Петельный полуавтомат с микропроцессорным управлением

Введение.docx

Проектирование петельного полуавтомата с МПУ остается одной из насущных задач конструкторской инженерии машин и аппаратов легкой промышленности. В разработанной на кафедре МАЛП конструкции координатного устройства петельного полуавтомата обнаруживаются недостатки различного содержания: кинематические конструктивные эксплуатационные. В настоящем курсовом проекте ставится задача представления альтернативы координатного устройства с новым кинематическим решением предоставляющим возможность повышения технологической мобильности координатного устройства.

шестерня2.docx

Рисунок 3.1 – Модели деталей для расчета инерционных характеристик

спецификация к КУ2.cdw

спецификация к КУ.cdw

Механизм продольного перемещения
петельного полуавтомата с МПУ

рейка.cdw

Нормальный исходный контур
Степень точности по ГОСТ 3675-81
Измерительная высота
Полиамид ПА6 блочный
сорт 1 ТУ 6-05-988-87

Фрагмент.frw

кинематика КУ.cdw

Кинематические схемы
координатного устройства
петельного полуавтомата с МПУ

Колесо.cdw

Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 9178-81
Делительный диаметр
Толщина зуба по делительной окружности
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Покрытие Хим. Окс. прм.

Колесо для рейки.cdw

Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 9178-81
Делительный диаметр
Толщина зуба по делительной окружности
Покрытие: Ан. Окс.ч.
Исполнение 01 - зеркальное отображение сектора относительно

