Механизм швейной каретки ниткошвейной машины Советский патент 1992 года по МПК B42B2/02 

Изобретение относится к полиграфическому машиностроению.

Известна ниткошвейная машина ГДР, а также ниткошвейные машины БНШ-6А. БНШ-6БА. БНШ-6 унифицированного ряда, серийно изготавливаемые.

На каретке укреплены держатели швейных и крючковых игл, которые каретка вводит в тетрадь для осуществления процесса шитья. Каретка, расположенная в верхней центральной части машины, совершает возвратно-поступательное движение, перемещаясь по направляющим в плоскости, расположенной под углом 60° к горизонтали. По краям каретки имеются цапфы, на которых закреплены рычаги, шарнирно связанные с двуплечими рычагами, на вторых плечах которых установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко смонтированными на главном валу машины.

VI

VI Х|

СЛ 00

О

со

Центровой профиль правого пазового кулачка имеет три рабочих участках: 1-й соответствует опусканию каретки на ход Sj ,44 мм и вводу игл и крючков в стол, 2-й соответствует предварительному подъему на величину ,44 мм для образования петли у иглы, которую должен захватить нитеводитель и растянуть за крючок, 3-й соответствует окончательному подъему на величину мм для захвата петель крючками и вывода их через ранее образованные петли, а также затяжки петель и нитей швов. Угловые протяженности рабочих участков соответственно равны: , ,

Все рабочие участки профиля кулачка образованы таким образом, что обеспечивают перемещение каретки по закону периодического движения (диаграмма ускорений косинусоида). При этом ускорение каретки определяется из соотношения S

Wk Ck

rt

л

где Ск 2 COSJTK - относительное ускорение;

Sf.j7- перемещение каретки на n-м рабочем участке;

Фп

Тп - время перемещения каретки на n-м рабочем участке:

Р ti к -±- - - текущая позиция или

ФпIn

относительное время;

pi - зада ваем ы е при ра щен ия у г ло вой протяженности Фп;

п,п

угловая скорость кулачка.

0

30

Основные недостатки прототипа следующие.

Ходы каретки и параметры цикловой диаграммы неоптимальны , Мал предварительный подъем каретки Зц 2,44 мм, осуществляемый за короткое время Tz

фо

,019 с при об/мин. Это приводит к тому, что возле иглы образуется небольшая петля. Динамические нагрузки при этом подъеме имеют наибольшие значения, приводящие к колебаниям каретки в вертикальной плоскости с амплитудой + 0,5 мм. в результате чего размеры петли сокращаются и ее трудно захватить нитеводителю. Также интенсивен окончательный подъем каретки, что приводит к плохой затяжке петель и нитей, а также к их разрыву.

Значительные динамические нагрузки в механизме способствуют интенсивному износу профилей кулачков и снижению надежности шитья книг.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Цель достигается в результате оптимизации ходов каретки, причем предварительный подъем составляет S 2,8 мм, а окончательный подъем состоит из двух участков мм и Stj, 6,64 мм;оптимизацйи

параметров цикловой диаграммы, заключающейся в увеличении угловых протяжен но- стей рабочих участков , Фз 65°, изменения закона периодического движения на 3-м рабочем участке.

Эти параметры движения каретки получены в результате изменения профилей правого и левого пазового кулачков.

На фиг.1 изображена схема механизма; на фиг.2 - цикловые диаграммы механизмов

швейной каретки и качающегося стола; на фиг.З - правый кулачок механизма; на фиг.4 - левый кулачок; на фиг.5 - процесс съема нитеводителем петли, образованной у иглы в результате предварительного подъема каретки; на фиг.б - законы периодического

движения каретки: пунктирной линией для

прототипа, сплошной - для предлагаемого

устройства; на фиг,7 - схема для расчета

угла качания рычага yin кулачкового меха

низма по заданному линейному перемещению каретки.

