Механизм швейной каретки ниткошвейной машины

 

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 расположенные 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 42 В 2/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 К 4 (Л

00 (21) 4707164/12 . (22) 18;04.89 (46) 23.11.92, Бюл. И. 43 (71) Украинский полиграфический институт им. И.Федорова (72) А.В.Бойко и Я.Т,Душкевич (73) Киевский завод полиграфических машин (56} Луговец В.А. Ниткошвейные машины и работа на них. М., 1969.

Свиридов H.M. и др. Разработка технического задания на проектирование ряда ниткошвейных машин (Отчет по теме В6564),.М.: НИИполиграфмаш, 1965. ..(54) МЕХАНИЗМ ШВЕЙНОЙ КАРЕТКИ НИТКОШВЕЙНОЙ МАШИНЫ (57) 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

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, распЬложенная в верхней центральной части машины, совершает воз.Я2 » 1777586 АЗ 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 расположенные сопряженные участки, имеющие угловые протяженности

Фнп 140,. Ф1=45, Ф2=17 Фвп65, Ф4=660. На участках, соответствующих Фпп и Ф п, радиус-векторы постоянны и равны

Ro=123 мм, Явах-151,22 мм. На рабочих участках, соответствующих Ф1, Ф2 и Ф4, профиль кулачка образован кривыми, выполненными по закону периодического движения диаграммы ускорений — косинусоида (К), а на участке, соответствующем Фэ, — диаграмма ускорений — синусоида (Co). 7 ил., 1 табл. вратно-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, 1777586

Центровой профиль правого пазового кулачка имеет три рабочих участках: 1-й соответствует опусканию каретки на ход

S (=32,44 мм и вводу игл и крючков в стол, 2-й соответствует предварительному подьему на величину $ =2,44 мм для образования петли у иглы, которую должен захватить нитеводитель и растянуть за крючок, 3-й соответствует окончательному подъему на величину S =30 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. Ф =45, Ф2=12О, фз=51

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

Wk =Ck — p

Т2 л где С»= — cos л к - относительное ускоре2 ние;

Я „- перемещение каретки на и-м рабочем участке: фи

Т = — — время перемещения каретN ки на и-м рабочем участке; а т к= = — текущая позиция или

Фп Тп относительное время; — задаваемые приращения угловой протяженности Фп, л,п в = †— угловая скорость кулачка.

Основные недостатки прототипа следующие.

Ходы каретки и параметры цикловойдиаграммы неоптимальны, Мал предварительный подъем каретки S -2,44 мм, осуществляемый за короткое время Тг

= — =0,019 с при п=100 об/мин. Это привоФг дит к тому, что возле иглы образуется не.большая 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 S -23 мм и S, = 6,64 мм;оптимизации параметров цикловой диаграммы, заключающейся в увеличении угловых протяженностей рабочих участков Ф2-17, Фз- 65О, Ф4=66 ; изменения закона периодического

10 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

20 швейной каретки и качающегося стола; на фиг.3 — 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.6 — законы периодического

25 движения каретки: пунктирной линией для прототипа, сплошной — для предлагаемого устройства; на фиг.7 — схема для расчета угла качания рычага у „кулачкового механизма по заданному лййейному перемещению каретки.

Механизм содержит каретку 1 с держателями для игл и крючков, смонтированную с воэможностью перемещения по направля35 ющим 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 ун в направлении поворота часовой стрелки содер; жит последовательно расположенные

45 сопряженные участки, имеющие угловые протяженности Фнп 148О, Ф 1-45О Фг, ©en, 50 Фз, Ф4, причем на участках, соответствую"щих Фнп и Фвп — радиус-векторы постоянны и равны Ro=123 мм, Яви»151.22 мм, а на рабочих участках. соответствующих Ф1, Фг и Ф4, профиль кулачка образован кривы55 ми, выполненными по закону периодического движения диаграмма ускорений— косинусоида (К). Второй, третий и четвертый рабочие участки центрового профиля кулачка имеют угловые координаты р г1777586

Rm—

+arcsin - е

<<е = p+е

Р max е

yo = arcsin +, 1 4

Ро = 1800 — а фн1 = 180 — а,1, sin -д ао = arcsln

55 а,1 arcsln

193О rp«3 -229О, р«4 =294 иугловые протяженности участков Ф2= 17О, Ф3= 65О

Ф4 66О

При этом на третьем рабочем участке профиль кулачка образован кривой, выполненной по закону периодического движения диаграмма ускорений — синусоида (Co).

