Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вальщиков Н.М. Расчет и проектирование машин швейного производства

.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.22 Mб
Скачать

Остается определить пока еще неизвестный параметр бф. Для этого подставим (V.69), (V.73), (V.68) и (V.71) в уравнение

(V.64). После

сокращения

обеих

частей полученного равенства

на рш Лрц1

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 - 6 В ) ( 1 + / )

о-

_ бр

 

 

, v

,

откуда

 

б ф =

 

 

 

0 ± ^ ) « Р

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

( V 7 6 )

 

 

 

 

( l + v 1 f ) 6 B + ( l - e p ) ( l + / ) e l m a x

 

 

Порядок

расчета:

 

 

бф по формуле

 

 

 

1) определение

параметра

(V.76);

 

2)

определение

Р!

по

формуле

(V.69);

 

 

 

 

3)

определение

р и

по формуле

 

(V.70);

 

 

 

 

4)

определение

ц>1

по

формуле

(V.73);

 

 

 

 

5)

определение

ф п

по

формуле

(V.74).

 

 

 

 

З а д а ч а

2.

Дано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рш;

Ф ш ;

в Р

- 6

1 ^

;

*

= Jl max

;

0i Ы;

е8 (т,).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рз

 

 

 

 

Здесь

р\ш а х

максимальное

ускорение на

разбеге;

р з т а х ма­

ксимальное

ускорение

на

выбеге.

 

 

 

 

 

Требуется

определить

р 1 (

р п , фр ф и -

максимальных

уско­

Р е ш е н и е . Запишем

выражения для

рений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi max = <»2

^

01 max ',

 

 

 

(V.77)

Тогда

 

 

( Р ш - Р н ) ч > ? в3

max

 

Введем параметр

 

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

Va==-L™*.

 

(V.80)

 

 

 

 

®3 max

 

 

Далее, имея в виду формулы (V.67) и (V.72),

выражение (V.79)

перепишем

в следующем

виде:

 

 

 

 

Ф^

=

Х;

X = f ^ .

(V.81)

Представим

эту зависимость

в

виде

 

^

 

 

 

/ =

^ Я .

 

(V.82)

250

Таким образом, задача 2 сведена к условиям задачи 1. Порядок расчета:

1) расчет v 2 по формуле (V-80);

2)расчет / по формуле (V-82);

3)дальнейший порядок расчета соответствует задаче 1.

Пример расчета профиля кулачка с применением безразмерных характери­ стик. Для того чтобы сконструировать профиль кулачка, обеспечивающий задан­ ное движение ведомого звена, достаточно построить диаграмму В (ф), где В — пере­ мещение толкателя или угол его поворота; <р — угол поворота ведущего звена (кулачка).

Если диаграмма В (<р) задана, построение профиля кулачка выполняется обычными методами и не представляет трудностей.

Выберем из технологических соображений некоторые данные для построе­ ния диаграммы 6 (ф). В соответствии с циклограммой и кинематической схемой механизма каретки (см. рис. V. 14) при перемещении пластин на 20,6 мм ролик толкателя перемещается на 40 мм при повороте кулачка на угол 130°. Затем происходит (см. рис. V.16, а) выстой толкателя при повороте главного вала на угол фв ысг = 70° (от 130 до 200°). После этого каретка совершает обратный (холо­

стой) ход за время поворота главного вала на угол

фВ О зв =

Ю0° (от 200 до 300°).

Исходные данные для расчета профиля кулачка сведены в табл. 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10

 

 

Исходные данные для расчета профиля кулачка

 

 

 

 

 

Рабочий ход

 

Выстой

 

Холостой ход

 

 

п

 

 

 

 

в дальнем

 

 

 

smax

 

 

 

Закон

положе­

 

 

 

Закон

мм

об/мин

f i l l

 

 

нии ф д

 

 

 

 

 

60

X

дви­

град

град

60

•к

движе­

 

 

град

 

 

жения

 

 

 

ния

40

250

130

0,3

2

I I

70

100

0

1

I

Для дальнейшего расчета необходимо иметь таблицы 0 (т), соответствующие

выбранным законам движения (табл. 11).