Механизм содержит каретку 1 с держателями для игл и крючков, смонтированную

с возможностью перемещения по направляющим 8, закрепленным на корпусе машины. Каретка связана шатунами 2 с двуплечими рычагами 3, установленными на вспомогательных валах 4. На вторых плечах этих рычагов установлены ролики 7. взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками 5, жестко закрепленными на главном валу 6. Центровой профиль правого кулачка начиная от

начальной угловой координаты рн в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности Фнп 148°, Ф2. Фвп,

Фз, Ф4. причем на участках, соответствую. щих Фнп и Фвп - радиус-векторы постоянны

и равны мм, .22 мм. а на

рабочих участках, соответствующих , Ф

и Ф4. профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграмма ускорений - косинусоида (К). Второй, третий и четвертый рабочие участки центрового профиля кулачка имеют угловые координаты

193 чрнз -229 . 294° и угловые протяженности участков Ф2 17°, Фз 65° Ф4-660

При этом на третьем рабочем участке профиль кулачка образован кривой, вы пол- ненной по закону периодического движения диаграмма ускорений - синусоида (Со). Текущие радиусы-векторы центрового профиля кулачка R™ на рабочих участках и соответствующие им координатные углы pin определяются из соотношений

R тп YN - М cos у

тп

(1)

полиграфических ав- 1

пГ+ ynD УЈ„ В

.(2) (3)

(4)

20

Уп (--- sin у мп )

-arcsln( slny™ ), (5)

rfleN-bi2+li2;M 2bih;

И-204,71 мм-линейная протяженность между центрами главного и вспомогательных валов;

bi-143 мм - линейная протяженность между центрами вспомогательного вала и ролика рычага;

УТГ текущие угловые перемещения рычагов на рабочих участках, отсчитываемые от унп -начального для каждого уча- стка угла отклонения рычага от линии, соединяющей центры главного и вспомогательного валов;

Экп - инвариант перемещений для закона периодического движения (ЗПД) К: aKn-0,5(1-cosjrkn), (6)

для ЗПД Со:

2 я кз -81п2лгкз

Экз

2л

()

где УЈ - максимальная угловая протяжен- ность перемещения рычага на рабочем участке;

УНП -угловая координата, соответствующая началу n-го рабочего участка;

{ -0,1,2Фп-задаваемоеприраще- ние угловой протяженности Фп;

kn - текущая позиция или относительное время;

УП - текущие значения угловых поправок к координатным углам;

А-0, В, Г, Д - координаты + 1, характеризующие начальные условия и направления расчета R™ и р-,п рабочих участков профиля кулачка. Численные значения параметров для расчета R™ и р™ рабочих участков профиля кулачка по соотношениям ОН7) представлены в таблице.

Правый кулачок закреплен на главном валу в положении, при котором его начальная угловая координата профиля рг смещена от положительной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начало отсчета в центре главного вала, на угол 0 118°41 в направлении против часовой стрелки, причем угол 0 определяется из соотношения

12

arctg -p- -I- arccos

где мм; мм - линейные протяженности между центрами главного и вспо- могательного валов, измеренные по вертикали и горизонтали.

Левый кулачок имеет профиль, зеркально-симметричный правому кулачку: его начальная координата профиля рн смещена от отрицательной оси на угол 0 118°41 в направлении поворота часовой стрелки.

При расчете механизма по заданным линейным перемещениям выходного звена - каретки З необходимо определять угловые перемещения рычагов. Это выполняется следующим образом (см. фиг.7). Например, для 1-го рабочего участка

-X«i,

где уН1 задается параметрами кинематической схемы механизма;

R2+4§-l2

уК1 arccos

2Ri Дг

+arcsin

Ж

Az vp2+e2 р2 Р1 SЈ1; pt p max - S DH

Ртах V(l4+Rlf-ez ,

SDH Ri (cosy0 -cos у HI ) +

-H4(COS/3H1 - )J

УО arcsin

R1 +I4

# 180°-оъ , Ј„1 180°-аН1,

Оз - arcsln

sin y0 - 6

a arcsin

slnyHi -d .

