1.22 Проектирование батанных м-мов

Основной технологической функцией батанного механизма является прибивание уточной нити к опушке вырабатываемой ткани. Кроме того, батан выполняет ряд дополнительных функ­ций: обеспечивает прокладывание уточной нити по брусу батана,, является приводным механизмом для товарного и основного регу­ляторов, автомата смены шпуль, разгрузки клапанов и др.

На батане челночных ткацких станков монтируются много­челночные приборы, предохранительные устройства от вылета челнока и механизмы контроля уточной нити. В батан этих стан­ков встроен боевой механизм, погонялка которого совершает пере­носное движение вместе с батаном.

Батанные механизмы по их кинематической структуре подраз­деляются на четыре основных типа.

Четырехзвенный батанный механизм. Этот тип механизма (рис. 45) является основным и включает кривошип 1 (колено), поводок 2 и батан 3 (лопасть батана). На автоматических ткацких станках типа AT радиус лопасти R = В02 примерно в десять раз. длиннее радиуса r = О1А кривошипа и конструктивные параметры механизма имеют следующие значения: х = 450 мм, у = — 634 мм r = 70 мм, l = АВ = 264 мм R = 726 мм

Если направление хорды, стягивающей полную дугу перемещения пальца В лопасти (рис. 46), проходит через ось 01 коленчатого вала, механизм называется осевым или аксиальным. В противном случае — внеосевым или дезаксиальным.

Нормальное отношение длины 1 поводка к радиусу кривошипа r составляет - Если отношение , тогда механизм называется с коротким поводком, и если равно или больше пяти — с длинным поводком.

Шести- и восьмизвенный батанный механизм. На рис. 47 показана схема применяемого в шерстоткачестве шестизвенного механизма с кривошипом 1, шатуном 2, угловым рычагом 3, поводком 4 и батаном 5. При изготовлении особо плотных тканей используются механизмы с двойным прибоем (рис. 48). Криво­шип 1 через тягу 2 и шарнир В сообщает качательное движение рычагу 3, к которому в том же шарнире В присоединен поводок 4 и батан 5. В положении кривошипа 0₁А₂ рычаг 3 и поводок 4 вытягиваются вдоль одной линии и происходит прибой. При мертвом положении кривошипа (0₁А₃) рычаг 3 и шарнир В занимает крайнее верхнее положение В_г и батан отходит в по­ложение С₃О₃. При последующем вращении кривошипа вновь рычаг 3 и поводок вытягиваются в одну линию и батан вторична приходит в положение прибоя.

Восьмизвенные батанные механизмы применяются в целях обеспечения для батана приближенного выстоя во время полета челнока.

Кинематический и силовой анализ четырехзвенного батанного механизма

При кинематическом анализе четырехзвенного батанного ме­ханизма построение планов положений производится по базисным координатам х и у’ и кинематическим длинам звеньев: кривошипа 0₁А = r, поводка АВ = l и лопасти В0₂ = R. В даль­нейшем будем именовать кривошип (коленчатый вал) звеном l, поводок — звеном 2 и лопасть — звеном 3. Все кинематические и динамические параметры, относящиеся к этим звеньям, имеют соответствующую номерам звеньев индексацию.

За начальное положение механизма принимается переднее мертвое положение прибоя О₁А₀В₀0₂ для построения которого дуга, описываемая пальцем В батана, засекается из 0₁ радиусом, равным r + l. Для построения заднего мертвого по­ложения механизма та же дуга засекается радиусом 1—r

Проектирование и расчет кулачкового батанного механизма

К улачковый механизм (рис. 62) состоит из двух плоскопарал­лельных спаренных кулачков I и II, контактующих соответственно с каточками A и B, которые шарнирно закреплены на трехплечем рычаге АВ0₂С, причем плечо 0₂С является лопастью батана, а точка С относится к линии берда. Обычно плечи 0₂А — 0₂В; радиусы каточков также одинаковы.