Текущие радиусы-векторы центрового профиля кулачка Rm на рабочих участках и соответствующие им координатные углы ртп определяются из соотношений (см. Тир К.В. Механика полиграфических автоматов, М., 1965), Pm у.1тп + kn Фп Г+ yn D (2) фтп pnn + a кп yg» Â (3)

yn = arcsln ($!и y«n } в! т1нп

- arcsln (sin ут }, (5) тт тп . где N b! +!1; M2b111; !

1-204,71 мм -линейная протяженность между центрами главного и вспомогательных валов;

b1-143 мм — линейная протяженность между центрами вспомогательного вала и ролика рычага; тг — текущие угловые перемещения рычагов на рабочих участках, отсчитываемые от нп — начального для каждого участка угла отклонения рычага от линии. соединяющей центры главного и вспомогательного валов; акп — инвариант перемещений для закона периодического движения (ЗПД) К: акп 0,5(1-cosakn), . (6) для ЗПД Со:

2 Ж кз — $!п2 ж к3 (7) ак3 где Yk — максимальная угловая протяженность-перемещения рычага на рабочем участке;

) нп - угловая координата, соответствующая началу п-го рабочего участка; р -0.1,2,.;., Фп-задаваемое приращеwe угловой протяженности Фп, kn — текущая позиция или относительное время;

)и -текущие значения угловых поправок к координатным углам;

А О, В, Г, Д - координаты + 1, характеризующие начальные условия и направления расчета Rm и р» рабочих участков профиля кулачка. Числе!1ные значения параметров для расчета R» и ртп рабочих участков профиля кулачка по соотношениям (1Н7) представлены в таблице.

Правый кулачок закреплен на главном

5 валу в положении, при котором его начальная угловая координата профиля рп смещена от положительной оси абсцисс прямоугольной системы координат, имеющей начало отсчета в центре главного вала, 10 на угол &=118 41 в направлении против часовой стрелки, причем угол О определяется из соотношения !

2 !1 + Я2 — Ь1 !

3 2 !1Ro

О arctg — + arccos где l2=198 мм; !3=52 мм — линейные протяженности между центрами главного и вспомогательного 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 О- 118 41 в направлении поворота часовой стрелки.

При расчете механизма по заданным линейным перемещениям выходного звена — каретки S; íåoáõîäèìî определять угловые перемещения рычагов. Это выполняет30 ся следующим образом (см, фиг.7).

Например, для 1-го рабочего участка

Г-1 — yк1 Г Н1

ГДЕ н1 ЗаДаЕтСЯ ПаРаМЕтРаМИ КИНЕМатИческой схемы механизма;

35 И+ Я вЂ” !4 .

Ук1 = arCCOS +

Р2 = Р! 1: Р1 = Рmax — SОн, SОн =R1(СО$у —.СОзу,1 }+

+ !4 (СО$Рн1 — COSPo }, 1777586 где Л = " д = — e - безразмерные геоФормула изобретения где и . я М гео Механизм швейной каретки ниткошвейметрические параметры кривошипно-пол- ной машины, содержащий каретку с держазунного механизма. телями для игл и крючков, смонтированную

Геометрические параметры кривошип- 5 с возможностью перемещения по направляно-ползунного механизма привода каретки ющим, закрепленным на корпусе машины и имеют следующие численные значения; связанную шатунами с двуплечими рычагаЯ1;164 мм — радиус кривошипа; е-163,316 ми, установленными на вспомогательнцх мм — величина дезаксиала, или расстояние валах, на одних плечах которых установлеотвспомогательноговвладо направляющей 10 ны ролики, взаимодействующие с одинакокаретки, измеренное по горизонтали к на- выми правым и левым пазовыми кулачками, правляющей; l4-96,7 мм — длина шатуна; жестко закрепленнымй на главном валу, yHi 86,16667 — начальный угол отсчета причем центровой профиль правого кулачка для кривошипа;!5-290,35 мм — измеренное начиная от начальной угловой координаты под прямым углом к направляющей рассто- 15 уЪ s направлении поворота часовой стрелки ание от нее до главного вала. содержит последовательно расположенные сопряженные участки, имеющие угловые