 

ф у д (рис. V.16,

а),

 

Рассмотрим

рабочий ход

(участок удаления)

который

состоит из трех участков: разбега, постоянной скорости толкателя и выбега. Чтобы построить диаграмму В (ф), найдем координаты основных точек диаграммы А, В, К- Дл я этого необходимо выбрать безразмерные характеристики, представ­ ленные в табл. 11. Выбираем для разбега безразмерную характеристику типа I ,

а для выбега

типа

I I .

 

 

 

 

 

Координаты точки А:

 

по формуле (V.69)

 

Здесь В т =

Smax =

40 мм. Значения

/ и vx

по формулам

(V.82) и (V.66):

По формулам (V.80) и (V.58) находим:

 

 

 

^lmax

.

Л '

1

 

 

 

D 3 max

'

° 1 т а х _

1 - Т

ц н 1 ' ° 3 m a x

1—Тцз

251

 

 

Значения

функции в (т) для различных законов

движения

 

Т а б л и ц а 11

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон

движения

 

 

 

 

 

 

 

III

IV

 

 

VI

 

60т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 0,5 i t

 

0 0,250,75It

О 0,5 i t

0 0,25

1t

О 0,25

ft

 

 

 

 

 

 

0

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

 

0,000000

 

1

0,000008

0,000343

0,000012

0,000292

0,000014

 

0,000311

 

2

0,000061

0,001371

0,000095

0,001166

0,000107

 

0,001244

 

3

0,000205

0,003083

0,000318

0,002624

0,000368

 

0,002798

 

4

0,000486

0,005478

0,000752

0,004665

0,000850

 

0,004974

 

5

0,000949

0,008555

0,001461

0,007290

0,001652

 

0,007773

 

6

0,001637

0,012312

0,002609

0,010497

0,002838

 

0,011193

 

7

0,002595

0,016745

0,003956

0,014288

0,004474

 

0,015234

 

8

0,003865

0,021852

0,005857

0,018662

0,006624

 

0,019898

 

9

0,005490

0,027630

0,008262

0,023619

0,009344

 

0,025183

 

10

0,007512

0,034074

0,011216

0,029159

0,012684

 

0,031091

 

11

0,009969

0,041180

0,014757.

0,035282

0,016689

 

0,037620

 

12

0,012902

0,048944

0,018918

0,041988

0,081394

 

0,044770

 

13

0,016348

0,057359

0,023724

0,049278

0,026829

 

0,052543

 

14

0,020342

0,066420

0,029793

0,057151

0,033015

 

0,060938

 

15

0,024921

0,076121

0,035337

0,065607

0,039963

 

0,069954

 

П р о д о л ж е н и е т а б л . 11

60t

 

 

Закон

движения

 

 

I

и

Ш

IV

V

VI

 

1

2

3

4

5

6

7

16

0,030116

0,086455

0,042160

0,074646

0,047678

0,070592

17

0,035960

0,097415

0,049661

0,084269

0,056161

0,089851

18

0,042482

0,108944

0,057842

0,094474

0,065410

0,100731

19

0,049710

0,121183

0,065701

0,105263

0,075392

0,112229

20

•0,057669

0,133973

0,076239

0,116635

0,086194

0,124343

21

0,066384

0,147360

0,086456

0,128590

0,097722

0,137069

22

0,075876

0,161329

0,097352

0,141128

0,110001

0,150403

23

0,086165

0,173874

0,108927

0,154249

0,123026

0,164340

24

0,097269

0,190983

0,121181

0,167954

0,136788

0,178876

25

0,109203

0,206647

0,134113

0,182242

0,151280

0,194002

26

0,121979

0,222854

0,147225

0,197113

0,166493

0,209713

27

0,135609

0,239694

0,162015

0,212567

0,182419

0,226000

28

0,150101

0,236855

0,176985

0,228604

0,199046

0,247855

29

0,165460

0,274626

0,192633

0,245224

0,216362

0,260269

30

0,181690

0,292893

0,208960

0,262428

0,234357

0,278232

П р о д о л ж е н и е т а б л . 11

60т

 

