ТИП IV. МЕХАНИЗМ ОТКЛОНЕНИЯ ИГЛЫ ПЕТЕЛЬНОГО ПОЛУАВТОМАТА С МПУ

Предусматривается разработать циклограмму петельного полуавтомата с МПУ; выполнить проектирование и расчет шагового электропривода механизма отклонения иглы; изучить конструкцию, принцип действия механизмов полуавтомата и порядок взаимодействия рабочих инструментов при выполнении технологической операции обработки машинной петли.

4.1. Исходные данные

На рис. 4.1 приведена пространственная кинематическая схема механизма отклонения иглы петельного полуавтомата с МПУ. На схеме обозначены: 1а - ротор шагового электродвигателя; 1б - кривошип; 2 - шатун; 3а - коромысло; 3б - ось; 3в – рамка игловодителя; 3г - игловодитель; 4 - шатун механизма вертикальных перемещений иглы.

На рис. 4.2 дана плоская кинематическая схема механизмов вертикального перемещения иглы и отклонения иглы петельного полуавтомата с МПУ. Нумерация звеньев на рис. 4.1 и 4.2 одинаковая.

Отклонение рамке игловодителя передается от шагового электродвигателя через рычажный механизм, состоящий из ведущего коромысла 1б, шатуна 2, коромысла 3а, непосредственно связанного с осью качания рамки игловодителя. В механизме используется шаговый электродвигатель ДШИ-200-3. Угловая дискрета шагового электродвигателя ДШИ-200-3 Da = 0,0314 рад. Механические характеристики М_д(ω) шагового электродвигателя ДШИ-200-3 представлены на рис. 4.3. На рис. 4.4 показаны графики перемещения S (мм), скорости v (м/c) и ускорения a (м/с²) рамки игловодителя.

На схеме рис. 4.2 приняты следующие обозначения:

ОА- кривошип механизма вертикальных перемещений иглы; AF - шатун механизма вертикальных перемещений иглы (L_АF = 68 мм); ВС - ведущее коромысло механизма отклонения иглы (L_1б = 8 мм); CD - шатун (L_CD = 11 мм); DE - коромысло (L_3а - рассчитывается); L₁ - расстояние от оси главного вала (точка О) до поверхности игольной пластинки (L₁ = 189 мм); L₂ - расстояние между осями главного и челночного валов (L₂ = 221 мм); H - расстояние от оси качания рамки игловодителя (точка Е) до поверхности игольной пластины (Н = 115 мм); L₃ - расстояние от оси вала шагового электродвигателя (точка В) до поверхности игольной пластины (L₃ = мм); ∆₁ - толщина материала; ∆₂ - толщина игольной пластинки (∆₂ = 2 мм); d - диаметр окружности, соответствующей траектории движения носика челнока (d = 32 мм); n - частота вращения главного вала, которая определяет угловую скорость ω кривошипа ОА; S - величина линейного перемещения иглы на поверхности материала (ширина зигзага).

Угол φ является переменной величиной. Он задает текущее положение кривошипа ОА и отсчитывается от оси Y против часовой стрелки. Углом ψ обозначается угол поворота рамки игловодителя.

В таблице 4.1 для каждого варианта приведены: радиус кривошипа механизма вертикальных перемещений иглы L_ОА, толщина материала в сжатом состоянии ∆₁, ширина зигзага S, линейная дискрета выходного звена рамки игловодителя DS, момент М_С4, действующий на шатун 4 механизма вертикальных перемещений иглы (рис. 4.2).

Массы m и моменты инерции I звеньев механизма отклонения иглы приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.1

Исходные данные для расчета

Таблица 4.2

Массы и моменты инерции звеньев механизма отклонения иглы петельного полуавтомата с МПУ

Задание

1. Построить цикловую диаграмму перемещения иглы. Определить по диаграмме углы, соответствующие входу иглы в материал, выходу иглы из материала, моменту образования петли-напуска игольной нитки. Найти значение коэффициента транспортирования kтр.

Построить прямоугольную цикловую диаграмму петельного полуавтомата с МПУ для основных и вспомогательных механизмов. Отразить взаимодействие инструментов с помощью технологической схемы процесса машинной обработки петли.

2. Выполнить проектирование и расчет шагового электропривода механизма отклонения иглы

3. Разработать пространственную кинематическую схему петельного полуавтомата с МПУ.

4.2. Содержание проекта. Методические указания к его выполнению

Курсовой проект данного типа содержит следующие разделы.

Введение.

1. Циклограмма и технологическая схема петельного полуавтомата с МПУ

1.1. Цикловая диаграмма механизма вертикальных перемещений иглы

1.2. Цикловая диаграмма петельного полуавтомата

1.3 Технологическая схема процесса машинной обработки петли

2. Проектирование шагового электропривода механизма отклонения иглы

3. Кинематическая схема механизмов петельного полуавтомата с МПУ

Заключение.

Литература.

В разделе «ВВЕДЕНИЕ» формируется постановка задачи проекта, приводятся исходные данные и задание.

Раздел 1 «Циклограмма и технологическая схема петельного полуавтомата» включает три подраздела.

Подраздел 1.1 «Цикловая диаграмма механизма вертикальных перемещений иглы» выполняется в соответствии с методическими указаниями к выполнению раздела «Анализ работы кривошипно-ползунного механизма иглы» (курсовой проект ТИП 1, стр. 7)

Подраздел 1.2 «Цикловая диаграмма петельного полуавтомата» выполняется в соответствии с рекомендациями [7, стр.82, 180].

В подразделе 1.3 «Технологическая схема процесса машинной обработки петли» показать взаимодействие инструментов полуавтомата при обработке машинной петли.