Фрагмент сборочного чертежа.cdw

сборочный чертеж.cdw

Механизм продольного перемещения
петельного полуавтомата с МПУ

общий вид головки.cdw

кинематическая схема полуавтомата.cdw

РПЗ.doc

1 Обзор петельных полуавтоматов
Петли используются в основном при изготовлении одежды (пальто костюмы). Такие петли образуются с помощью двух нитей: иглы и петлителя. Особенности образования фигурной петли заключаются в том что сначала осуществляется прорубание ткани с контуром глазка и расширение входа в петлю. После этого выполняется обметывание правой кромки обметывание глазка левой кромки и закрепки. При обметывании глазка игла и петлители разворачиваются на 180 градусов с чем связана сложность конструкции полуавтоматов для выполнения фигурных петель.
Параметры петель выполняемых на различных петельных полуавтоматах меняются в следующих пределах.
Длина петли L может быть равна от 6 мм (полуавтомат челночного стежка 3114 класса фирмы "Пфафф" (ФРГ)) до 762 мм (полуавтомат однониточного цепного стежка 31 класса фирмы Пфафф").
Ширина петли В может быть равна от 25 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-Р2 класса фирмы "Минерва" (Чехия)) до 8 мм (полуавтомат двухниточного цепного стежка 62761 класса фирмы "Минерва" (Чехия)).
Ширина кромки петли может быть равна от 1 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-Р2 класса фирмы "Минерва") до 4 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-РЗ класса фирмы "Минерва")
В соответствии с ОСТ 17-835-80 в изделиях госзаказа форма петель устанавливается нормативно-технической документацией на данный вид изделия. Длина петли должна быть больше диаметра пуговицы на 2 5 мм в легкой одежде сорочках белье и корсетных изделиях на 2 7 мм в верхней одежде. Плотность стежков для костюмных шерстяных полушерстяных шелковых хлопчатобумажных льняных и смешанных тканей в прямой петле должна быть 18 25 стежков на 10 мм строчки в фигурной петле 10 12 стежков на 10 мм строчки. Петли образованные челночными стежками рекомендуются для изделий из ткани петли цепного стежка для изделий из трикотажа и других эластичных материалов. Форма петли выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и вида изделия.
Петельные полуавтоматы различаются по виду выполняемых петель. Классификации петельных полуавтоматов по виду стежка: (челночный цепной однониточный цепной двухниточный) типу переплетения (гладьевое бисерное) форме петли и закрепок.
Обзор петельных полуавтоматов показал что скорость шитья не превышает 4000 стежков в минуту в петельных полуавтоматах челночного стежка:
класс LH4-В816 фирмы "Бразер" (Япония)
класс 556 фирмы "Дюркопп" (ФРГ)
класс 741 Фирмы 'Дюркопп
класс LBH-780 фирмы "Джуки" (Япония)
класс 860 фирмы Дюркопп-Адлер" (ФРГ)
класс 3116 фирмы "Пфафф
и не превышает 2000 стежков в минуту в петельных полуавтоматах цепного (однониточного двухниточного) стежка:
класс 62761 фирмы "Минерва
класс 578 фирмы Дюркопп-Адлер
класс 229 фирмы "Зингер
Таким образом петельные полуавтоматы челночного стежка являются предпочтительными по своим скоростным характеристикам.
Обзор петельных полуавтоматов приведен в таблице 1.1.
Иллюстрация некоторых полуавтоматов приведена в приложении.
2 Обзор механизмов продвижения
Конструкции механизмов продвижения материала швейных полуавтоматов можно разделить на два типа:
С гибкими элементами с приводом от шагового электродвигателя:
- ременными (короткошовный полуавтомат класса АМS-212А фирмы «Джуки» (Япония));
- зубчато-ременными (петельный полуавтомат патент N4501207 (Япония) тросовый- вышивальный полуавтомат)).
Новым этапом в развитии механизмов подачи материала явилось создание механизмов подачи материала с приводом от шагового электродвигателя где в качестве программоносителя используется плата ПЗУ или гибкий магнитный диск.
На рисунке 1.1 представлена кинематическая схема механизма подачи материала полуавтомата класса АМS-212А фирмы «Джуки» (Япония). В направляющих 18 на подшипниках линейного перемещения установлена каретка 17 к которой прикреплен ремень 14 связанный с шаговым двигателем 12 с одной стороны а с другой ремень охватывает шкив 15 установленный на оси 16. Задняя часть двигателя материала выполнена в виде рамки с закрепленным в ней винтами 11 валом 9 который через подшипник линейного перемещения связан с направляющей 8. Шаговый двигатель 12 вращает шкив 13 который с помощью ремня 14 приводит в движение двигатель материала 10. Механизм продольного перемещения состоит из шагового двигателя I на шкив которого 2 надет ремень 3 который звеном 6 связан с направляющей 8 и закреплен на ней винтом 7. Направляющая через вал 9 связана с двигателем материала 10. В каретке 17 выполнены направляющие в которых установлен двигатель материала на подшипниках линейного перемещения. При вращении шкива 2 закрепленного на валу шагового двигателя 1 движение через ремень 3 передается на вал 8 который перемещает в продольном направлении двигатель материала 10.
Рисунок 1.1- Механизм подачи материала полуавтомата АМС-212А фирмы «Джуки» (Япония)
На рисунке 1.2 представлена кинематическая схема механизма подачи материала петельного полуавтомата с шаговым приводом. Материал зажимается между лапкой 1 и нижней пластиной 2 при помощи прижимного приспособления 3 и получает перемещения в двух взаимно-перпендикулярных направлениях от двух шаговых двигателей 4 и 5 через зубчато-ременные передачи 6 и 7.
Основные преимущества механизмов подачи материала с шаговыми приводами следующие: повышение технологических возможностей и мобильности улучшение качества строчки широкие функциональные возможности рост производительности снижение требований к квалификации оператора.
Рисунок 1.2 - Механизм подачи материала. Заявка№61-42591В (Япония).
На рис. 1.3 представлена кинематическая цепь привода каретки вышивального полуавтомата. Ткань заправляется в пяльцы 15а которые жестко прикреплены к пластине 15б последняя закреплена на каретке 15. Сложное движение каретки 15 и пяльцев 15а получается за счет сложения движений по осям X и У. Движение по оси X траверсе 8 сообщается от шагового электродвигателя 1 через зубчатые колеса 2 и 3 вал 16 барабаны За и 36 гибкие проволочные тросики 4 и 5 ролики 6 и 7. Вместе с траверсой 8 движение вдоль оси X сообщается каретке 15 и пяльцам 15а. Движение вдоль оси У сообщается каретке 15 и пяльцам 15а от шагового электродвигателя 9 через зубчатые колеса 10 11 вал квадратного сечения 17 барабан 12 гибкий тросик 13 ролик 14. Концы верхней ветви гибкого тросика 13 прикреплены к каретке 14. При вращении квадратного вала и барабана 12 гибкий тросик 13 перемещает каретку 15 по направляющим 8а и 8б траверсы 8. Перемещения пялец 15а по осям X и У программируются в соответствии с требуемым узором вышивки. состоящая из подвижных блоков и гибкого тросика. Основным неостатком таких приводов является длинная кинематическая цепь. Гибкий металлический тросик неоднократно огибает направляющие ролики при работе тросик подвергается многократному изгибу что приводит к быстрому износу тросика. Жесткость таких приводов невысока. Все виды передач с гибкой связью обладают легкостью плавностью работы малоииерционностью но имеется проскальзывание и деформируемость что снижает качество выполняемой операции.
Рисунок 1.3 - Координатное устройство вышивального полуавтомата
На рисунке 1.4 представлена схема механизма подачи материала петельного полуавтомата с микропроцессорным управлением.
Шаговый двигатель 1 передает прижиму 9 поперечные перемещения через кривошип 2 жестко закрепленный на валу шагового двигателя вал квадратного сечения 5 установленный на шарнирных опорах в корпусе коромысло 4 жестко закрепленное на валу квадратного сечения шатун 3 шарнирно связанный с кривошипом 2 и коромыслом 4 коромысло 10 закрепленное на валу квадратного сечения 5 с возможностью вращения вместе с ним и перемещения вдоль его оси шатун 7 шарнирно связанный с этим коромыслом шатуном 8 и прижимом 9.