 

Закон

движения

 

 

I

п

Ш

IV

V

VI

 

 

, Г Ш?)**¥ 2

3

4

5

6

7

31

0,198793

0,311645

0,225966

0,280215

0,263016

0,296735

32

0,216767

0,330869

0,243652

0,298584

0,272327

0,315762

33

0,235609

0,350552

0,262015

0,317532

0,292274

0,335306

34

0,255313

0,370680

0,281058

0,337057

0,312842

0,355353

35

0,275870

0,391239

0,300780

0,357452

0,334014

0,375890 .

36

0,297269

0,412215

0,321181

0,377810

0,355775

0,396904

37

0,319499

0,433594

0,342260

0,399023

0,378107

0,418379

38

0,342543

0,455361

0,364019

0,420780

0,400991

0,440592

39

0,366384

0,477501

0,386456

0,443069

0,424408

0,462567

40

0,391002

0,500000

0,409572

0,466878

0,448338

0,485427

41

0,416376

0,522841

0,433567

0,489192

0,472762

0,508597

42

0,442482

0,546010

0,457842

0,512995

0,497859

0,532150

43

0,469293

0,569489

0,492995

0,537270

0,523007

0,556069

44

0,496783

0,593264

0,508826

0,561998

0,548785

0,580335

45

0,524921

0,617317

0,535337

0,587159

0,574969

0,604931

П р о д о л ж е н и е т а б л . И

 

 

 

Закон

движения

 

 

60Т

I

II

Ш

IV

V

VI

 

1

2

3

4

s

6

7

46

0,553676

0,641632

0,362527

0,612732

0,601536

0,629837

47

0,583014

0,666193

0,590391

0,638696

0,628464

0,655036

48

0,612902

0,690983

0,618918

0,665026

0,655730

0,680507

49

0,643303

0,715985

0,648091

0,691699

0,683307

0,705231

50

0,674'178

0,741181

0,677883

0,718690

0,711172

0,732187

51

0,705490

0,766555

0,708262

0,745972

0,739300

0,758357

52

0,737198

0,792089

0,739191

0,773519

0,767664

0,784718

53

0,769861

0,817765

0,770623

0,801303

0,796240

0,811251

' 54

0,801637

0,843565

0,802509

0,829296

0,825002

0,857935

55

0,834282

0,869475

0,834794

0,857469

0,858924

0,864747

56

0,867153

0,895472

0,867318

0,885793

0,882979

0,891668

57

0,000205

0,921542

0,900318

0,914238

0,912140

0,918675

58

0,933394

0,947665

0,933428

0,942775

0,941582

0,945747

59

0,966674

0,973824

0,966678

0,971372

0,970678

0,972859

60

1,000000

1,000000

1,000000

1,000000

1,000000

1,000000

г д е т ц 1 — абсцисса центра тяжести площади участка / диаграммы; т ц з — абсцисса центра тяжести площади участка / / диаграммы. Подставляя численные значе­ ния, получим:

"Imax

1

2; б'

 

=

 

_ J _ - _ = l , 5 7 .

1 _ 0, 5

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" = т | г - ' л 7

2

-

 

 

По формуле

(V.60):

 

 

 

 

 

 

 

 

1 \ max

о 1 max .

п"

 

ft

"1 max

 

и

»

®3 max

 

 

 

где ftj и (i3 — коэффициенты заполнения участков I

и II

диаграммы:

 

 

 

2

 

2

 

 

 

Тогда

 

ni = ;

i v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e:f f l aX = - T - = 3.i4;

e;m a x

=

-

^ =

2 ,46.

Подставляя

полученные значения,

получим:

 

 

(1 - 0,3)4 0

P l = 1 +2-1,272 = 7 ' 9 М М "

Для нахождения координаты <pi воспользуемся формулой (V.73): 1 бср

где, согласно (V.76),

 

 

 

б Ф =

o + V ) a p

.

 

 

6р + ( 1 - б р ) ( 1 + / ) 9 1 т а х

 

 

(1 +1,272-2) 0,3

 

0,203.

