Устройство для определения усилий,действующих на иглу швейной машины Советский патент 1982 года по МПК D05B23/00 G01L5/00 G01M19/00 

Изобретение относится к швейному машиностроению и может быть использова.но при конструировании механизмов перемещения материалов швейных автоматов.

Известно устройство для определения действующих на иглу усилий, состоящее из связанных с иглой и соединенных между собой по мостовой схеме тензодатчиков, усиливающей и регистрирующей аппаратуры.

В этой установке проволочные тензбдатчики наклеивают с двух противоположных сторон на колбу иглы, закрепленную в игловодителе, материал подается специёшьным ползуном, а положение острия иглы при прокалывании материала фиксируется в каждом эксперименте.

В указанной установке регистрировался сигнал, пропор1шональный изгибающему моменту относительно оси, проходящей через колбу, от горизонтальной силы, действующей на иглу со стороны материала. Для определения самой силы или изгибающего момента относи:тельно другой оси необходимо знать в каждом случае положение иглы относительно материала TlJ.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности проводить исследования на работающей швейной Мсшшне, так как силу, действующую на иглу со стороны материала, и изгибающий момент определяют только в строго определенном положении иглы относительно материала.

10

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

Цель.достигается тем, что устройство, содержащее тензодатчики, связанные с иглой и соединенные по мостовой

15 схеме, ус1шивающую и регистрирующую аппаратуру, имеет дае упругие параллельные балки, жестко закрепленные одним концом на игловодителе, и.втулку для размещения в ней колбы иглы,

20 при этом свободные концы балок шарнирно соединены с втулкой, причем одна из балок расположена непосредственно над втулкой, оси шарниров лежат в одной плоскости с продольной осью

25 втулки, а тензодатчики укреплены на упругих балках.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - расчетная схема; на фиг, 3 - электрическая схе30ма измерительной цепи.

Устройство состоит из колбы иглы 1 которая соединена с втулкой 2 с помощью винта 3. Втулка 2 связана шарнирно с тенэобалками 4 и 5 при помощи осей 6 и 7, которые с осью иглы 1 находятся в одной плоскости. Тензобалки 4 и 5 жестко закреплены на игловодителе 8 и к ним с двух сторон соответственно наклеены тенэодатчики и 10. Втулка 2 в .месте контакта с/ осью 7 снабжена пазом 11 для того, чтобы вертикальное усилие F от входа иглы в материал не вызвало изгиба балки 5.

Измерительная схема состоит из четырех сопротивлений Rg и R, и двух добавочных сопротивлений Нд, соединенных по мостовой схеме, усилителя и регистрирующей аппаратуры (не показаны) . Устройство монтируется непосредственно на игловодителе рабочей швейной машины.

Установка работает следующим образом.

Опускаясь вертикально вниз, игла 1 прокалывает материал, движущейся горизонтальной (условно не показан). При этом на иглу 1 действует горизонтальная сила Р и вертикальная сила F, возникающая при проколе материала. На тензобалку 4 действуют силы, обусловленные силами Р и F, т.е. Р. и РЗ (см. фиг. 2), а на тензобалку 5 только горизонтальная сила F. Таким образом, сигналы, поступаклцие с тензодатчиков 9 (сопротивления R9) и 10 (сопротивления ) Пропорциональны изгибающим силам Р и F действующим на тензобалки, а осевые усилия F не регистрируются, так как они вызывают только сжатие балки 4.Из условия равновесия втулки игловодителя определяют силы FJ и р2 (см. фиг. 2)

У 2. - И .

- р-

(1)

F, .Р

Из. (1) можно определить силу и изгибающий момент в сечении-6- h}f.

(2)

X; (3) F.

Ток в измерительной цепи пропорционален изменению сопротивлений ARq и , т.е.

i (х( - , (4) где d и р зависят от величины сопротивлений R, ч Rg с учетом, что Д Rg и AR р пропорциональны соответствующим силам F. и F. .

Из уравнения (4) имеем

i c(af-F.,),(5)

где d и /ь - коэффициенты, зависящие от размеров тензобалок, номинальных сопротивлений тензодатчиков и дополнительных сопротивлений Rg, введенных в схему измерительного моста; С - общий коэффициент усиления схемы.

Из сравнения уравнений (2, 3 и 5) видно, что если , то ток пропорционален усилию Р независимо от величины X, f а если

пропорционален М независимо от -у (т.е. от положения линии действия сиы Р) .,

Требуембе соотношение коэффициентов ot и fb псгдбирается путем изменения положения колбы иглы 1 относительно втулки 2 (расстояние h) и подборомсопротивлений RQ.-. Поэтому одним и тем .же устройством в зависимости от величины сопротивлений Rn, можно измерить либо силу Р, либо изгибающий омент MB в заданном сечении независимо ,от относительного расположения глы и материала, т.е. от у,. Сопротивление Ra. подбирают перед тарировкой тензодатчиков, измерительный мост предварительно балансируют. При измерении /Wg два равных сопротивления R л. подбирают так, что при любом горизоь тальном усилии Р, приложенном в сечении , ток остается равным О (ную) .

Использование предлагаемого устройства позволит регистрировать на работающей швейной мшпине усилие, действующее на иглу со стороны непрерывно перемещаемого материала, или изгибающий момент в заданном сечении иглы независимо от относительного положения иглы и материала.

Формула изобретения

Устройство для определения усилий, действующих на иглу швейной машины, содержащее тензодатчики, связанные с иглой и соединенные по мостовой схеме, усиливающую и регистрирующую аппаратуру, отличающее ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно имеет две упругие параллельные балки, жестко закрепленные одним концом на игловодителе, и втулку для размещения в ней колбы иглы, при этом свободные

0 концы балок шарнирно соединены с

втулкой, причем одна из балок расположена непосредственно над втулкой, оси шарниров лежат в одной плоскости с продольной осью втулки, а тензодат5 чики укреплены на упругих балках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Жуков В. В., Комиссаров А. И. Деформация иглы швейной машины при

непрерывном перемещении сшиваемых деталей.-Сб. Машиностроение для легкой промышленности. М., ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1969, I 5, с. 11.

Фиг.2

%