Шаговый двигатель 11 передает продольные перемещения прижиму 9 через два вала квадратного сечения 5 и 12 установленных на шарнирных опорах в корпусе два коромысла 10 и 13 закрепленных на валах квадратного сечения с возможностью вращения вместе с ними и перемещения вдоль их осей каретку 14 кинематически связанную с валом шагового двигателя и установленную на вагах квадратного сечения с возможностью перемещения вдоль их осей совместно с коромыслами зубчатую рейку 15 жестко закрепленную на каретке 14 и находящуюся в зацеплении с шестерней 16 шатун 8 шарнирно связанный с коромыслом 13 и с прижимом 9 второй шатун 7 шарнирно связанный с шатуном 6 коромыслом 10 и прижимом 9.
Рисунок 1.4 - Механизм подачи материала петельного полуавтомата с МПУ
1 Проектирование механизма продвижения
В созданном на кафедре петельном полуавтомате с МПУ механизм продольных перемещений материала (рисунок 1.4) сообщает рамке 9 псевдопоступательное движение что является технологически удовлетворительным из-за малых размеров ширины петли. Однако такой механизм ограничивает технологические возможности полуавтомата поэтому назревает необходимость в проектировании механизма который сообщал бы рамке поступательные перемещения в продольном направлении. К тому же разрабатываемый механизм мог бы быть унифицированным и по отношению к ряду закрепочных полуавтоматов. Таким образом ставится задача проектирования координатного устройства где перемещение по декартовым координатам передается исполнительному инструменту – прижимной рамке – через зубчатые передачи.
Приведем несколько вариантов кинематического исполнения такого механизма. На кинематической схеме изображенной на рисунке 2.1 каретка 6 связанная с транспортирующей рамкой получает движение от шагового двигателя 1 через зубчатые передачи (шестерня 2 – колесо 3 шестерня 4 – рейка 5). На рисунках 2.2 2.3 изображены еще два варианта исполнения кинематической схемы где передача движения осуществляется аналогично. Каретка 6 получает движение от шагового двигателя 1 через зубчатые передачи (шестерня 2 – колесо 3 шестерня 4 – рейка 5). Однако конструктивно механизмы различаются формообразованием каретки достаточно сложным в обоих случаях но третий вариант предоставляет большую степень унификации на базе разработанного кафедрой петельного полуавтомата. Остановимся на последнем варианте и попробуем конструктивно разработать его предварительно рассчитав параметры кинематической схемы.
Рисунок 2.1 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Рисунок 2.2 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Рисунок 2.3 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Исходными данными являются угловая дискрета вращения ротора шагового двигателя ДШИ 200-3 α=00314 рад и интервал дискреты линейного перемещения прижимной рамки заданный технологическим требованиями (ГОСТ 20521-75) Таким образом общее передаточное число определяется тогда
Для механизма продольных перемещений общее передаточное число определяется также . Принимаем uобщ=157 радм m=1 мм (в соответствии с рядом стандартных модулей зацепления СТ СЭВ 310-86). Тогда 00628. Для унификации проектирования шестерней z3=z4=46 в таком случае z2=16.
Геометрия шестерни 2:
угол профиля αt=20°;
окружной шаг зубьев Pt=m=314×1=314 мм;
толщина зуба St=05Pt=05×314=157 мм;
диаметр вершин зубьев da2=d2+2m=16+2×1=18 мм;
диаметр впадин зубьев df2=d2-25m=16-25×1=135 мм;
рабочая ширина венца b2=bd×d2=04×16=64 мм (bd=03 06 по табл. 6.8 [20]); принимаем b2=65 мм.
Геометрия колес 3 и 4:
диаметр вершин зубьев da34=d34+2m=46+2×1=48 мм;
диаметр впадин зубьев df34=d34-25m=46-25×1=435 мм;
рабочая ширина венца b34=(6 8)m=8×1=8 мм [23]; принимаем b34=8 мм;
диаметр ступицы dст3=(16 2)dв=175×8=14 мм [23];
длина ступицы Lст34=15dв=15×8=12 мм [23];
толщина диска k34=(02 04)b34=04×8=32 мм [23] принимаем k=32 мм;
размеры шпоночного паза по ГОСТ 8788-68.
угол профиля зуба α=20°;
шаг зуба p=m=314×1=314 мм.
высота головки зуба ha5=m=1 мм;
высота ножки зуба hf5=125m=125×1=125 мм;
граничная высота зуба h
высота зуба h5=225m=225×1=225 мм.
Для обеспечения перемещения в l=30 мм необходимо рабочую длину рейки сделать . Тогда . Принимаем z=10.
Тогда рабочая длина рейки станет равной lр=pz=314×10=314 мм.
Рабочая ширина венца b5=(8 10)m =8×1=8 мм (таблица 13 [23]);
принимаем b5=8 мм. Учитывая рабочую длину рейки зубчатую геометрию шестерни 3 уменьшим до зубчатого сектора. Угол сектора входящего в кинематическое зацепление с рейкой будет равен рад (78 град).
2 Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ
Полуавтомат петельный предназначен для автоматического обметывания петель с закрепками любой формы (прямыми поперечными клиновидными и др.) двухниточным челночным стежком на швейных изделиях из легких средних и средне-тяжелых материалов.
Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ представлена на рисунке 2.4.
Механизм вертикальных перемещений иглы.
Игловодитель 9 получает вертикальное возвратно-поступательное движение от главного вала 3 через кривошип 4 шатун 5 ползун 6 поводок 7.
Ротационное движение челночное устройство 42 жестко закрепленное на валике 41 получает посредством зубчатой пары 17 40 от распределительного вала 16 приводимого во вращение через зубчато-ременную передачу 14 от главного вала 3.
Механизм зигзага (отклонений иглы).
Качательное движение поперек линии строчки рамка игловодителя 8 с установленным в ней игловодителем 9 получает по заданной управляющей программе от шагового электродвигателя ШД-1 через коромысло 13 шатун 12 коромысло 11. Рамка игловодителя 8 совершает одно поперечное перемещение за два укола иглы. Величина этого перемещения соответствует ширине кромки петли.
Координатное устройство.
Координатное устройство предназначено для сообщения прижимной рамке 18 перемещений в двух взаимно-перпендикулярных направлениях: по осям X Y. Движение по оси X сообщается прижимной рамке 18 от шагового электродвигателя ШД-1 через шестерню 31 зубчатое колесо 30 вал 24 зубчатый сектор 28 рейку 29 шатун 20 кронштейн 19.
Поступательное движение по оси Y прижимная рамка 18 получает от шагового электродвигателя ШД-3 через шестерню 27 зубчатую рейку 26 кронштейн 25 коромысла 22 28 шатуны 20 21 кронштейн 19. Прижимное усилие сообщается рамке пружиной 52.
Нож 43 для прорезки петли получает вертикальное движение вниз от электромагнита ЭМ2 через коромысло 51 шатун 50 двуплечее коромысло 49 тягу 48 двуплечее коромысло 47 шатун 46 поводок 45 стержень 44.
Электромагнит ЭМ2 механизма ножа срабатывает одновременно с электромагнитом автоматической обрезки ниток при выполнении последнего стежка. Возвратное движение вверх ножа 43 (после выключения ЭМ2) производится пружиной 53.
Механизм подъема прижимной рамки.
Механизм служит для подъема прижимного устройства 18 после окончания шитья.
Подъем прижимной рамки 18 осуществляется от электромагнита ЭМ1 через двуплечее коромысло 39 и тягу 38 коромысло 37 вал 36 коромысло 35 тягу 34 коромысло 33 вал 23 коромысло 22 шатуны 21 20 кронштейн 19
Порядок работы петельного полуавтомата с МПУ.
Петельный полуавтомат работает следующим образом. Под прижимную рамку 18 (см. рис. 2.4) которая в исходном состоянии поднята укладывают обрабатываемую деталь. Нажимают на педаль 16 (рис. 2.5). При этом прижим 18 опускается и прижимает обрабатываемую
деталь к игольной пластине.
Шаговым электродвигателям ШД-1 ШД-2 ШД-3 с помощью системы программного управления задается режим работы обеспечивающий законы движения прижимной рамке 15 и рамке игловодителя 8 в соответствии с рисунком петли. Перемещения прижимной рамки и рамки игловодителя синхронизированы с вертикальным возвратно-поступательным движением игловодителя 9.