Изобретение позволяет увеличить протяженности Ф 148, Ф 45О, Ф2, cbI„, размер петли у иглы во время предвари- . Фз, Ф4, причем на участках, соответствуютельного подъема каретки и тем самым 20 щих Фнп и Фвп, радиус-векторы- постоянны повысить надежность ее захвата нитево- и равны Ry)23 мм, Rmgx151,22 мм, а на дителем; исключить разрыв нитей и обес- рабочих участках, соответствующих Ф1, Ф2 печить более плотную затяжку швов в и Ф4, профиль кулачка образован.кривыми, результате более плавного подъема ка- выполненными по закону периодического ретки; строго согласовать движение ка- 25 движения диаграмма ускорений — косинусоретки с механизмами качающегося стола, ида(К), от ли ч а ю щ ийс я тем, что, с целью врокалывающих игл, продольного пере- повышения надежности работы, второй, мещения нитеводителей и обеспечить на- третий и четвертый рабочие участки центро-: дежное взаимодействие механизмов Во вого профиля кулачков имеют начальные уг, время шитья; снизить динамические на- 30 ловые координаты у э 103, рнэ 229О, груэки в механизме и увеличить его дол- ip>4 294 и угловые протяженности участговечность. ков Ф -17 Фу.65, Фа-66, при этом на третьем рабочем участке профиль кулачка

Это позволяет повысить надежность и . образован кривой, выполненной по закону производительность ниткошвейных ма- 35 периодического движения диаграмма уско-: шин. рений — синусоида (Co).

Текущие значения радиусовввктороь - эквидатан о; :про риля кулачка и соотввтствувщих ж коордлнатньи углов .д Ъ г, мвханизмв карвтки швейных ияструмвнтои

1777586

I28, 378

Х29, T7I

ХЗ0,004

I30,87I

ХЗХ,769

Х32,693

Х33,640

I34,603

Х35,580

0,Х03

0,034

I5I, 2ХХ

Х5Х, ZOI

Х5Х,I39

I5I,038

I5O,907

I50,7ЗЗ"

I50,54I

I50,329

Х50,I06

Х49,880

Х49,657

I49,445

149, 252

Х49,085

148, 948

I48,847

I48,785

I48,764

I48, 764

Х60 36 30"

I6Ioo33"40

Х62оЗО 52"

Х63028 8"

I64o25 29

I65 22 .56"

I66o20 32"

ОХ8 Х8", 168оХ6 ХЗ"

169 Х4 20"

Х70о Х2 - 39 I7IoII 9"

УУ2о 9 5I"

I73о 8 4511

I74o 7 50"

Х75о 7 6"

Х76о 6 32"

Х77о 6 8"

Х78о 5 5Г

I79 5 43" .

Х80о 5 40"

I8P 5,43"

Х8 5 50"

I8 6 0" .Х84о 6 ХЗ" ж Е 26" ! Х86о 6 40"

Х8 Р 6 53"

Х8У 7 4"

Х8У 7 I4"

Х9СР 7 2Г

L9Я 7 26"

Х9Й 7 27"

Х93о 0 0"

Х9Ж59 59"

I94o 59 57", I95o59 5Ó

196о 59 46>

Х97 59 40"

I98 59 32"

>99 59 24"

00о59 16"

;: 20I 59 9"

202о59 2

203 o58 Ü5"

204 58 50"

205 58 46"

206о58 42".207о58 .40"

208 58 39".