(1 +

1,272-2)0,3 + (1 —0,3)(1 - f2) 2

 

Тогда

 

 

 

 

^ , ( 1 - 0 2 0 8 ) 130

^

 

Координаты точки В [по формулам (V.70) и (V.74)]:

256

Координаты точки С: Р ш = W

= 40 мм; ф ш =

130° (см. табл. 10).

Теперь можно

перейти к

построению диаграммы

р (ф) на каждом участке.

У ч а с т о к

р а з б е г а

О—А. Текущие координаты 8 и ф находим по

формулам

(V.33) и (V.34): В =

Pi0x

(Tj); ф =

ф ^ . Выбираем интервал т, = 0,1,

тогда ф1 =

35,4-0,1 =

3,54°.

 

 

при %1=

0,1 по табл. 11 в соответ­

Для определения

Pi находим значение 8Х

ствии с выбранным законом движения типа I . При выбранном интервале •х1 0,1 получаем 10 значений 0Х и соответствующих значений Р и ф. Полученные резуль­

таты помещаем

в табл.

12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К расчету

профиля кулачка

Т а б л и ц а

12

 

 

 

 

 

 

. Участки рабочего

Номер

 

т

е

Ф, град'

Э (s),

мм

хода

 

точки

 

 

 

0

 

0

0

0

 

0

 

 

 

1

 

0,1

0,001637

3,67

 

0,013

Разбег

 

2

 

0,2

0,012902

7,2

 

0,102

 

 

10

 

1

1

36,0

 

7,9

 

 

 

11

 

 

 

40,0

 

9,64

 

 

12

 

44,0

11,38

Равномерное

13

 

48,0

13,12

движение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

61,0

19,9

 

 

 

18

 

0,9

0,843565

67,9

23,1

 

 

 

19

 

0,8

0,690983

74,8

26,3

 

Выбег

 

20

 

0,7

0,546010

81,7

29,0

 

ч

 

28

 

0

0

130

40

 

У ч а с т о к

п о с т о я н н о й

с к о р о с т и

т о л к а т е л я

А—В.

Текущая координата Р, согласно (V.43),

имеет вид

 

 

 

 

Подставляя

произвольные

значения

ф, получаем

соответствующие

значе­

ния В. Выбираем интервал ф =

4° (для 17-й точки интервал ф =

Г). Получен­

ные результаты сводим в табл. 12.

 

 

 

 

 

 

У ч а с т о к

в ы б е г а В—К- Текущие координаты Р и ф по (V.46) и (V.47)

имеют вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = Р ш - ( Р ш - Р и ) 9 8 ;

(Р = Ф Ш - ( Ф Ш - Ф „ ) Т 3 .

 

 

 

Выбираем интервал т 3 = 0,1. По табл. 11 выбираем значения 9 (т), отвечающие выбранному закону движения типа I I .

9 Н. М. Вальщиков

257

При построении кривой на этом участке необходимо подставлять значений t 3 не с 0 до 1, как на участке разбега, а с 1 до 0, для того чтобы направления коор­ динатных осей сохранить прежними. Полученные результаты сводим в табл. 12. Участок возвращения, или холостого хода, рассчитывается аналогично.

Используя данные табл. 12, определяют текущие радиус-векторы профиля кулачка или строят профиль кулачка графическим методом.

Кинематический анализ планетарного механизма

Планетарный механизм служит для передачи перемещений от пластин со щупами, установленными в каретке, механизму пялец. Этот механизм разделяется на две части -— правую и левую, кон­ струкция которых совершенно одинакова. Левая часть планетар­ ного механизма служит для перемещения пялец в поперечном

Рис. V.17. Схема планетарного механизма (правая половина)

направлении (вправо и влево от работающего), а правая — в про­ дольном (к работающему и от него).

Рассмотрим конструкцию и работу одной части механизма, например правой (рис. V-17). Эта часть состоит из четырех рычагов поворота А, В, С, D, двух запорных собачек КL и К2 и тринадцати зубчатых колес, образующих систему планетарных и рядовых

зубчатых

соединений.