Обметывание кромок петли осуществляется за счет одновременного вертикального возвратно-поступательного движения игловодителя 9 качания рамки игловодителя 8 поперек направления подачи материала вращения челночного устройства 42 и перемещения прижимной рамки 18 в направлении оси Y.
Закрепки выполняются в результате сложения вертикального возвратно-поступательного движения игловодителя 9 качания рамки игловодителя 8 вращения челночного устройства 42 и перемещений прижимной рамки 18 по осям X и Y в соответствии с их формой.
После обметывания петли и выполнения закрепок срабатывает механизм автоматической обрезки ниток (на рисунках не показан). Затем происходит прорубание петли ножом и автоматический подъем прижимной рамки. Деталь с обработанной петлей снимается или перемещается для обметывания новой петли. Изменение формы и размера петли осуществляется нажатием на кнопку пульта управления и при необходимости заменой ножа в держателе.
Рисунок 2.2 - Общий вид петельного полуавтомата с МПУ
- стол; 2 - блок управления; 3 - переключатель рычажный; 4 -электропривод; 5 - поддон; 6 - механизм зигзага; 7 - стойка катушечная; 8 10 -ограждения; 9 - швейная головка; 11 - пульт; 12 - координатное устройство; 13 - крышка; 14 - выключатель; 15 - блок электромагнитов; 16 - педаль; 17 -опора; 18 - башмак;
- болт; 20 - шарнир; 21 - электромагнит дополнительной обрезки.
Техническая характеристика петельного полуавтомата с МПУ.
Максимальная скорость шитья стежковмин 3800
Длина петли по ножу мм 8-38
Ширина петли мм 25-6
Ширина обметки петли мм 1 -3
Длина закрепки по концам прямой петли мм 15-2
Максимальная толщина обрабатываемых материалов в сжатом
Концы ниток после обрезки мм не более 12
Высота подъема прижима мм 10
Установленная мощность электродвигателей кВт 07
Габариты полуавтомата мм не более:
Высота (регулируется) 1550
Полуавтомат (рис. 2.5) состоит из стола 1 на котором установлены швейная головка 9 блок управления 2 электропривод 4 пульт управления 11 стойка катушечная 7. На швейной головке установлены механизм зигзага 6 координатное устройство 12.
Оригинальными составными частями полуавтомата являются: механизм зигзага (отклонений иглы) координатное устройство механизм ножа блок микропроцессорного управления.
1 Расчет масс и моментов инерции звеньев
Для расчета приведенных к ротору шагового двигателя моментов инерции звеньев механизмов необходимо определить инерционные характеристики всех движущихся звеньев. Возможности твердотельного моделирования в графическом редакторе КОМПАС-3D V7 включают сервисные функции среди которых имеется опция расчета инерционных характеристик твердотельных моделей.
Построение упрощенных моделей звеньев 2-5 (рисунок 3.1) позволяет вычислительными средствами графического редактора рассчитать их инерционные характеристики. Приведенный к ротору шагового двигателя момент инерции всех звеньев механизма продольных перемещений определяется
Приведенный к ротору шагового двигателя момент сил сопротивления для механизма продольных перемещений определяется
где Рс – сила активного сопротивления прижима равная сумме силы трения качения подшипников по валам квадратного вала и силы трения материала о стол полуавтомата то есть
где G – вес движущейся системы звеньев
общ – общий коэффициент полезного действия опор участвующих в динамике механизма (в каждом из зубчатых секторов по 4 подшипника но конструкция позволяет для каждого коромысла принять =099)
N – сила прижатия материала Н
kтр – коэффициент трения материала о стол полуавтомата kтр=03.
Величину силы N действующей на ткань со стороны прижимной лапки можно определить из характеристики пружины. Наибольшее усилие (наибольшая нагрузка при полном поджатии пружины) определяется по формуле:
где Ркон - усилие при полном поджатии пружины Н;
Dср=11- диаметр пружины мм;
d=11- диаметр проволоки мм;
[]-допускаемое касательное напряжение в пружине;
в=2500 - временное сопротивление разрыву Нмм2;
[] =03·в=03·2500=750 Нмм2;
Рабочий ход пружины при опускании лапки на ткань :
где С- жесткость пружины Нм;
G=82·105 модуль упругости материала пружины Нмм2;
n=25 - число витков пружины;
Зная по паспортным данным ход лапки (равен 10 мм) найдем Рнач –равное давлению лапки на материал:
2 Расчет шагового привода
Кинематические и динамические ограничения на скоростной режим обусловлены механическими характеристиками рассматриваемого типа шагового двигателя (ДШИ 200-3) и выглядят следующим образом
где м м – соответственно угловые скорость и ускорение ротора шагового двигателя;
Мд - движущий момент ротора;
Мн – момент нагрузки.
Расчет момента нагрузки для различных значений углового ускорения сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчет приведенного к валу ШЭД механизма продольного перемещения момента нагрузки
Механизм продольных перемещений
Сравнение полученных значений момента нагрузки с имеющимися значениями движущего момента на графике механических характеристик двигателя (рисунок 3.2) позволяет обнаружить что скоростной режим охватывает весь диапазон угловых ускорений для обоих механизмов за исключением м=20000с-2.
Рисунок 3.2 – Механические характеристики шагового двигателя ДШИ 200-3
Для предшествующего значения м=18000с-2 в соответствии с механическими характеристиками двигателя значение угловой скорости будет следующим (рисунок 3.) м=50 с-1. Попытки оптимизировать значения угловой скорости дают результат для длины стежка sст=3 мм
Но повышать угловую скорость при неизменном угловом ускорении не представляется возможным поскольку тогда уменьшается значение движущего момента. В таком случае расчет возможной скорости шитья производится для значений угловых скоростей снятых с механических характеристик двигателя.
где kтр – коэффициент транспортирования kтр=04-06. Для петли обусловлено kтр=05.
Значения возможной скорости шитья при различных значениях длины стежка сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Значения возможной скорости шитья для механизма продольных перемещений
Полученные значения (таблица 3.2) показывают возможность достижения необходимой скорости шитья на проектируемом петельном полуавтомате.
Проектирование механизма продольных перемещения у петельного полуавтомата с МПУ доказывает возможность избавления от криволинейности годографа линейной скорости шарнира коромысла у разработанной на кафедре конструкции что в свою очередь позволяет использовать разработанную в курсовом проекте конструкцию для петельного полуавтомата и для закрепочного полуавтомата. В целом предложенная конструкция координатного устройства служит успешной заменой координатного устройства у петельного полуавтомата с МПУ.
Проведенные расчеты демонстрируют возможность достижения нужного скоростного режима шитья.
Вальщиков Н.М. Зайцев Б.А. Вальщиков Ю.Н. Расчет и проектирование машин швейного производства. – Л.: Машиностроение 1973.
Гарбарук В.П. Расчет и конструирование основных механизмов челночных швейных машин. – Л.: Машиностроение 1977.
Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение Ленинград. отд-ние 1984.
ГОСТ 20521-75. Технология швейного производства (Термины и определения).
ГОСТ 4103-82. Изделия швейные. Методы контроля качества.
Детали машин в примерах и задачах: Учеб. пособие Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. – 2-е изд. – Мн.: Выш. школа 1981.
Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа 1984.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 1А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Новичихина Л.И. Справочник по техническому черчению. – Мн.: Выш. школа 1976.
Оборудование швейного производства. Вальщиков Н.М. Шарапин А.И. Идиатулин И.А. Вальщиков Ю.Н. – М.: Легкая индустрия 1977.
Савостицкий А. В. Меликов С. Х. Технология швейных изделий Под редакцией А. В. Савостицкого. – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982.