- безразмерные геогдоА-Ј-;

метрические параметры кривошипно-пол- зуиного механизма.

Геометрические параметры кривошип- но-ползунного механизме привода каретки имеют следующие численные значения; Ri-164 мм - радиус кривошипа; е-163,316 мм - величина дезаксиала, или расстояние от вспомогательного вала до направляющей каретки, измеренное по горизонтали к направляющей; 14-96,7 мм - длина шатуна; . - начальный угол отсчета для кривошипа; ,35 мм - измеренное

10

Формула изобретения Механизм швейной каретки ниткошвей- ной машины, содержащий каретку с держателями для игл и крючков, смонтированную с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на корпусе машины и связанную шатунами с двуплечими рычагами, установленными на вспомогательных валах, на одних плечах которых установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу, причем центровой профиль правого кулачка начиная от начальной угловой координаты

под прямым углом к направляющей рассто- 15 в направлении поворота часовой стрелки

содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности Фип- Мб0, Oi-45°, Ф2. Фвп, Фз, Ф4, причем на участках, соответствующих ФНп и Фвп. радиус-векторы постоянны и равны RVH23 мм, Rmax-151,22 мм, а на рабочих участках, соответствующих Ф1, Ф2 и Ф4, профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграмма ускорений - косинусоида (К), отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, второй, третий и четвертый рабочие участки центрового профиля кулачков имеют начальные угловые координаты -103°, рнз -229°, -294° и угловые протяженности участков Ф2-170 , Ф4-660, при этом на третьем рабочем участке профиль кулачка образован кривой, выполненной по закону периодического движения диаграмма ускорений - синусоида (Со).

яние от нее до главного вала.

Изобретение позволяет увеличить размер петли у иглы во время предварительного подъема каретки и тем самым повысить надежность ее захвата нитево- дителем; исключить разрыв нитей и обеспечить более плотную затяжку швов в результате более плавного подъема каретки; строго согласовать движение каретки с механизмами качающегося стола, прокалывающих игл, продольного перемещения нитеводителей и обеспечить надежное взаимодействие механизмов во время шитья; снизить динамические нагрузки в механизме и увеличить его долговечность.

Это позволяет повысить надежность и производительность ниткошвейных машин.

20

25

30

35

Формула изобретения Механизм швейной каретки ниткошвей- ной машины, содержащий каретку с держателями для игл и крючков, смонтированную с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на корпусе машины и связанную шатунами с двуплечими рычагами, установленными на вспомогательных валах, на одних плечах которых установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу, причем центровой профиль правого кулачка начиная от начальной угловой координаты

Изобретение относится к полиграфическому машиностроению. Целью изобретения является повышение надежности работы. Механизм содержит каретку с держателями для игл и крючков, смонтированную с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на корпусе машины, и связанную шатунами, с двуплечими рычагами, установленными на вспомогательных валах. На вторых плечах этих рычагов установлены ролики, взаимодействующие с одинаковыми правым и левым пазовыми кулачками, жестко закрепленными на главном валу. Центровой профиль правого кулачка начиная от начальной угловой координаты в направлении поворота часовой стрелки содержит последовательно рас- положенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности , , , , . На участках, соответствующих ФНп и Фвп. радиус-векторы постоянны и равны MM, .22 мм. На рабочих участках, соответствующих Ф1. Ф2 и Фл, профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграммы ускорений - косинусоида), а на участке, соответствующем Фз, - диаграмма ускорений - синусоида (С0). 7 ил., 1 табл. 9 Ј

Текущие значения радкусов вектороь &г эквидясгщшггго профиля кулачка и соответствующих ям координатных yi-лоь . $г, механизма каретки швейных инструментов

продолленяе та terns

пр одолг-о нив ишЗдшш15

я

177758616

дродолжение таблицыmtr.t

О

СО

in r. (

w

л

tf

#

I

Ot