2.5. Проектирование кулачково-рычажных механизмов на примере

швейных машин, выполняющих строчки сложного рисунка.

Промышленностью выпускаются специализированные швейные машины (неавтоматизированные и полуавтоматы), выполняющие строчки со сложным рисунком. Это зигзаг-машины, вышивальные машины, швейные машины-полуавтоматы для прикрепления пуговиц, фурнитуры, для изготовления петель, закрепок и т.д.

Строчка сложного рисунка может быть подучена путем сложения движений иглы (вертикального и горизонтального поперек строчки) и рейки или каретки (вперед-назад вдоль строчки и вправо-влево поперек строчки).

В зависимости от способа получения строчки сложного рисунка можно условно разделить на три группы, каждой из которых будет соответствовать своя структура механизмов иглы и продвижения ма­териала швейной машины.

1. К первой группе относятся строчки, которые образуются при движении материала в одном направлении и перемещении иглы с опре­деленным законом поперек строчки. Машины, осуществляющие строчку данной группы, отломаются от универсальных механизмом иглы.

Игла получает движение от двух кинематических цепей: в вертикаль­ном направлении - от кривошипное- плаунного, в горизонтальном направлении поперек строчки - от рычало -кулачкового механизмов. Ведущим звеном механизма поперечного отклонения иглы, в общем случае, является копирный диск с профилированным пазом. В маши­нах простой зигзагообразной строчки применен трехцентровьй кулачок.

2. Ко второй группе относятся строчки, которые подучаются при вертикальном движении иглы и перемещении материала в направ­лениях вперед-назад, вправо-влево. Конструктивно швейные машины,

выполняющие строчки этой группы отличаются от универсальных меха­низмом продвижения материала. В них рабочим органом является не рейка, а специальный зажим или каретка, которые получают движение от рычажно-кулачковых механизмов. Рисунок строчки задаете, профилем кулачков на копирных дисках механизмов продольного и поперечного перемещения изделия.

3. К третьей группе относятся строчки, получаемые при движе­нии иглы поперек строчки и каретки вдоль и поперек строчки. Конструкции машин, осуществляющих такой способ получения строки отличается от универсальных механизмами иглы и продвижения мате­риала. Здесь так используется рычажное - кулачковые механизмы.

Одной из особенностей специализированных машин, выполняющих сложную строчки,. является то, что кинематический цикл машины, оп­ределяемую по кинематическому циклу одного или двух механизмов, соответствует нескольким оборотам главного вала, а не одному как в универсальных. Длительность кинематического цикла определяется видом строчки.

Одной из задач проектирования механизмов специализированных машин является профилирование кулачка копирного диска по заданно­му виду строчки.

Решение этой задачи целесообразно проводить в следующей после­довательности.

1. Анализируется заданный рисунок строчки и определяется спо­соб ее получения.

2. Определяются специальные механизмы, обеспечивающие получе­ние рисунка данным способом.

3. Строится циклограмма маши и специальных механизмов. А. Выбирается структура специальных механизмов.

5. На основании данных строчки (длина стежка, ширина зигзага в т.п.) производится синтез механизмов (определяются размеры всех звеньев).

6. Выполняется кинематическая схема каждого механизма.

7. Определяется передаточное отношение от главного вала к распределительному, на котором закреплены ведущие звенья (кулачки) специальных исполнительных механизмов.

8. На основании анализа строчки и кинематической схема механиз­мов определяются последовательность, направление, величина м траектория переменяют ролика толкателя каждого кулачкового механизма,

9. Пользуясь различными методами, произведится профилирова­ние кулачка каждого механизма.

П еред построением циклограммы механизмов машины целесообраз­но составить таблицу перемещений иглы и материала по следующей форме

Таблица 1.

При составлении цикловой диаграммы следует помнить, что в специализированных машинах челночного стежка работа механизмов вертикального движения иглы, челнока и нитепритягивателя практи­чески не отличается от работы этих механизмов в универсальных машинах; продвижение материала в любом направлении, а также откло­нение иглы поперек строчки возможно только в период нахождения иглы вне материала.

Для определения передаточного отношения между главным и распределительным валами пользуются формулой:

,

m –число стежков в раппорте сточки

k –любое целое число

Если проектируется машина, предназначенная обеспечить макси­мальное разнообразие узоров строчки, то К слезет выбирать больше. С точки же зрения обеспечения лучших динамических условий работы пара кулачок-ролик значение к следует выбирать меньшим, тогда одному и тому же перемещению ролика будет соответствовать больший угол поворота кулачка и соответственно меньший угол давле­ния.

При проектировании кулачкового механизма следует стремиться к уменьшению его размеров, учитывая при этом прочность механизма и конструктивные соображения. Профилирование кулачка целесообраз­нее всего проводить используя графические методы, в частности, метод обращенного движения, или аналитический метод с применением ЭВМ. Применение электронно-вычислительных наши позволяет значи­тельно сократить время на проектирование механизмов, выполняющих различные виды строчки. Кроме того, при малых перемещениях анали­тический метод позволяет значительно повысить точность расчета. При использовании метода обращенного движения начальную окружность шайбы кулачка следует разбить на такое количество равных частей, чтобы центральный угол каждой части φ равнялся бы углу поворо­та кулачка за период нахождения иглы над тканью. В швейных ма­шинах в применяемых механизмах вертикального движения иглы можно считать, что коэффициент рабочего хода иглы равен

Угол поворота кулачка за время холостого хода иглы (над тканью) равен

Сущность и последовательность проектирования профиля кулачка одинакова как для плоских, так и для пространственных механизмов иглы и рейки (каретки).

Примеры проектирования таких механизмов можно найти в литера­туре

Примеры проектирования таких механизмов можно найти в литературе [1], [4] , [8], [10], [11].