шестерня2.doc

Рисунок 3.1 – Модели деталей для расчета инерционных характеристик

таблица 1,1.doc

Технические харакеристики
Для прямых петель на сорочки пижамы вдоль края материала
n=4000 стежковмин. Подъем лапок 14 мм
Дисплей шаговые электродвигатели пневматическое однопедальное обслуживание
Для прямых петель на сорочках пижамах вдоль края материала
Двухпедальное обслуживание
Для изготовления петель на сорочках блузках с автоматическим перемещением полочек
Челнок с горизонтальной осью вращения укладчик больших деталей
(ленточный транспор-
n=4000 стежковмин. Количество стежков на петлю- 64-400 количество программ-20 количество петель- 1-99 производительность 2000 сорочек за 8 часов
Таблица 1.1 - Обзор полуавтоматов

Содержание.doc

1 Обзор петельных полуавтоматов
2 Обзор механизмов продвижения
1 Проектирование механизма продвижения
2 Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ
1 Расчет масс и моментов инерции звеньев
2 Расчет шагового привода
В настоящем курсовом проекте осуществлена попытка проектирования и расчета оснастки для закладывания отделочных строчек применяемой на двухигольной машине. Предварительный расчет демонстрирует целесообразность использования конструкции оснастки. Единственным весомым недостатком предлагаемой оснастки является невысокая технологическая мобильность ограниченная классом швейной машины поскольку у машины 852 класса существует несколько вариантов исполнения расстояния между игл.
Вальщиков Н.М. Зайцев Б.А. Вальщиков Ю.Н. Расчет и проектирование машин швейного производства. – Л.: Машиностроение 1973.
Гарбарук В.П. Расчет и конструирование основных механизмов челночных швейных машин. – Л.: Машиностроение 1977.
Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение Ленинград. отд-ние 1984.
ГОСТ 20521-75. Технология швейного производства (Термины и определения).
ГОСТ 4103-82. Изделия швейные. Методы контроля качества.
Детали машин в примерах и задачах: Учеб. пособие Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. – 2-е изд. – Мн.: Выш. школа 1981.
Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа 1984.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 1А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Новичихина Л.И. Справочник по техническому черчению. – Мн.: Выш. школа 1976.
Оборудование швейного производства. Вальщиков Н.М. Шарапин А.И. Идиатулин И.А. Вальщиков Ю.Н. – М.: Легкая индустрия 1977.
Савостицкий А. В. Меликов С. Х. Технология швейных изделий Под редакцией А. В. Савостицкого. – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982.

картинки к обзору.doc

Петельный полуавтомат фирмы «DURKOPP»
Двухголовочный автомат для обметки петель манжеты фирмы «JUKI»
Петельный полуавтомат фирмы «MINERVA»
Петельный полуавтомат 1025 класса