Допустим, что кулачки вра­щаются по часовой стрелке и на рис. 62 лопасть находится в конеч­ной фазе своего выстоя. При после­дующем вращении кулачков выступ б₁ кулачка I с возрастающими ради­усами своего профиля, контактируя с каточком A, поворачивает лопасть по часовой стрелке. В то же время каточек В соприкасается с дугой б'₂ кулачка II, имеющей ниспадающий профиль и не препятствующий дви­жению каточка В при вынужденном движении каточка Л. Таким образом, выступ б1 кулачка I играет активную или рабочую роль, а выступ б'₂ кулачка II — пассивную (контрку­лачок). При возвратном движении лопасти 0₂С роли кулачков меняются: каточек В, контактируя с выступающей частью б₂ про­филя кулачка //, принужденно поворачивает лопасть против часовой стрелки, в то время как другая часть профиля б'₁ кулачка не препятствует этому движению. На последующем этапе при выстое лопасти, кулачки имеют окружное очертание постоянных радиусов, начиная с точек a и b на профилях кулачков I и II.

В случае вращения кулачков против часовой стрелки назначение дуг кулачков меняются (б'₁ соответствует активному действию, б'₂ — пассивному).

Кулачок / и контур кулачок // воздействуют на каточки А и В с силой N1 и N₂, создавая движущие моменты с плечами h₁ и h₂.

При проектировании двухдискового кулачкового батанного механизма прежде всего составляем циклограмму движения ба­тана или лопасти за один оборот главного вала станка, задаваясь углом выстоя батана и закономерностью его перемещения на прибой и обратно (рис. 63). По оси иксов отложены углы ф поворота главного вала, разбитые на i = 36, При равномерном вращении кулачков масштаб перевода ф во время — постоянный и ось абсцисс может быть представлена временем t.

Синусоидальная (циклоидальная) закономерность определяется

Д ифференцируя дважды по времени, получим выражение для скорости и ускорения

^{где —полный путь размаха центра каточка;} — отношение текущего времени t к полному времени Т поворота на угол φ₁ Время поворота батанного механизма на угол φ₁

где п — число оборотов главного вала станка.

Рис. 64. Построение профиля кулачка батанного механизма

На циклограмме построены графики 1, 2 иЗ перемещений, скоро­стей и ускорений соответственно уравнениям (6)—(8). Положитель­ной стороной синусоидальной закономерности в рассматриваемой форме является отсутствие ускорений в начальный и конечный моменты движения.

Для расчета путей следует разделить время Т на несколько интервалов (на рис. 63 время Т разделено на шесть частей), и для каждого частного значения времени вычислить пути S.

Графическое профилирование кулачков производится исходя из выбранных или заданных следующих основных параметров (рис. 64): расстояния L = О₁О₂, определяющего фиксированное положение точек 0_Х и 0₂; равенства плеч рычагов 0₂А = 0₂В; размера АВ; радиуса начальной шайбы г₀; практического про­филя меньшего кулачка /; радиуса роликов р.

Из центра О_г проводим большую окружность радиуса L = = О_г0₂ и малую окружность радиуса R = г₀ + р. Большую окружность с радиусом L делим на i равных частей в направлении обращенного движения оси 0₂ относительно 0_1г т. е. обратно угловой скорости со кулачков / и //, Из начальной точки О этих делений проводим радиусами 0₂А и 0₂В дуги а_л и а_в путей точек А и В. От точки А₀ пересечения дуги о_А с ма­лой окружностью производим разметку путей согласно цикло­грамме для точки Л.

Одновременно производим разметку путей точки В на дуге о_в~ Эту разметку удобнее всего провести путем засечки дуги а_в из одноименных точек на дуге о_А радиусом АВ, Через размеченные таким образом точки проводим из центра О дуги а_г, а₂, . . ., а*. Находим точки пересечения этих дуг с дугами, проводимыми из одноименных точек на большой окружности радиусами 0₂А и 0₂б, затем получаем точки А₀, А₁ А₂, А₃ и т. д. и В₀, В_и B_2i B₃ и т. д. Вокруг этих точек описываем окружности радиуса каточка р. Построенные огибающие к окружностям определяют практические профили кулачков I и II.

Долговечность и надежность работы кулачковых механизмов во многом зависит от углов передачи давления, т. е. от острых углов, заключенных между направлениями нормали к про­филю кулачка в точке его касания с каточком и абсолютной скорости центра каточка. Предель­ные значения углов передачи не должны превышать 35°. Углы уменьшаются с увеличением радиуса г₀ начальной шайбы прак­тического профиля.