Библиографическое описание:

Гаппаров Х. Г., Гафурова Н. Т., Давронов Ж. Г., Жураев Д. Д. Разработка механизма прижатия материалов путём применения гидроприводов на швейных агрегатах // Молодой ученый. — 2016. — №5. — С. 26-29.

 

В процессе шитья материалов, особенно толстых, шерстяных и тканей с металлическими покрытиями и т. д., главным фактором является усилия прижатия сшиваемых деталей со стороны узла лапки.

Узел лапки, состоящий из лапки 1, стержня 2, пружина 3, и регулятора подъёма 4, создаёт необходимую рабочую давления 25–30Н, лапкой с помощью упругого элемента 3. Следует, отметит, что это принцип сохранилось до настоящего времени [1].

Однако прогрессивная технология текстильной промышленности начали выпускать толстостенных, технических и специальных тканей особого назначения, а также металлическими покрытиями, что потребует модернизации существующих парка швейных машин легкой промышленности.

Известно, что узел лапки осуществляет давления на материал с помощью упругого элемента 3, что непосредственно приводит снижение производительности и качества стяжки.

Кроме того снижение усилия прижатия от 30–20Н, нарушает равномерного распределение силы натяжения нитей идущие от игл и челнока. В процессе шитья поверхность сшиваемых деталей, особенно толстослойных и жесткую поверхность по сравнению с другими, что создает малые колебание движение лапки по вертикальной оси, приводящих к разрыву контакта. Процесс перемещение материала осуществляется по траектории эллипса, соответствующий движения рейки в точках 1–2-3–4 (рис.1), большая ось эллипса: , диаметр стержня , высота , уровень материала от игольной поверхности , масса деталей лапки составляет и ускорения движения рейки в вертикальном направление на участке 2–3 равен .

Рис. 1. Схема механизма прижимной лапки и траектория зубчатой рейки: 1-лапка; 2-стержень; 3-пружина; 4-регулятор подъема лапки.

 

В работе определена условия движение материала под действием рейки без учёта сила трения материала о стол [2]:

или (1.1)

где: необходимая сила для перемещения материала;

сила трения между лапкой и материалом;

масса материала.

Учитывая большой эластичности сшиваемых деталей, а также ускорение элементарной участки материала и зубчатой рейкой, считаем, их величина очень близко, принимаем их равной.

Обозначив коэффициенты трения между рейкой и материалом через , а между материалом и лапкой найдем необходимую силу прижатия лапки материал:

(1.2)

При шитье толстослойных, технических и специальных тканей с высокой плотности, трения между поверхностью материала и лапкой бывает велико, что упругой элемент лапки не обеспечит равномерный контакт. В этих случаях целесообразно применит лапки специальной конструкции с применением гидроприводом.

Рис. 2. Схема нового узла лапки с гидроприводом: 1-зубчатая рейка; 2-материал; 3- лапка; 4-стержень; 5-гидроцилиндр;6-порщен

 

При подъёме и опускания лапки сила не должна, быть не менее минимального значения по уравнению (1.2).

Учитывая, что вертикальная движения рейки и лапки примерно равны, тогда уравнение движения лапки под действием пружины будить:

(1.3)

где: перемещение лапки верхнего крайнего положения;

и начальная натяжения, и жёсткость упругого элемента;

масса всех деталей связанных с лапкой.

Исходя, из вышеизложенных параметров узла лапки, переходим к выбору нового конструкции узла прижатия с гидроприводом.

Гидроприводы имеют простой конструкции, регулируемость давления материала, надёжность в работе, компенсирующие способности затухания малых колебаний при шитье толстослойных, технических, специальных тканей, а также материалов с металлическими покрытиями.

Рассмотрим кинематика и динамика процесса гидроприводы с учётом параметрами узла прижатия материала. Давления в цилиндре зависимости от параметров гидросистем таких как: и т. д., для любого положения лапки за время , насос подаёт масла в рабочей цилиндр в количестве:

,

где: подача масла насоса.

Цилиндр с плунжером и лапкой за это время перемешается вниз на величину и образует объём .

Масло в системе за время уплотняется на величину , что вызывает приращение давления в системе:

где: объем масло в системе;

модуль упругости системы масло-трубопровод;

Подставляя значение в выражение для , получим:

(1.4)

где: начальный объём в системе при .

После интегрирование выражения (1.4) для получим:

(1.5)

При значения и и тогда получим уравнение:

(1.6)

Рассмотрим движение лапки . Уравнение равновесия без учёта сил сухого и вязкого трения в соответствии с расчётной схемой (Рис.2.) имеет вид:

(1.7)

где: сила инерции плунжера;

масса перемещающихся с лапкой деталей, приведенная к рабочему цилиндру;

сила тяжести перемещающихся деталей совместно с лапкой;

силы сопротивления трения поршня о цилиндре и трения между стержнем и уплотнителем лапки;

движушаяся сила в цилиндре.

С учётом выражения (1.7) после деления на и введения новой переменной , уравнение примет стандартную форму:

(1.8)

где: ,

Решениям уравнение (1.8) является:

При начальных условиях . C учётом этих параметров, уравнение (1.8) принимает вид:

(1.9)

Очевидно, скорость движения лапки при холостом ходу .

(1.10)

Уравнения (1.9) и (1.10) показывают, что перемещения лапки и его скорость будут, имеет колебательный характер с периодом колебаний.

, (1.11)

и частота колебаний будить равен: Гц

Амплитуда колебаний перемещения и скорости лапки будут соответственно

и

На характер колебания давления лапки значительное влияния оказывают сила трения , действующие в системе.

Таким образом, частоты колебаний лапки со стержнем зависит от параметров гидропривода, и других параметров гидросистемы.

Заключение.

  1. Применения гидроприводов в механизмах прижатия материала на швейных агрегатах, позволяет создать рабочее давление в зоне контакта от 30Н до 1000Н с регулируемой величиной;
  2. Предлагаемая конструкция механизма прижатия материала, позволяет снижение колебаний до максимума, следовательно, компенсирует малые удары со стороны зубцов на рабочую поверхность лапки.
  3. Механизм прижатия с гидроприводом позволяет повышения эффективности процесса шитья технических и специальных тканей с металлическими покрытиями.

 

Литература:

 

  1. А.И Комиссаров и др.- Проектирование и расчет обувных и швейных производств/ Комиссаров А. И., Жуков В. В., Никифоров В. М., Сторожев В. В. М., 1978.431с.
  2. Н. М. Вальщиков Расчет и проектирование машин швейного производства 1978,343 с.
  3. Башта Т. М. Гидроприводов и гидропневматика. М.,1972. 625 с
  4. Семенов М. В. Кинематические и динамические расчеты исполнительных механизмов. Л.,1974.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle