемной коробки ткацкой машины типа СТБ.

Работа устройства торможения микропрокладчика поясняется чертежами.

На фиг.1 - Устройство торможения микропрокладчика к ткацкой машине типа СТБ.

На фиг.2 - Взаимодействие микропрокладчика, устройства торможения микропрокладчика и подвижного возвратчика микропрокладчика.

На фиг.3а - Торсионный боевой механизм ткацкой машины типа СТБ.

На фиг.3б - График скорости движения гонка и микропрокладчика.

На фиг.4 - Устройство торможения микропрокладчика и подвижный возвратчик микропрокладчика со своим приводом.

На фиг.5 - Схема управления работой ПИЭК.

На фиг.6 - Взаимодействие микропрокладчика с воздушной струей, обеспечивающей дополнительное торможение микропрокладчика.

Подвижный возвратчик 1 микропрокладчика, совершающий возвратно-поступательное движение со скоростью υ_вм и перемещающийся на определенную величину S_вм, имеет внутреннюю полость в виде воздушного канала 2, заканчивающегося соплом Лаваля 3 прямоугольного сечения. К внутренней полости подвижного возвратчика 1 микропрокладчика посредством штуцера 4 присоединен гибкий шланг 5 для подвода воздуха от питающей магистрали 6 или компрессора. Гибкий шланг 5 соединен с воздушным ресивером 7 через пневматический игольчатый электроклапан (ПИЭК) 8.

Включение ПИЭК 8 связано с работой торсионного боевого механизма ткацкой машины типа СТБ, представленного на фиг.3а.

Торсионный боевой механизм ткацкой машины типа СТБ содержит торсионный вал 18, устройство для его закручивания 19, амортизирующее устройство в виде масляного тормоза 20 и рабочий орган - гонок 21, который взаимодействует с микропрокладчиком 9, разгоняет последний и пробрасывает его через зев основы до правой приемной коробки ткацкой машины, оснащенной устройством торможения микропрокладчика.

В зоне движения гонка 21 торсионного боевого механизма установлен электромагнитный бесконтактный датчик ЭМБД №1 22. Последний установлен таким образом, что он не взаимодействует с гонком 21 при взведенном торсионном вале 18.

На работающей ткацкой машине при определенном цикловом угле цикловой диаграммы предварительно закрученный торсионный вал 18 освобождается и, раскручиваясь, поворачивает погонялку 23 по часовой стрелке. Верхний конец погонялки 23 серьгой 24 соединен с гонком 21, который перемещается по горизонтальной направляющей уточной боевой коробки.

После прохождения ¹/₂-²/₃ пути гонок 27 взаимодействует с ЭМБД №1 22, который после прохода гонка 27 посылает сигнал в контроллер управления работой ПИЭК и включает ПИЭК 8, чем обеспечивает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера 7 во внутреннюю полость подвижного возвратчика 1 микропрокладчика. Это происходит с началом полета микропрокладчика 9 через зев ткацкой машины.

График скорости движения гонка 21 и микропрокладчика 9, а также времени срабатывания ЭМБД №1 22 представлен на фиг.3б, где t - время работы торсионного боевого механизма; υ - скорость гонка 21 и микропрокладчика 9; υ₁ - скорость микропрокладчика 9; υ₂ - скорость гонка 21; Т_д - время срабатывания ЭМБД №1 22; I - скорость гонка 21 и микропрокладчика 9 при разгоне; II - скорость гонка 21 после отрыва от него микропрокладчика 9.

В правой приемной коробке размещены последовательно расположенные вертикальные регулируемые тормоза 11 и 12, оснащенные тормозными пластинами 13 и 14. Между тормозными пластинами 13 и 14 вертикальных регулируемых тормозов 11 и 12 и нижней неподвижной тормозной пластиной 15 имеется регулируемый технологический зазор. За вертикальными регулируемыми тормозами 11 и 12 на уровне нижней неподвижной тормозной пластины расположен подвижный возвратчик 1 микропрокладчика с соплом Лаваля на его конце. Возвратчик 1 микропрокладчика имеет привод 25.

После боя и включения ПИЭК струя сжатого воздуха начинает истекать из сопла Лаваля в регулируемый технологический зазор, образованный тормозными пластинами механизма торможения микропрокладчика. После пролета через зев микропрокладчик 9 влетает в указанный зазор, где он затормаживается совместным действием тормозных пластин и воздушной струи.