В разделе 2 «Проектирование шагового электропривода механизма отклонения иглы» выполняется согласование работы механизма отклонения иглы с работой механизма вертикальных перемещений иглы, выбор типа шагового электродвигателя, расчет скоростного режима работы шагового электродвигателя, расчет производительности (скорости шитья n) петельного полуавтомата с МПУ.

Порядок расчета

1. Определить общее передаточное число привода

где Da - угловая дискрета (угловой шаг) шагового электродвигателя, который задан в паспортной характеристике электродвигателя. Для шагового электродвигателя ДШИ 200-3 Da = 1,8°=0,0314 рад;

DS – линейная дискрета (погрешность перемещения) выходного звена рамки игловодителя [м].

2. Определить длину звена DE механизма отклонения иглы петельного полуавтомата.

где L_1б = 0,008 м- длина коромысла; H= 0,115 м- расстояние от оси качания рамки игловодителя до поверхности игольной пластины.

Длина коромысла L_3а определяется из формулы при известном u_общ.

3. Определить приведенный к валу шагового электродвигателя момент инерции звеньев механизма отклонения иглы петельного полуавтомата по следующей формуле.

где моменты инерции I и массы m звеньев берутся из таблицы 4.2, а передаточные числа определяются из формул

u_1-4=u_1-3 u_3-4 ,

где u_3-4 =1,046- передаточное число от звена 3 к звену 4.

4. Определить приведенный к валу шагового электродвигателя момент сил сопротивления.

где значение М_с4 берется из таблицы 4.1.

5. Определить длительность кинематического цикла Т, [с]:

Величиной скорости шитья задаемся (n=3000…1000 об/мин)

6. Определить время транспортирования t_тр- время отклонения иглы, соответствующее времени нахождения иглы над материалом [с]:

t_тр=k_тр T,

где k_тр- коэффициент транспортирования определяется как отношение холостого хода иглы φ_хх, выраженного в градусах к углу полного оборота главного вала:

k_тр= φ_хх/ 360

Для расчета φ_хх используется циклограмма вертикальных перемещений иглы.

7. Определить максимальную скорость перемещения исполнительного инструмента рамки игловодителя для заданной ширины зигзага S, [м/с]:

8. Определить максимальное ускорение перемещения исполнительного инструмента, [м/с²]:

9. Определить максимальную угловую скорость ротора шагового электродвигателя, [1/с]:

10. Определить максимальное угловое ускорение ротора шагового электродвигателя, [1/с²]:

11. Найти требуемое значение движущего момента шагового электродвигателя, [Нм]:

12. Сравнить М_д (ω) с . Устойчивая работа шагового электродвигателя обеспечивается при выполнении условия:

М_д(ω) ≥ .

На графике механических характеристик М_д(ω) шагового электродвигателя ДШИ-200-3 (рис. 4.3) отмечаем точку с координатами (w_max, ). В том случае, если данная точка окажется ниже линии графика (условие выполняется), шаговый электродвигатель выдерживает заданный скоростной режим, определяемый частотой вращения главного вала n (об/ мин) и шириной зигзага S, мм.

Если же точка окажется выше линии графика (условие не выполняется), то при заданной ширине зигзага необходимо снизить частоту вращения главного вала, вернуться к пункту 5 и повторить расчет заново.

По результатам расчетов строятся графики скоростных характеристик вала шагового электродвигателя и рамки игловодителя (рис. 4.4).

В разделе «КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА механизмов ПЕТЕЛЬНОГО ПОЛУАВТОМАТА С МПУ» разрабатывается пространственная кинематическая схема заданных механизмов петельного полуавтомата с МПУ. Приступая к разработке, необходимо подробно изучить конструкцию полуавтомата [8, стр.38]. При изображении схемы следовать правилам, сформулированным на лекционных и лабораторных занятиях, а также литературой [7, стр.11]. Спецификация для схемы не разрабатывается. Описание кинематической схемы и принципа действия заданных механизмов приводится в расчетно-пояснительной записке.

В разделе «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» подводятся итоги проделанной работы. Излагаются основные результаты, полученные на различных стадиях выполнения проекта. Формулировки в разделе должны быть краткими, лаконичными и отражать объем работы. Расчетно-пояснительная записка к проекту должна содержать все перечисленные выше разделы. Правила ее оформления изложены в разделе.

Графическая часть проекта выполняется в объеме трех листов формата А1.

Лист 1- Графический анализ работы механизмов вертикальных перемещений и отклонения иглы. Прямоугольная циклограмма петельного полуавтомата с МПУ. Графики скоростных характеристик вала шагового электродвигателя и рамки игловодителя. Технологическая схема процесса обработки машинной петли.

Лист 2- Кинематическая схема петельного полуавтомата с МПУ.

Лист 3- Сборочный чертеж и чертежи трех деталей механизма отклонения иглы. К сборочному чертежу механизма оформляется спецификация.

Образцы чертежей представлены на рисунках 4.5-4.8. На рис.4.5 вынесены следующие позиции: 1- корпус головки швейной 31 ряда, 2- кронштейн, 3- шаговый электродвигатель ДШИ-200-03, 4- ведущее коромысло, 5-шатун, 6- коромысло, 7- ось качания рамки игловодителя, 8- втулка, 9- рамка игловодителя, 10- игловодитель, 11- игла, 12- шатун механизма вертикальных перемещений, 13- поводок.

Правила оформления графической части курсового проекта приводятся в 8 разделе настоящей методической разработки.

4.1. Механизм отклонения иглы петельного полуавтомата с МПУ

Рис. 4.2. Плоская кинематическая схема механизмов вертикальных перемещений и отклонения иглы

Рис. 4.3. Механические характеристики ДШИ- 200 -3

Рис. 4.5. Сборочный чертеж механизма отклонений иглы

Рис. 4.8. Коромысло

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: