Механизм накатки полотна кругловязальной машины Советский патент 1992 года по МПК D04B15/88 

Изобретение относится к трикотажному машиностроению, в частности к кругловя- зальным машинам,

Известны механизмы накатки полотна кругловязальных машин, типа МС, МСП и др., содержащие накатной валик, товарный валик, направляющие и цепную передачу.

Недостатком известных конструкций механизмов накатки полотна является непостоянство усилия накатки, отрицательно сказывающееся на качестве вырабатываемого трикотажного полотна. При накатке полотна в рулон на кругловязальных машинах типа МС (МСП-10) усилие накатки создается за счет сил трения, возникающих в зоне прижатия рулона полотна к накатному валику механизма. При этом усилие накатки изменяется с увеличением веса рулона и достигает максимального значения при его максимальном диаметре. При такой конструкции механизма накатки усилие накатки полотна, в силу изменения веса рулона, может в несколько раз превышать усилие, предусмотренное технологическими требованиями. Нестабильность усилия накатки передается механизму оттяжки полотна и, в

конечном итоге отрицательно сказывается на его качестве.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм накатки полотна кругловя- зальной машины, содержащий товарный валик, накатной валик, направляющие и цепную передачу. Усилие накатки полотна создается силами трения, обусловленными весом рулона полотна, опирающегося сверху на накатной валик.

Недостатком данной конструкции механизма накатки полотна является то, что в процессе накатки рулона полотна его вес увеличивается. При этом увеличивается и нормальное давление в зоне взаимодействия рулона полотна с накатным валиком, а следовательно, увеличивается и сила трения, создающая усилие накатки полотна. Неравномерность усилия накатки полотна передается механизму оттяжки, что приводит к нарушению стабильности петельной структуры трикотажного полотна и снижению его качества.

Цель изобретения - повышение надежности работы механизма накатки и повышение качества трикотажного полотна за счет стабилизации усилия его накатки.

(Л

-ч ел

00

д

о

00

Поставленная цель достигается тем, что в механизме, содержащем накатной валик, товарный валик, направляющие и цепную передачу движения накатному валику, направляющие для подъема товарного валика с рулоном полотна над ведущим валиком установлены с возможностью смещения валика от вертикальной оси и выполнены JB виде криволинейного профиля, описываемого кривой, координаты точек которой определяются из условия Л di +d2.

Я9

а arcsln

Ai f ± V 1 + f2 - A

1 +f где «i - угол радиус-вектора;

р - радиус вектор 1-й точки профиля направляющей;

di - диаметр накатного валика;

d2i - диаметр рулона полотна для i-ro его положения;

AI - параметр для 1-го положения рулона, определяется из условия

Al -QTTW + fsin/3-cos/)- где FH - усилие накатки полотна;

QI - вес товарного валика;

Q21 - вес рулона полотна диметром dai;

fa - приведенный коэффициент трения накатного валика по рулону полотна;

f - приведенный коэффициент трения товарного валика по направляющим;

J3 -угол наклона полотна, поступающего на рулон,

при этом за начало координат принято исходное вертикальное положение оси, проходящей через геометрические центры накатного и товарного валиков,

На фиг.1 представлена кинематическая схема механизма накатки полотна кругловя- зальной машины; на фиг.2 - расчетная схема механизма накатки полотна.

Механизм накатки (фиг.1) содержит накатной валик 1, установленный в неподвижных опорах вращения, товарный валик 2, установленный сверху над накатным валиком 1 в направляющих 3 и цепную передачу 4, На товарный валик 2 накатан рулон 5 полотна 6, подаваемого оттяжными валиками 7 и огибаемого направляющие 8.

Механизм работает следующим образом.

При включении электродвигателя машины движение оттяжных валиков 7 с помощью цепной передачи 4 передается накатному валику 1, Товарный валик 2, прижимаемый к накатному валику под действием собственного веса, приводится за счет сил трения во вращение, наматывая на себя

полотно 6, образуя рулон 5. Для исключения взаимодействия полотна б и накатного валика 1, движения которых направлены в разные стороны, используются направляющие 8 (с целью снижения трения в зоне огибания полотном направляющих 8, они могут быть выполнены в виде группы роликов). Постоянство усилия накатки полотна обеспечивается автоматически за счетсоответствующего расположения рулона полотна по мере его накатки относительно оси накатного валика, достигаемого с помощью специального профиля направляющих 3. С целью получения зависимости, описывающей кривую профиля направляющих товарного валика, рассмотрим равновесие рулона полотна для произвольного его положения относительно накатного валика (фиг.2).

Условие равновесия рулона записывается в виде Fx F+p +Qcosa + Fncos/3-N 0 ;(1)

- Fy N1 - Q sin a + FH sin /3 0 ,(2) где FTp - сила трения, обусловленная перемещением цапф товарного валика по направляющим,

Frp-Nif,(3)

где f - приведенный коэффициент трения цапф по направляющим.