В приемной коробке ткацкой машины в зоне перемещения подвижного возвратчика 1 микропрокладчика установлен ЭМБД №2 16. В момент начала движения подвижного возвратчика 1 микропрокладчика из его крайнего правого положения (со стороны грудницы) к микропрокладчику 9, остановленному вертикальными регулируемыми тормозами 11 и 12 и силой воздушной струи, сигнал от датчика ЭМБД №2 16 поступает в контроллер через логический элемент ИЛИ и выключает ПИЭК 8, чем прерывает подачу сжатого воздуха во внутреннюю полость подвижного возвратчика 1 микропрокладчика и сопло Лаваля.

Управление работой ПИЭК осуществляется посредством электрической схемы, представленной на фиг.5. Блок питания 27 подключен через предохранительное устройство 28 к станции управления ткацкой машиной. Блок питания 27 обеспечивает работу следующих элементов: ЭМБД №1 22, ЭМБД №2 16, реле времени 29, контроллера 30, логического элемента ИЛИ 31 и ПИЭК 8.

Управление работой ПИЭК осуществляется следующим образом. Сигнал, поступающий от ЭМБД №1 22, включает реле времени 29 и поступает в контроллер 30, содержащий триггерное устройство и усилитель. Функция котроллера состоит в том, чтобы, приняв короткий импульсный сигнал от ЭМБД №1 22, включить ПИЭК 8 и удерживать его во включенном состоянии до поступления сигнала от ЭМБД №2 16 или сигнала от реле времени 29, означающих окончание временного интервала работы устройства дополнительного торможения микропрокладчика. Включение ПИЭК 8 открывает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера 7 по гибкому шлангу 5 во внутреннюю полость подвижного возвратчика 1 микропрокладчика, выполненную в виде воздушного канала 2, заканчивающегося соплом Лаваля 3. Сжатый воздух истекает из сопла Лаваля 3 в виде сверхзвуковой или звуковой воздушной струи. Истекающая воздушная струя имеет низкую температуру (до -35°...-40°С) и скорость, зависящую от давления сжатого воздуха в воздушном ресивере. По истечении заданного временного интервала, устанавливаемого задатчиком времени, являющимся составной частью реле времени 29, последнее воздействует через логический элемент ИЛИ 31 на контроллер 30, который выключает ПИЭК 8. Выключение ПИЭК 8 прекращает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера и воздействие воздушной струи на микропрокладчик. Интервал времени, задаваемый реле времени 29, соответствует максимальному времени полета микропрокладчика с уточной нитью через зев ткацкой машины и его торможению в приемной коробке. Если из-за уменьшения частоты вращения главного вала ткацкой машины интервал времени от момента боя до момента начала движения подвижного возвратчика 1 микропрокладчика окажется большим, чем величина интервала времени, задаваемого реле времени 29, то выключение ПИЭК произойдет от этого реле времени 29. Если время полета и торможения микропрокладчика будет меньше, чем интервал времени, задаваемый реле времени, то выключение ПИЭК произойдет от ЭМБД №2 16, сигнал от которого через логический элемент ИЛИ 31 поступит в контроллер 30, а последний выключит ПИЭК 8. При снижении частоты вращения главного вала машины или уменьшении скорости полета микропрокладчика 9, т.е. при работе ткацкой машины в ручном режиме или в режиме «пуск-наладка», выключение ПИЭК 8 и прекращение подачи сжатого воздуха происходит от реле времени 29. Таким образом, применение реле времени 29 в этой схеме управления работой ПИЭК обеспечивает экономный расход воздуха и независимость работы устройства торможения микропрокладчика от параметров работы ткацкой машины.

Предлагаемое устройство торможения микропрокладчика работает следующим образом. При включении электродвигателя ткацкой машины и открывании вентиля 10 сжатый воздух поступает из питающей магистрали 6 или компрессора в воздушный ресивер 7. Сжатый воздух, находящийся в воздушном ресивере 7, должен иметь температуру окружающего воздуха и давление, позволяющие эффективно осуществить процесс пневматического торможения микропрокладчика в приемной коробке. Как показали расчеты параметров струи воздуха, сформированной соплом Лаваля, и расчеты взаимодействия воздушной струи с летящим ей навстречу микропрокладчиком, давление в воздушном ресивере устройства торможения микропрокладчика должно составлять (12...15) атм.

Подача сжатого воздуха во внутреннюю полость подвижного возвратчика 1 микропрокладчика и далее - в сопло Лаваля - контролируется ПИЭК 8, открывающим или закрывающим подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера 7 только на период торможения микропрокладчика.