РПЗ.docx

1 Обзор петельных полуавтоматов
Петли используются в основном при изготовлении одежды (пальто костюмы). Такие петли образуются с помощью двух нитей: иглы и петлителя. Особенности образования фигурной петли заключаются в том что сначала осуществляется прорубание ткани с контуром глазка и расширение входа в петлю. После этого выполняется обметывание правой кромки обметывание глазка левой кромки и закрепки. При обметывании глазка игла и петлители разворачиваются на 180 градусов с чем связана сложность конструкции полуавтоматов для выполнения фигурных петель.
Параметры петель выполняемых на различных петельных полуавтоматах меняются в следующих пределах.
Длина петли L может быть равна от 6 мм (полуавтомат челночного стежка 3114 класса фирмы "Пфафф" (ФРГ)) до 762 мм (полуавтомат однониточного цепного стежка 31 класса фирмы Пфафф").
Ширина петли В может быть равна от 25 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-Р2 класса фирмы "Минерва" (Чехия)) до 8 мм (полуавтомат двухниточного цепного стежка 62761 класса фирмы "Минерва" (Чехия)).
Ширина кромки петли может быть равна от 1 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-Р2 класса фирмы "Минерва") до 4 мм (полуавтомат челночного стежка 01179-РЗ класса фирмы "Минерва")
В соответствии с ОСТ 17-835-80 в изделиях госзаказа форма петель устанавливается нормативно-технической документацией на данный вид изделия. Длина петли должна быть больше диаметра пуговицы на 2 5 мм в легкой одежде сорочках белье и корсетных изделиях на 2 7 мм в верхней одежде. Плотность стежков для костюмных шерстяных полушерстяных шелковых хлопчатобумажных льняных и смешанных тканей в прямой петле должна быть 18 25 стежков на 10 мм строчки в фигурной петле 10 12 стежков на 10 мм строчки. Петли образованные челночными стежками рекомендуются для изделий из ткани петли цепного стежка для изделий из трикотажа и других эластичных материалов. Форма петли выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и вида изделия.
Петельные полуавтоматы различаются по виду выполняемых петель. Классификации петельных полуавтоматов по виду стежка: (челночный цепной однониточный цепной двухниточный) типу переплетения (гладьевое бисерное) форме петли и закрепок.
Обзор петельных полуавтоматов показал что скорость шитья не превышает 4000 стежков в минуту в петельных полуавтоматах челночного стежка:
класс LH4-В816 фирмы "Бразер" (Япония)
класс 556 фирмы "Дюркопп" (ФРГ)
класс 741 Фирмы 'Дюркопп
класс LBH-780 фирмы "Джуки" (Япония)
класс 860 фирмы Дюркопп-Адлер" (ФРГ)
класс 3116 фирмы "Пфафф
и не превышает 2000 стежков в минуту в петельных полуавтоматах цепного (однониточного двухниточного) стежка:
класс 62761 фирмы "Минерва
класс 578 фирмы Дюркопп-Адлер
класс 229 фирмы "Зингер
Таким образом петельные полуавтоматы челночного стежка являются предпочтительными по своим скоростным характеристикам.
Обзор петельных полуавтоматов приведен в таблице 1.1.
Иллюстрация некоторых полуавтоматов приведена в приложении.
2 Обзор механизмов продвижения
Конструкции механизмов продвижения материала швейных полуавтоматов можно разделить на два типа:
С гибкими элементами с приводом от шагового электродвигателя:
- ременными (короткошовный полуавтомат класса АМS-212А фирмы «Джуки» (Япония));
- зубчато-ременными (петельный полуавтомат патент N4501207 (Япония) тросовый- вышивальный полуавтомат)).
Новым этапом в развитии механизмов подачи материала явилось создание механизмов подачи материала с приводом от шагового электродвигателя где в качестве программоносителя используется плата ПЗУ или гибкий магнитный диск.
На рисунке 1.1 представлена кинематическая схема механизма подачи материала полуавтомата класса АМS-212А фирмы «Джуки» (Япония). В направляющих 18 на подшипниках линейного перемещения установлена каретка 17 к которой прикреплен ремень 14 связанный с шаговым двигателем 12 с одной стороны а с другой ремень охватывает шкив 15 установленный на оси 16. Задняя часть двигателя материала выполнена в виде рамки с закрепленным в ней винтами 11 валом 9 который через подшипник линейного перемещения связан с направляющей 8. Шаговый двигатель 12 вращает шкив 13 который с помощью ремня 14 приводит в движение двигатель материала 10. Механизм продольного перемещения состоит из шагового двигателя I на шкив которого 2 надет ремень 3 который звеном 6 связан с направляющей 8 и закреплен на ней винтом 7. Направляющая через вал 9 связана с двигателем материала 10. В каретке 17 выполнены направляющие в которых установлен двигатель материала на подшипниках линейного перемещения. При вращении шкива 2 закрепленного на валу шагового двигателя 1 движение через ремень 3 передается на вал 8 который перемещает в продольном направлении двигатель материала 10.
Рисунок 1.1- Механизм подачи материала полуавтомата АМС-212А фирмы «Джуки» (Япония)
На рисунке 1.2 представлена кинематическая схема механизма подачи материала петельного полуавтомата с шаговым приводом. Материал зажимается между лапкой 1 и нижней пластиной 2 при помощи прижимного приспособления 3 и получает перемещения в двух взаимно-перпендикулярных направлениях от двух шаговых двигателей 4 и 5 через зубчато-ременные передачи 6 и 7.
Основные преимущества механизмов подачи материала с шаговыми приводами следующие: повышение технологических возможностей и мобильности улучшение качества строчки широкие функциональные возможности рост производительности снижение требований к квалификации оператора.
Рисунок 1.2 - Механизм подачи материала. Заявка№61-42591В (Япония).
На рис. 1.3 представлена кинематическая цепь привода каретки вышивального полуавтомата. Ткань заправляется в пяльцы 15а которые жестко прикреплены к пластине 15б последняя закреплена на каретке 15. Сложное движение каретки 15 и пяльцев 15а получается за счет сложения движений по осям X и У. Движение по оси X траверсе 8 сообщается от шагового электродвигателя 1 через зубчатые колеса 2 и 3 вал 16 барабаны За и 36 гибкие проволочные тросики 4 и 5 ролики 6 и 7. Вместе с траверсой 8 движение вдоль оси X сообщается каретке 15 и пяльцам 15а. Движение вдоль оси У сообщается каретке 15 и пяльцам 15а от шагового электродвигателя 9 через зубчатые колеса 10 11 вал квадратного сечения 17 барабан 12 гибкий тросик 13 ролик 14. Концы верхней ветви гибкого тросика 13 прикреплены к каретке 14. При вращении квадратного вала и барабана 12 гибкий тросик 13 перемещает каретку 15 по направляющим 8а и 8б траверсы 8. Перемещения пялец 15а по осям X и У программируются в соответствии с требуемым узором вышивки. состоящая из подвижных блоков и гибкого тросика. Основным неостатком таких приводов является длинная кинематическая цепь. Гибкий металлический тросик неоднократно огибает направляющие ролики при работе тросик подвергается многократному изгибу что приводит к быстрому износу тросика. Жесткость таких приводов невысока. Все виды передач с гибкой связью обладают легкостью плавностью работы малоииерционностью но имеется проскальзывание и деформируемость что снижает качество выполняемой операции.
Рисунок 1.3 - Координатное устройство вышивального полуавтомата
На рисунке 1.4 представлена схема механизма подачи материала петельного полуавтомата с микропроцессорным управлением.
Шаговый двигатель 1 передает прижиму 9 поперечные перемещения через кривошип 2 жестко закрепленный на валу шагового двигателя вал квадратного сечения 5 установленный на шарнирных опорах в корпусе коромысло 4 жестко закрепленное на валу квадратного сечения шатун 3 шарнирно связанный с кривошипом 2 и коромыслом 4 коромысло 10 закрепленное на валу квадратного сечения 5 с возможностью вращения вместе с ним и перемещения вдоль его оси шатун 7 шарнирно связанный с этим коромыслом шатуном 8 и прижимом 9.