209оо58 38

229 0 0"

l36,564

ХЗ7,55Х

ХЗ8, 536

Х39, 5Х4

Х40,480

Х4Х,43Х

Х42,360

I43,263

Х44,I36

Х44, 975

I45, 776

I46, 533

I47, 245

Х47,907

Х48,GI6

Х49,069

Х49,564

149, 997

I50,368

Х50,673

I50,9I2

IGI,084

XGI,I87

I5I,222.прадо. ле таблицы

0,750

0,793

0,832

0,867

0,898

0,924

О, 946

О, 963

0,976

0,984

0,986

0,985

О, 978

0,966

0,950 . 0,929

0,903

0,873

0,838

0,800

0,757

0,7II

0,66I

0,608

0,553

0,494

0,433

0,370 .0,305 . 0,239

О,I7l

О, Оад

-0,020

-0,062

-О,ХОТ . -О,236

-0,j67

-0,192

-0,2П

-0,222 . -0,226

-0,242

-О, 2П . -О,I92

-О, 3.67

-О,ХЗ6

-О,IOI

-u,062 ,-О. 020

1777586

12 пуололщнно ай

29,692

29,494

29, 323

29, l79

; 230 0 О" .2ЖО 0 0"

: 23Р59 60"

232о Ь9 ЬЭ"

: 233о59 59"

234о 59 50"

, 23У 59" 57".

: ЗФ 59 55" .

237о 59. 53"

2ЛР59 5L""

; 239 59 49"

240о59 46"

24Р 59 43"

242о 59 4Г ,243 59 38™

4о59 36"

--; 245о 59 35"

24% 59 35"

247o59 36" 248о 59 39"

249о59 44о

59с 5Хи

:,25 О -Г . .253o,Î I4ì

;254o 0 ЗГ, 255„0 .51 ""

256ц I I5ц

257о Ii44п.

258о 2 Х7" 259о 2 54"

260о 3 36"

26Хо 4 231

262О 6 I4"

26 0 6 Щп

264 7 ION

266о 8 IS"

266о 9 20"

267о IO 29"

° 268оIIi 4Хи . 26У I2 54"

27(PI4 8"

27Р I5 23", 272о I6 37"

273 Х7 5Х"

278о23 I9"

279 24 I4"

2800 25 4"

28IO25 49

1 282о26 29" 283о27 4"

284о27 34"

Х48,764

148,760 .Х48,75Х

Х48,734

Х48,705

Х48,662

I48,6О3

Х48,525

Х48,426

I48,305

Х48,I59

Х47,987

Х47,787

I47, 559

Х47,302

Х47,0Х5

Х46,699 Х46,352

Х45,977

Х45,572

Х45,Х40

Х44,680

Х44,I96

Х43,687.

Х43,I57

I42,608 .l42,04О

Х4Х,458

I40,863

Х40,258

Х39,647

ХЗ9,0ЗХ .ХЗ8,4Х4

I37,798

Х37,I87

ХЗ6,583

Х35,990

Х35,409, I34,8 3

Х34,295

ХЗЗ,767

ХЗЗ, 26I

Х32,779

I32,322

ХЗХ,892, ХЗХ,490

I3I,lI7

ХЗ0,773

I30,458

I30,I74

I29, 9I8

-О, 000

-О, 003

-0,009

-О,ОХ7 .-0,028

-0,042

-0,059

-О, 077

-0,098

-О,Х2Х .

-О,I46

-О,I72

-О,Х99

-0,227

-0,257

-0,286

- -0,3I6

-0,346

-0,375

-0,404

-0,432

-0,459

-0,484

-0,608

-О, 530

-0,549

-0,567 —.0,582

-0,594

-0,604

-0,6ХХ

-0,6I5

-0,6Õ7

-О, 6I5

-0,6II

-0,603

-0,528

-0,506-0,482

-0,456 .-0,430

-0,402 ..-0,373

-0,344

-О,ЗХ4

-0,284

-О, 255 -О, 226 .

О, 1 97, -О,I70

-О,I44

177758б 14 . цюдолхонив табличн

Х

I

Х

I

Х

Х

Х

Х

Х

I

Х

I

Х

I

285027 59

286 28 Х9"

287о28 36". 288о2848.