С целью ликвидации влияния запаздывания срабатывания элементов электрической схемы управления работой ПИЭК и стабилизации параметров воздушной струи, истекающей из сопла Лаваля 3 к моменту прилета микропрокладчика 9 в правую приемную коробку ткацкой машины, в левой боевой коробке ткацкой машины установлен электромагнитный бесконтактный датчик ЭМБД №1 22, который срабатывает в момент боя, т.е. в момент влета микропрокладчика 9 в зев ткацкой машины. Электромагнитный бесконтактный датчик ЭМБД №1 срабатывает несколько раньше, чем микропрокладчик пролетит зев ткацкой машины и влетит в приемную коробку ткацкой машины. Сигнал от электромагнитного бесконтактного датчика ЭМБД №1 22, действующий через контроллер на ПИЭК 8, открывает его, и сжатый воздух из воздушного ресивера 7 по гибкому шлангу 5 поступает во внутреннюю полость подвижного возвратчика 1 микропрокладчика и начинает истекать из сопла Лаваля 3 в тормозной канал устройства торможения микропрокладчика навстречу влетающему микропрокладчику.

Воздух, проходя через сопло Лаваля 3, преобразуется в сверхзвуковую или звуковую струю, которая вдувается в тормозной канал, образованный двумя верхними тормозными пластинами 13 и 14, нижней тормозной пластиной 15 и стенкой 26 приемной коробки ткацкой машины, а затем, в конце факела струи, попадает в направляющую гребенку 17 батана, по которой навстречу струе движется микропрокладчик 9.

Торможение и останов микропрокладчика 9 происходят в приемной коробке ткацкой машины за счет фрикционного взаимодействия микропрокладчика 9, тормозных пластин 13 и 14 вертикальных регулируемых тормозов 11 и 12 и нижней неподвижной тормозной пластины 15, а также за счет реактивного аэродинамического взаимодействия микропрокладчика 9 и воздушной струи, направление которой противоположно направлению движения микропрокладчика.

На фиг.6 показано положение микропрокладчика 9 относительно вертикальных регулируемых тормозов 11 и 12, подвижного возвратчика 1 микропрокладчика и устройства торможения микропрокладчика, а также взаимодействие микропрокладчика 9 с воздушной струей 32 в различные моменты движения микропрокладчика 9 до его полного останова в приемной коробке ткацкой машины.

Для обеспечения эффективного процесса пневматического торможения микропрокладчика 9 сжатый воздух, находящийся в воздушном ресивере 7, должен иметь давление от 12 до 15 атм и температуру, равную температуре воздуха в цехе t_ц=27°С, позволяющие получить на выходе из сопла Лаваля 3 струю с дальнобойностью, превышающей длину тормозного пути микропрокладчика 9, и силой лобового сопротивления, составляющей не менее (15...25)% от силы торможения, создаваемой вертикальными регулируемыми тормозами 11 и 12. Данные параметры сжатого воздуха могут быть обеспечены либо существующей цеховой системой подачи сжатого воздуха, либо установкой индивидуального или группового компрессора.

После торможения и полного останова микропрокладчика 9 в определенном заданном положении подвижный возвратчик 1 микропрокладчика в соответствии с цикловой диаграммой ткацкой машины начинает движение из крайнего правого положения (со стороны грудницы) к опушке ткани и возвращает удерживаемый вертикальными регулируемыми тормозами 11 и 12 микропрокладчик 9 к правой кромке ткани, устанавливая его в строго определенное положение с целью обеспечения минимальной длины концов уточной нити, закладываемых в кромку. В момент начала движения подвижного возвратчика 1 микропрокладчика включается ЭМБД №2 16, сигнал от которого через логический элемент ИЛИ 31 поступает в контроллер 30, а последний выключает ПИЭК 8 и, следовательно, прерывает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера 7 во внутреннюю полость подвижного возвратчика 7 микропрокладчика, т.к. необходимость в подаче воздушной струи отпадает. Цикл работы устройства торможения микропрокладчика оканчивается. Продолжительность его работы составляет интервал от момента боя до момента начала движения подвижного возвратчика 1 микропрокладчика, т.е., в градусах угла поворота главного вала ткацкой машины, 155±5° на ткацких машинах типа СТБ с заправочной шириной (180...220) см, 170±5° на ткацких машинах типа СТБУ всех заправочных ширин и 195±5° - на ткацких машинах типа СТБ с заправочной шириной (250...390) см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент №649107 (Швейцария). Тормозное устройство для микрочелночного ткацкого станка. / Jankovsky, Frantiser. - Опубл. 30.04.1985.

