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

горизонтальных деформаций. Вес уравновешенного шатуна уве­ личился с 36 до 70 г; максимальная реакция на палец кривошипа возросла с 28 до 40 кгс, а средняя—-примерно на 25—30%.

Установка машины на амортизаторы

Целью виброизоляции машины является создание таких усло­ вий на пути распространения колебаний, которые увеличили бы необратимые потери и тем самым уменьшили передаваемую рабо­ чему столу колебательную энергию от корпуса швейной машины. Машина, установленная на амортизаторы, в общем случае пред­ ставляет собой колебательную систему с шестью степенями сво­ боды. Для приближенных расчетов можно принять некоторые допущения: считать, что гармоническая возмущающая сила имеет

в вертикальном направлении

300

Т а б л и ц а 19>

Динамические характеристики виброизолирующих материалов

301

где р = AIH — отношение ширины амортизатора к полной его высоте.

Полученная частота собственных колебаний швейной машины, установленной на резиновые амортизаторы, должна быть меньше частоты возмущающей силы в 5—8 раз.

Увеличение жесткости корпуса швейной машины

Большое влияние на амплитуды вынужденных колебаний оказывает жесткость корпуса головки швейной машины. Как пока­ зывает практика эксплуатации швейных машин, амплитуды коле­ баний рукава из-за неуравновешенности механизмов часто оказы­ ваются недопустимо большими. Это связано с тем, что при проек­ тировании новых швейных машин размеры основных элементов конструкции выбираются без предварительных расчетов. Напри­ мер, при проектировании машины 97 кл. момент инерции сечения

Для того чтобы головка швейной машины работала вне резо­ нансной зоны, рассмотрим, какое влияние оказывают жесткости отдельных элементов корпуса машины на частоту ее собственных колебаний.

Корпус головки (рис. V I . 11, а) большинства швейных машин представляет собой составную конструкцию рамного типа, состоя­ щую из рукава АВ с колонкой ВС и платформы DCE. Рукав с ко­ лонкой отливаются как одна деталь с плавным переходом. Попереч­ ные сечения колонки и рукава выполняются или в виде полых

четырьмя болтами. Корпус головки в собранном виде устанавли­ вается в специальные гнезда рабочего стола.

Одним из важнейших технологических параметров рукавной швейной машины является вылет / рукава, т. е. расстояние от края колонки до линии движения иглы. Под действием инерцион­ ных нагрузок от механизмов игловодителя и нитепритягивателя корпус головки будет колебаться как в вертикальном (Dy), так и в горизонтальном (Dx) направлениях. Поэтому основным тре­ бованием, предъявляемым к швейным машинам, является воз­ можно малое перемещение головной части рукава при его ви­ брации.

Для оценки жесткости корпуса головки швейной машины с плоской платформой в вертикальном направлении и влияния каждого ее элемента (рукава, колонки и платформы) на общую величину прогиба рукава в крайней точке А, которую будем счи­ тать совпадающей с линией движения иглы, рассмотрим корпус

302

5)

1-1

h и ^

ш

б — расчетная схема

ловки в данной точке и будет характеризовать собой его жесткость в вертикальном направлении. Так как корпус швейной машины рассматривается в виде рамы, то перемещения точки А под дей­ ствием силы Р будут происходить по двум направлениям: верти­

303

в игольной пластине также невелика (0,2—0,5 мм). Следовательно, при больших горизонтальных деформациях рукава возможны

Рис. V I . 12. Расчетные схемы элементов корпуса

няются коробчатой формы с плавно меняющимися как по высоте, так и по ширине размерами. Но, принимая во внимание незна­ чительное влияние прогиба рукава на общую деформацию кор­ пуса головки (в дальнейшем это будет показано на примере), будем считать момент инерции рукава во всех сечениях одинако­ вым и равным величине Jх в опасном сечении / — / , в котором дей­ ствует наибольший изгибающий момент М = Ply. Момент инер­ ции сечения для рукавов швейных машин некоторых классов на­ ходится по формуле

Jx = ±{BH*-bh\ (VI.5I)

где Bub — наружная и внутренняя ширина сечения / — / р у к а в а

EJ^MiXy)

304

при определении прогиба рукава связано с некоторыми трудно­ стями вычислительного характера.

Для определения вертикального перемещения /U корпуса головки в точке А разобьем нашу систему на несколько участков:

Рассмотрим участок ВС (рис. V I . 12, б). Считая, что участки АВ, ВС и СЕ жесткие, колонку можно также представить как кон­

Напишем дифференциальные уравнения изогнутой оси плат­ формы соответственно для участков DC и СЕ:

305

Проинтегрируем эти выражения два раза:

Суммарное вертикальное перемещение корпуса головки в точке А (рис. V I . 12, г) найдем как сумму прогибов отдельных участков:

Горизонтальное перемещение корпуса головки в точке А найдем суммированием горизонтальных прогибов отдельных уча­ стков:

306

тем, что в существующих конструкциях корпусов головок швей­ ных машин момент инерции сечения платформы в 5—8 раз меньше момента инерции рукава и в 20—30 раз меньше момента инерции колонки.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ

КОРПУСА ГОЛОВКИ ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ

При рассмотрении колебаний корпуса головки, изготовленного из серого чугуна, будем полагать, что материал однороден, изо­ тропен и следует закону пропорциональности. Так как корпус головки представляет собой упругое тело, то в действительности

А.И. Лурье.

Представив корпус головки швейной машины как конструк­ цию рамного типа и распределив определенным образом массы рукава, колонки и платформы, можно рассматривать ее как систему с несколькими степенями свободы.

Расчетную схему корпуса головки (рис. V I . 13, а) представим в виде составной рамы, расположенной на двух шарнирных

ный стержень, нагруженный сосредоточенным грузом Gx и соб­ ственным распределенным весом gv Согласно работе [17], кинети-

207

s,h

Рис. V I . 13. Расчетная схема распределения масс кор­ пуса машины: а — общая схема; б — расчетная схема рукава; в — расчетная схема платформы; г — эквива­ лентная двухмассовая система

308

.колонки участок ВС можно считать в первом приближении абсо­ лютно жестким и при рассмотрении свободных колебаний деформа­ цию колонки не учитывать.

Рассмотрим участок DCE — платформу (рис. VI.13, а). Рас­ четную схему платформы можно представить как балку на двух опорах, нагруженную на участке DC распределенной нагрузкой g3, а на участке СЕ — нагрузкой g2.

Сначала, пренебрегая массой платформы, найдем кинетическую энергию участка СЕ (рис. V I . 13, в):

309