Рычаги

А и В

скреплены

соответственно

с рамками поворота

Е и F, а

рычаги

С и D — с запорными со­

бачками

Ki и К2-

 

 

 

 

Все четыре рычага установлены свободно на общей оси аппарата

рисунка-'

На концах

эти рычаги несут ролики,

которые входят

в пазы пластин со щупами. Каждый ролик входит в пазы двух

пластин — одной

из верхнего, а второй из нижнего ряда. Зубча­

тые колеса z1—z1

установлены также на общей оси аппарата

рисунка. Зубчатое колесо zx находится в зацеплении с колесом z12,

имеющим общую втулку с колесом z1 3 .

Ось этих колес закреплена

на рамке поворота F. Зубчатое колесо

z13

находится в зацеплении

с колесом zs, имеющим общую втулку

с колесом

гъ.

Колесо z5,

в свою очередь, находится в зацеплении

с колесом

z1 0 ,

имеющим

258

общую втулку

с колесом

z r i . Ось этих колес жестко

закреплена

на зубчатом колесе z4 . Зубчатое колесо z n

находится в зацеплении

с колесом ze,

имеющим

общую втулку

с зубчатым

колесом г.,

которое находится в зацеплении с зубчатой рейкой механизма пялец.

Зубчатое колесо z2 входит в зацепление с колесом z8, имеющим общую втулку с колесом z9. Ось этих зубчатых колес закреплена на рамке поворота Е. Зубчатое колесо z9 входит в зацепление с ко­

лесом z4 .

Подобная конструкция планетарного механизма необходима для того, чтобы получить различные передаточные отношения, соответствующие перемещениям пялец вперед или назад в про­ дольном направлении (левая часть механизма аналогичным обра­

зом обеспечивает перемещение пялец в поперечном

направле­

нии). Механизм обеспечивает перемещение пялец на

величину

от 0,1 до 4,0 мм с интервалом 0,1 мм. Таким образом, с помощью этого механизма могут быть получены 40 различных перемещений

водном направлении и столько же в противоположном.

Врассматриваемом механизме (в каждой половине) имеются четыре ведущих звена — рычаги А, В, С к D, которые повора­ чиваются вокруг оси на угол 30° при воздействии на них пластин. Если поворачивается рычаг А при неподвижных остальных рыча­ гах, то передаточное отношение механизма соответствует переме­ щению пялец на величину 0,1 мм в прямом или-обратном направ­ лении, в зависимости от того, в какую сторону поворачивается рычаг А (вверх или вниз). Поворот рычага В при остальных

неподвижных рычагах соответствует перемещению

пялец на

0,9 мм; рычаг С обеспечивает перемещение на 2,7 мм, рычаг D —

на 0,3 мм.

 

В тех случаях, когда одновременно поворачиваются

несколько

рычагов, общее перемещение пялец равно сумме или разности пере­

мещений,

вызываемых

той

или другой цепью, в зависимости

от направления

поворота

рычагов. Сочетания из перемещений

0,1; 0,3;

0,9;~2,7 мм и —0,1; —0,3; —2,7 мм обеспечивают любые

перемещения через 0,1

мм

от 4,0 до +4,0 мм.

Для примера рассмотрим работу механизма при получении

стежков

длиной

0,1 мм

и

2,7 мм.

Как уже указывалось, стежок длиной 0,1 мм получается при повороте рычага А. При движении каретки обратно в исходное положение правая пластина поворачивает рычаг А обратно на угол 30°, однако этот поворот является уже рабочим ходом ры­ чага, так как при этом механизмы тормоза и дуг-замыкателей подготовят зубчатую передачу к работе.

Вместе с рычагом А повернется и жестко соединенная с ним рамка Е, которая переместит ось и зубчатые колеса z8 и z9 на тот же угол. В это время находящиеся в зацеплении друг с другом

колеса гг,

z1 2 ,

z1 3 , z3 и z5 стоят неподвижно

вследствие торможе­

ния колес

гх

и z2 запорными собачками К\

и К%-

о*

 

259

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