2. Патент №665140 (Швейцария). Способ эксплуатации приемной коробки микрочелночного ткацкого станка. / Demuth, Hans, Gruber, Walter. - Опубл. 27.03.1986.

3. Патент №651076 (Швейцария). Устройство для торможения малогабаритного прокладчика утка. / Higgins, Bobby, Sanders, Weldon. - Опубл. 30.08.1985.

4. Станки ткацкие бесчелночные СТБ с малогабаритными прокладчиками утка. Руководство по эксплуатации, с.31-34. - М.: Внешторгиздат, 1982 г. (Прототип.)

Изобретение относится к текстильному машиностроению, а именно к ткацкой машине с микропрокладчиком. Подвижный возвратчик микропрокладчика выполнен с внутренней полостью в виде воздушного канала, заканчивающегося соплом Лаваля, обращенным к носовой части влетающего в устройство торможения микропрокладчика. Воздушный канал подвижного возвратчика микропрокладчика посредством штуцера, гибкого шланга, а также пневматического игольчатого электроклапана (ПИЭК), управляемого посредством электрической схемы, соединен с воздушным ресивером, который посредством вентиля соединен с питающей магистралью сжатого воздуха или индивидуальным или групповым компрессором. Изобретение обеспечивает эффективность торможения микропрокладчика, охлаждение микропрокладчика и тормозных пластин, удаление продуктов абразивного износа, увеличение надежности процесса торможения микропрокладчика, повышение долговечности устройства торможения микропрокладчика, повышение скоростных возможностей ткацкой машины типа СТБ. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство торможения микропрокладчика к ткацкой машине, содержащее нижнюю неподвижную тормозную пластину и два последовательно расположенных вертикальных регулируемых тормоза с тормозными пластинами, отличающееся тем, что подвижный возвратчик микропрокладчика выполнен с внутренней полостью в виде воздушного канала, заканчивающегося соплом Лаваля, обращенным к носовой части влетающего в устройство торможения микропрокладчика.2. Устройство торможения микропрокладчика по п.1, отличающееся тем, что воздушный канал подвижного возвратчика микропрокладчика посредством штуцера, гибкого шланга, а также пневматического игольчатого электроклапана (ПИЭК), управляемого посредством электрической схемы, соединен с воздушным ресивером, который посредством вентиля соединен с питающей магистралью сжатого воздуха или индивидуальным или групповым компрессором.3. Устройство торможения микропрокладчика по п.2, отличающееся тем, что схема управления работой ПИЭК содержит: блок питания, предохранительное устройство, контроллер, логический элемент ИЛИ, реле времени с задатчиком времени и два электромагнитных бесконтактных датчика, причем блок питания подключен через предохранительное устройство к станции управления ткацкой машины и обеспечивает работу остальных элементов электрической схемы; сигнал, поступающий от первого электромагнитного бесконтактного датчика, включает реле времени и поступает в контроллер, который, приняв сигнал, включает ПИЭК и удерживает его во включенном состоянии до поступления сигнала от второго электромагнитного бесконтактного датчика или сигнала от реле времени, посылаемого по истечении заданного временного интервала, устанавливаемого задатчиком времени, являющимся составной частью реле времени; сигнал от реле времени воздействует через логический элемент ИЛИ на контроллер, который выключает ПИЭК; если время полета и торможения микропрокладчика меньше, чем заданный временной период, устанавливаемый задатчиком времени, то выключение ПИЭК происходит от второго электромагнитного бесконтактного датчика, сигнал от которого через логический элемент ИЛИ поступает в контроллер, а последний выключает ПИЭК и прекращает подачу сжатого воздуха из воздушного ресивера в устройство торможения микропрокладчика.4. Устройство торможения микропрокладчика по п.3, отличающееся тем, что первый электромагнитный бесконтактный датчик установлен в зоне движения гонка торсионного боевого механизма ткацкой машины.5. Устройство торможения микропрокладчика по п.3, отличающееся тем, что второй электромагнитный бесконтактный датчик установлен в зоне перемещения подвижного возвратчика микропрокладчика.6. Устройство торможения микропрокладчика по п.3, отличающееся тем, что при работе ткацкой машины в ручном режиме иди в режиме «пуск-наладка» выключение ПИЭК и прекращение подачи сжатого воздуха из воздушного ресивера во внутреннюю полость подвижного возвратчика микропрокладчика происходит от реле времени.