Шаговый двигатель 11 передает продольные перемещения прижиму 9 через два вала квадратного сечения 5 и 12 установленных на шарнирных опорах в корпусе два коромысла 10 и 13 закрепленных на валах квадратного сечения с возможностью вращения вместе с ними и перемещения вдоль их осей каретку 14 кинематически связанную с валом шагового двигателя и установленную на вагах квадратного сечения с возможностью перемещения вдоль их осей совместно с коромыслами зубчатую рейку 15 жестко закрепленную на каретке 14 и находящуюся в зацеплении с шестерней 16 шатун 8 шарнирно связанный с коромыслом 13 и с прижимом 9 второй шатун 7 шарнирно связанный с шатуном 6 коромыслом 10 и прижимом 9.
Рисунок 1.4 - Механизм подачи материала петельного полуавтомата с МПУ
1 Проектирование механизма продвижения
В созданном на кафедре петельном полуавтомате с МПУ механизм продольных перемещений материала (рисунок 1.4) сообщает рамке 9 псевдопоступательное движение что является технологически удовлетворительным из-за малых размеров ширины петли. Однако такой механизм ограничивает технологические возможности полуавтомата поэтому назревает необходимость в проектировании механизма который сообщал бы рамке поступательные перемещения в продольном направлении. К тому же разрабатываемый механизм мог бы быть унифицированным и по отношению к ряду закрепочных полуавтоматов. Таким образом ставится задача проектирования координатного устройства где перемещение по декартовым координатам передается исполнительному инструменту – прижимной рамке – через зубчатые передачи.
Приведем несколько вариантов кинематического исполнения такого механизма. На кинематической схеме изображенной на рисунке 2.1 каретка 6 связанная с транспортирующей рамкой получает движение от шагового двигателя 1 через зубчатые передачи (шестерня 2 – колесо 3 шестерня 4 – рейка 5). На рисунках 2.2 2.3 изображены еще два варианта исполнения кинематической схемы где передача движения осуществляется аналогично. Каретка 6 получает движение от шагового двигателя 1 через зубчатые передачи (шестерня 2 – колесо 3 шестерня 4 – рейка 5). Однако конструктивно механизмы различаются формообразованием каретки достаточно сложным в обоих случаях но третий вариант предоставляет большую степень унификации на базе разработанного кафедрой петельного полуавтомата. Остановимся на последнем варианте и попробуем конструктивно разработать его предварительно рассчитав параметры кинематической схемы.
Рисунок 2.1 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Рисунок 2.2 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Рисунок 2.3 – Кинематическая схема механизма перемещения материала
Исходными данными являются угловая дискрета вращения ротора шагового двигателя ДШИ 200-3 α=00314 рад и интервал дискреты линейного перемещения прижимной рамки заданный технологическим требованиями (ГОСТ 20521-75) Таким образом общее передаточное число определяется тогда
Для механизма продольных перемещений общее передаточное число определяется также . Принимаем uобщ=157 радм m=1 мм (в соответствии с рядом стандартных модулей зацепления СТ СЭВ 310-86). Тогда 00628. Для унификации проектирования шестерней z3=z4=46 в таком случае z2=16.
Геометрия шестерни 2:
угол профиля αt=20°;
окружной шаг зубьев Pt=m=314×1=314 мм;
толщина зуба St=05Pt=05×314=157 мм;
диаметр вершин зубьев da2=d2+2m=16+2×1=18 мм;
диаметр впадин зубьев df2=d2-25m=16-25×1=135 мм;
рабочая ширина венца b2=bd×d2=04×16=64 мм (bd=03 06 по табл. 6.8 [20]); принимаем b2=65 мм.
Геометрия колес 3 и 4:
диаметр вершин зубьев da34=d34+2m=46+2×1=48 мм;
диаметр впадин зубьев df34=d34-25m=46-25×1=435 мм;
рабочая ширина венца b34=(6 8)m=8×1=8 мм [23]; принимаем b34=8 мм;
диаметр ступицы dст3=(16 2)dв=175×8=14 мм [23];
длина ступицы Lст34=15dв=15×8=12 мм [23];
толщина диска k34=(02 04)b34=04×8=32 мм [23] принимаем k=32 мм;
размеры шпоночного паза по ГОСТ 8788-68.
угол профиля зуба α=20°;
шаг зуба p=m=314×1=314 мм.
высота головки зуба ha5=m=1 мм;
высота ножки зуба hf5=125m=125×1=125 мм;
граничная высота зуба h
высота зуба h5=225m=225×1=225 мм.
Для обеспечения перемещения в l=30 мм необходимо рабочую длину рейки сделать . Тогда . Принимаем z=10.
Тогда рабочая длина рейки станет равной lр=pz=314×10=314 мм.
Рабочая ширина венца b5=(8 10)m =8×1=8 мм (таблица 13 [23]);
принимаем b5=8 мм. Учитывая рабочую длину рейки зубчатую геометрию шестерни 3 уменьшим до зубчатого сектора. Угол сектора входящего в кинематическое зацепление с рейкой будет равен рад (78 град).
2 Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ
Полуавтомат петельный предназначен для автоматического обметывания петель с закрепками любой формы (прямыми поперечными клиновидными и др.) двухниточным челночным стежком на швейных изделиях из легких средних и средне-тяжелых материалов.
Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ представлена на рисунке 2.4.
Механизм вертикальных перемещений иглы.
Игловодитель 9 получает вертикальное возвратно-поступательное движение от главного вала 3 через кривошип 4 шатун 5 ползун 6 поводок 7.
Ротационное движение челночное устройство 42 жестко закрепленное на валике 41 получает посредством зубчатой пары 17 40 от распределительного вала 16 приводимого во вращение через зубчато-ременную передачу 14 от главного вала 3.
Механизм зигзага (отклонений иглы).
Качательное движение поперек линии строчки рамка игловодителя 8 с установленным в ней игловодителем 9 получает по заданной управляющей программе от шагового электродвигателя ШД-1 через коромысло 13 шатун 12 коромысло 11. Рамка игловодителя 8 совершает одно поперечное перемещение за два укола иглы. Величина этого перемещения соответствует ширине кромки петли.
Координатное устройство.
Координатное устройство предназначено для сообщения прижимной рамке 18 перемещений в двух взаимно-перпендикулярных направлениях: по осям X Y. Движение по оси X сообщается прижимной рамке 18 от шагового электродвигателя ШД-1 через шестерню 31 зубчатое колесо 30 вал 24 зубчатый сектор 28 рейку 29 шатун 20 кронштейн 19.
Поступательное движение по оси Y прижимная рамка 18 получает от шагового электродвигателя ШД-3 через шестерню 27 зубчатую рейку 26 кронштейн 25 коромысла 22 28 шатуны 20 21 кронштейн 19. Прижимное усилие сообщается рамке пружиной 52.
Нож 43 для прорезки петли получает вертикальное движение вниз от электромагнита ЭМ2 через коромысло 51 шатун 50 двуплечее коромысло 49 тягу 48 двуплечее коромысло 47 шатун 46 поводок 45 стержень 44.
Электромагнит ЭМ2 механизма ножа срабатывает одновременно с электромагнитом автоматической обрезки ниток при выполнении последнего стежка. Возвратное движение вверх ножа 43 (после выключения ЭМ2) производится пружиной 53.
Механизм подъема прижимной рамки.
Механизм служит для подъема прижимного устройства 18 после окончания шитья.
Подъем прижимной рамки 18 осуществляется от электромагнита ЭМ1 через двуплечее коромысло 39 и тягу 38 коромысло 37 вал 36 коромысло 35 тягу 34 коромысло 33 вал 23 коромысло 22 шатуны 21 20 кронштейн 19
Порядок работы петельного полуавтомата с МПУ.
Петельный полуавтомат работает следующим образом. Под прижимную рамку 18 (см. рис. 2.4) которая в исходном состоянии поднята укладывают обрабатываемую деталь. Нажимают на педаль 16 (рис. 2.5). При этом прижим 18 опускается и прижимает обрабатываемую
деталь к игольной пластине.
Шаговым электродвигателям ШД-1 ШД-2 ШД-3 с помощью системы программного управления задается режим работы обеспечивающий законы движения прижимной рамке 15 и рамке игловодителя 8 в соответствии с рисунком петли. Перемещения прижимной рамки и рамки игловодителя синхронизированы с вертикальным возвратно-поступательным движением игловодителя 9.
Обметывание кромок петли осуществляется за счет одновременного вертикального возвратно-поступательного движения игловодителя 9 качания рамки игловодителя 8 поперек направления подачи материала вращения челночного устройства 42 и перемещения прижимной рамки 18 в направлении оси Y.
Закрепки выполняются в результате сложения вертикального возвратно-поступательного движения игловодителя 9 качания рамки игловодителя 8 вращения челночного устройства 42 и перемещений прижимной рамки 18 по осям X и Y в соответствии с их формой.