289 28 57"

,29CP29 3" 29Хо29 7". 292 29 9"

293о .29 IO""

294029 IO ; 295о О Х"

6оО 3 297о 0 6"

298о 0 II"

299о О Х7

300 О 25"

ЗОХ 0 34"

302о О 44"

303о О 56"

304о Г 9"

305о I 24"

1306о I 39"

307о I 56"

308о 2 Х5".,309о 2 34"

ЗХОо 2 55

ЗХ10 3 7 г ЗХ2о 3 40" 3I3о 4 4" ЗХ4о 4 30"

}ЗХ!Р 4 56 "

:ЗХбо 5 23"

ЗГР 5 52"

;ЗХ8о 6 2Г

3I9 6 5Х" 320 7 22" . 329 7 54"

:32% 8 27"! 323 9 О"

324о 9 34"

32!Р.И 8",3260ХО 43"

327оХХ Х8

32% П 53"

329oI2 29"

ЗЗОоХЗ 5"

ЗЗР IÇ 4Г 3329 I4 I6""

333 I4" 52"

334РХ5 27"

ЗЗУ I6 2"

ЗЗЕР Х6 37" .

339 I7 II"

336 Х7 45"

ЗЗУ IO Х8"

34Ф IB 50"

29,058, 28,960

28,883

28,825

28,782

28,754

28,736

28,727

28,724

28,723

28,720

28,7ХО

28,694

28,67Х

28,642

28,607

28,565

28,5I7

28,464

28,404

28,338

28,267

28,Х9Х

28,I09

28,022

27,930

27,834

27,732

27,627

27,5IB

27,405

27,288

27,Х69

27, 046

26, 920.

26, 793

26,663

26,53I

26, 398

26, 263

26, I28

25, 992

25,856

25,720

25,584

25,449

25,3I4

25,ISI

25,050

24,920

24,793

24,668

24,546

24, 426

24,3IO

24,I98

-О, Х20

-0,097

-0,077

-0,058.

-0,042

-0,028

-0,0I7 -.0,008

-0,003

-О, 000

-0,003

-0,009 . -О,ÎI6

-0,022

-0,029

-0,035

-0,04Х

-0,047

-0,053

-0,059

-0,065

-0,07Х

-U,076

-О, 08Х

-0,086

-0,09l

-0,096

-О,IOI

-О, I05

-О,I09

-О,ХХЗ

-О,ХХ6

-0,Il9

-О,Х22

-О,I25

-0,Õ27

-О,I29

-О,ХЗХ

-О,I33

-О,I34

-0,I35

-О,Х35

-О,I36

-D,l36

-О,Х35

-О,Х35

:3;И

-О, I27

-О,I25

-0,I22

-О,ХХ9

-Q,ХХ6

-О, П2

1777586 16 ..Рродолхение таблицы, 34I I9 2Г

342 I9 5Г

343 20 2Г

344 20 49"

345 2X X6" 346 2Х 4Г

347 22 5"

348 22 28"

349 22 49"

350 23 9"

35I .23 27"

352 23 43"

353 23 57"

354 24 I0""

355 24 20"

356 24 29"

357 24 36"

358 24 4Г

359 24 44" 36 2 5""

4,089

23,984

23,884

23,787

23,696

23,6 ХО

23,528.

23,452

23,38Х

23,3I6

23,257

23,204

23,I56

23,II5

23,080

23,05I

23,029

23,0I3.

23,003

I2

I

I .Х

Х

I

I

I

I

I

I

-О, -О,I04

-О, ПЮ

-0,096

-0,09Х

-0,086

-0,08I

-0,076

-0,070

0,065

-0,059

-0,053

-0,047

-О, 04I

-0,035

-0,028 .

-0,022

-0,0I6

+0,009

17775В6

npcr8oa naked фсl2. 3

1777586

1777586

9(tPf cy

Hd Ю Ж -ВВ .ж. аЮ ви «В юФ юю- r5t м ЯГ.

Корректор Л.Лукач

Редактор Г.Бельская

Заказ 4130 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж- 35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Ю о

Составитель А.Бойко

Техред М.Моргентал