Так как в данном случае имеет место качение товарного валика по направляющим со скольжением, ю

f fl+-2 l-;(4)

где fi - коэффициент трения скольжения цапф по направляющим;

ki коэффициент трения качения цапф по направляющим;

OQ- диаметр цапфы товарного валика, Q Qi + Q2.(5)

где СИ - вес товарного валика;

Qa - вес рулона полотна, как известно, вес рулона полотна может быть определен из условия

Q2 (cg-d3)q,(6)

где I - длина полотна;

q - погонный вес сдвоенного полотна; д - толщина сдвоенного полотна; da - диаметр рулона полотна; d4 - диаметр товарного валика; а - угол, определяющий положение рулона (угол между вертикалью и осью X);

FH - усилие накатки полотна {задается технологическими требованиями), ft- угол накатки полотна. Из фиг,2 следует

- тзг- 7

где di - диаметр накатного валика;

da - диаметр окружности направляющих полотна.

Из условия (2) получим

Ni Qslntf -FHsln/.(8)

Подставляя (8) в (3), находим , FTp Qfsina -FHfsln/

Поскольку усилие накатки полотна обеспечивается за счет сил трения, обусловленных прижатием рулона полотна к накатному валику, следовательно

FH Nf2,

где N - нормальное усилие прижатия рулона полотна к накатному валику;

f - приведенный коэффициент трения накатного валика по рулону полотна.

Так как в зоне прижатия рулона к накатному валику имеет место трение качения и скольжения (линейная скорость накатного валика всегда больше скорости оттяжки трикотажного полотна), то аналогично (4):

f2 f3 + 2-.(11)

где fa - коэффициент трения скольжения накатного валика по рулону полотна;

К2 - коэффициент трения качения накатного валика по рулону.

Из (10) имеем

N , h

(12)

Подставляя (9) и (12) в исходное уравнние (1), получим

F 1 cosa + f sin a - ( - + f sin / - cos /)

(13) или

V1 A -f sina, (14)

rAeA(-l + f ,6) (15)

Решая уравнение (14) относительно получим

Л-F -j-1/.t 1

(16)

а arcsin

Af ± Vf2 - А + 1

f2 + 1

f + 1

Таким образом, i-e положение геомет- рического центра рулона полотна (координата кривой, описывающей профиль направляющих товарного валика) для обеспечения условия FH const, может быть задана в векторной форме параметрами cinpi :

. Aif ±Vf2 -АГ + 1 ,,, а - arcsin -л ,(17)

л - d1 +d2l PI0

где а - угол между вертикалью, проходящей через центр накатного валика, и осью X, проходящей через центры накатного валика и рулона полотна с диаметром d2i,

10

15

20

25

30

35

40

45 50

AI - параметр, определяемый из (15) при диаметре рулона полотна, равном d2i;

pi - рздиус-оектор 1-й точки профиля направляющей.

При установке предлагаемого механизма накатки полотна на кругловязальную машину КО-2 с диаметром игольного цилиндра 450 мм при заправке х/б пряжей толщиной 18,5 текс в два конца, приняв в качестве исходных: Q 30,3 Н; Ри 30 Н, q 2,2 Н/м; (5 2,5 мм; di - 60 мм; da 80 мм; d4 50 мм; f 0,1; fa 0,5 (вес товарного валика Qi определен из уравнения (13), исходя из условия обеспечения накатки полотна с заданным усилием накатки FH 30 Н в начальный момент, когда товарный валик расположен строго вертикально над накатным валиком а 0°, пренебрегая весом полотна Q2 0) и, используя полученные ранее зависимости (6), (7), (15), (17) и (18), определим координаты нескольких точек профиля направляющих товарного валика, например для d20 й2мин d4 50 мм; d2i 80 мм; d22 200 мм; d23 400 мм1

«о 0;PQ 55 мм;

а 34°;/ 1 70 мм;

«2 57,5°; pi 130мм; «з 78,5°; рз 230 мм; что вполне реально.

Использование предлагаемой конструкции механизма накатки полотна кругло- вязальной машины позволяет по сравнению с известной повысить качество трикотажного полотна за счет постоянства усилия его накатки, упростить конструкцию механизма накатки и повысить надежность в работе механизма накатки полотна и машины в целом за счет упрощения конструкции механизма.0

Формула изобретения

Механизм накатки полотна кругловя- зальной машины, содержащий накатный валик с цепной передачей, товарный валик, установленный в направляющих над накатным валиком, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества полотна за счет стабилизации натяжения при наматывании на товарный валик, направляющие выполнены с криволинейным профилем, координаты точек которого относительно центра накатного валика определяются из условия dt +d2i 2

55

f . AI f ± V 1 + f - Af o arcsin

1 +f/ где d - угол радиус-вектора;

p( - радиус-вектор i-й точки профиля направляющей;

di -диаметр накатного валика;

ctei - диаметр рулона полотна для 1-го его положения;

AI - параметр для 1-го положения рулона, определяемый из условия

)

где FH - усилие накатки полотна;

QI - вес товарного валика;

Qai - вес рулона полотна диаметром dzi;

h - приведенный коэффициент трения накатного валика по рулону полотна;

f - приведенный коэффициент трения товарного валика по направляющим;

/J - угол наклона полотна, поступающего на рулон.

Использование: в кругловяззльних машинах. Сущность изобретения1 механизм накатки полотна содержит накатный валик с цепной передачей, товарный валик, установленный над накатным в направляющих криволинейного профиля, обеспечивающего постоянство давления товарного валика на накатный в процессе наработки полотна. 2 ил.

Фиг. 2 ,

8

Фиг. I