После обметывания петли и выполнения закрепок срабатывает механизм автоматической обрезки ниток (на рисунках не показан). Затем происходит прорубание петли ножом и автоматический подъем прижимной рамки. Деталь с обработанной петлей снимается или перемещается для обметывания новой петли. Изменение формы и размера петли осуществляется нажатием на кнопку пульта управления и при необходимости заменой ножа в держателе.
Рисунок 2.2 - Общий вид петельного полуавтомата с МПУ
- стол; 2 - блок управления; 3 - переключатель рычажный; 4 -электропривод; 5 - поддон; 6 - механизм зигзага; 7 - стойка катушечная; 8 10 -ограждения; 9 - швейная головка; 11 - пульт; 12 - координатное устройство; 13 - крышка; 14 - выключатель; 15 - блок электромагнитов; 16 - педаль; 17 -опора; 18 - башмак;
- болт; 20 - шарнир; 21 - электромагнит дополнительной обрезки.
Техническая характеристика петельного полуавтомата с МПУ.
Максимальная скорость шитья стежковмин 3800
Длина петли по ножу мм 8-38
Ширина петли мм 25-6
Ширина обметки петли мм 1 -3
Длина закрепки по концам прямой петли мм 15-2
Максимальная толщина обрабатываемых материалов в сжатом
Концы ниток после обрезки мм не более 12
Высота подъема прижима мм 10
Установленная мощность электродвигателей кВт 07
Габариты полуавтомата мм не более:
Высота (регулируется) 1550
Полуавтомат (рис. 2.5) состоит из стола 1 на котором установлены швейная головка 9 блок управления 2 электропривод 4 пульт управления 11 стойка катушечная 7. На швейной головке установлены механизм зигзага 6 координатное устройство 12.
Оригинальными составными частями полуавтомата являются: механизм зигзага (отклонений иглы) координатное устройство механизм ножа блок микропроцессорного управления.
1 Расчет масс и моментов инерции звеньев
Для расчета приведенных к ротору шагового двигателя моментов инерции звеньев механизмов необходимо определить инерционные характеристики всех движущихся звеньев. Возможности твердотельного моделирования в графическом редакторе КОМПАС-3D V7 включают сервисные функции среди которых имеется опция расчета инерционных характеристик твердотельных моделей.
Построение упрощенных моделей звеньев 2-5 (рисунок 3.1) позволяет вычислительными средствами графического редактора рассчитать их инерционные характеристики. Приведенный к ротору шагового двигателя момент инерции всех звеньев механизма продольных перемещений определяется
Приведенный к ротору шагового двигателя момент сил сопротивления для механизма продольных перемещений определяется
где Рс – сила активного сопротивления прижима равная сумме силы трения качения подшипников по валам квадратного вала и силы трения материала о стол полуавтомата то есть
где G – вес движущейся системы звеньев
общ – общий коэффициент полезного действия опор участвующих в динамике механизма (в каждом из зубчатых секторов по 4 подшипника но конструкция позволяет для каждого коромысла принять =099)
N – сила прижатия материала Н
kтр – коэффициент трения материала о стол полуавтомата kтр=03.
Величину силы N действующей на ткань со стороны прижимной лапки можно определить из характеристики пружины. Наибольшее усилие (наибольшая нагрузка при полном поджатии пружины) определяется по формуле:
где Ркон - усилие при полном поджатии пружины Н;
Dср=11- диаметр пружины мм;
d=11- диаметр проволоки мм;
[]-допускаемое касательное напряжение в пружине;
в=2500 - временное сопротивление разрыву Нмм2;
[] =03·в=03·2500=750 Нмм2;
Рабочий ход пружины при опускании лапки на ткань :
где С- жесткость пружины Нм;
G=82·105 модуль упругости материала пружины Нмм2;
n=25 - число витков пружины;
Зная по паспортным данным ход лапки (равен 10 мм) найдем Рнач –равное давлению лапки на материал:
2 Расчет шагового привода
Кинематические и динамические ограничения на скоростной режим обусловлены механическими характеристиками рассматриваемого типа шагового двигателя (ДШИ 200-3) и выглядят следующим образом
где м м – соответственно угловые скорость и ускорение ротора шагового двигателя;
Мд - движущий момент ротора;
Мн – момент нагрузки.
Расчет момента нагрузки для различных значений углового ускорения сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчет приведенного к валу ШЭД механизма продольного перемещения момента нагрузки
Механизм продольных перемещений
Сравнение полученных значений момента нагрузки с имеющимися значениями движущего момента на графике механических характеристик двигателя (рисунок 3.2) позволяет обнаружить что скоростной режим охватывает весь диапазон угловых ускорений для обоих механизмов за исключением м=20000с-2.
Рисунок 3.2 – Механические характеристики шагового двигателя ДШИ 200-3
Для предшествующего значения м=18000с-2 в соответствии с механическими характеристиками двигателя значение угловой скорости будет следующим (рисунок 3.) м=50 с-1. Попытки оптимизировать значения угловой скорости дают результат для длины стежка sст=3 мм
Но повышать угловую скорость при неизменном угловом ускорении не представляется возможным поскольку тогда уменьшается значение движущего момента. В таком случае расчет возможной скорости шитья производится для значений угловых скоростей снятых с механических характеристик двигателя.
где kтр – коэффициент транспортирования kтр=04-06. Для петли обусловлено kтр=05.
Значения возможной скорости шитья при различных значениях длины стежка сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Значения возможной скорости шитья для механизма продольных перемещений
Полученные значения (таблица 3.2) показывают возможность достижения необходимой скорости шитья на проектируемом петельном полуавтомате.
Проектирование механизма продольных перемещения у петельного полуавтомата с МПУ доказывает возможность избавления от криволинейности годографа линейной скорости шарнира коромысла у разработанной на кафедре конструкции что в свою очередь позволяет использовать разработанную в курсовом проекте конструкцию для петельного полуавтомата и для закрепочного полуавтомата. В целом предложенная конструкция координатного устройства служит успешной заменой координатного устройства у петельного полуавтомата с МПУ.
Проведенные расчеты демонстрируют возможность достижения нужного скоростного режима шитья.
Вальщиков Н.М. Зайцев Б.А. Вальщиков Ю.Н. Расчет и проектирование машин швейного производства. – Л.: Машиностроение 1973.
Гарбарук В.П. Расчет и конструирование основных механизмов челночных швейных машин. – Л.: Машиностроение 1977.
Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение Ленинград. отд-ние 1984.
ГОСТ 20521-75. Технология швейного производства (Термины и определения).
ГОСТ 4103-82. Изделия швейные. Методы контроля качества.
Детали машин в примерах и задачах: Учеб. пособие Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. – 2-е изд. – Мн.: Выш. школа 1981.
Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа 1984.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 1А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2А. В. Кузьмин Н. Н. Макейчик В.Ф. Калачев и др. – Мн.: Выш. школа 1982.
Новичихина Л.И. Справочник по техническому черчению. – Мн.: Выш. школа 1976.
Оборудование швейного производства. Вальщиков Н.М. Шарапин А.И. Идиатулин И.А. Вальщиков Ю.Н. – М.: Легкая индустрия 1977.
Савостицкий А. В. Меликов С. Х. Технология швейных изделий Под редакцией А. В. Савостицкого. – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982.

Введение.doc

Проектирование петельного полуавтомата с МПУ остается одной из насущных задач конструкторской инженерии машин и аппаратов легкой промышленности. В разработанной на кафедре МАЛП конструкции координатного устройства петельного полуавтомата обнаруживаются недостатки различного содержания: кинематические конструктивные эксплуатационные. В настоящем курсовом проекте ставится задача представления альтернативы координатного устройства с новым кинематическим решением предоставляющим возможность повышения технологической мобильности координатного устройства.