123374 (Модернізація механізму товаровідтягування побутової трикотажної машини "Українка-2"), страница 3

Рис. 1.11. Кінематична схема механізму товаровідтягування (варіант 1)

При необхідності перезаправлення ручки 14 повертаються, при цьому повертається ексцентрик 12, який за допомогою гвинта-осі 13 переміщує тягу 11 з упором, що стискає пружину 10. При цьому між валом ведучим 4 і веденим 9 утвориться зазор.

Після заправлення полотнини ручка 14 повертається у початкове положення, ексцентрик 12 повертається на малий радіус. При цьому тяга 11 звільняє пружину 10. Ведений вал 9 притискається до ведучого 4.

Регулювання механізму.

1. Частота обертання двигуна 1 регулюється зміною сили струму. При цьому регулюється також швидкість відтягування.

2. Сила тертя фрикційної передачі регулюється з допомогою гайки 6 та пружини 5.

3. Сила притискання веденого вала 9 до ведучого 4 забезпечується пружинами притискання 10.

4. Заправка трикотажу забезпечують при зазорі між валами 4, 9, який отримують при повороті ручок 14 з ексцентриками 12 та стискання пружин притискання 10 веденого вала до ведучого.

5. Сила відтягування контролюється мікроперимикачем та положенням притискного валу 9 з регулювальним гвинтом.

1.4 Вибір раціонального варіанту технічного рішення

При розробці теми дипломного проекту використані науково-технічні дані патентного фонду та бібліотеки, які наводяться нижче.

Відомий механізм в’язання трикотажних машин включає дві голковиці та пристрої регулювання щільності в’язання. Голковиці встановлені на напрямних. Напрямні мають розмітку, що визначає положення кожного десятка голок.

Голковиці можна зміщувати одну відносно другої повертанням, що дає можливість одержувати велику кількість варіантів візерунків із зрушенням.

Для одержання якісної полотнини необхідно за допомогою регулятора встановити відстань між голковицями в залежності від товщини пряжі.

Механізми товаровідтягування включають електромагнітний привод з двома котушками, два вали відтягування (ведучий та ведений (притискний), корпус з повзунами, повзуни мають втулки ковзання, у яких встановлені вали відтягування. Притискний вал відтягування притискається до ведучого валу за допомогою пружин.

Відрізняються механізми товаровідтягування способом передачі крутного моменту від двигуна до ведучого валу механізму товоровідтягування (конструкцією приводу).

Від електродвигуна передача на ведучий вал відтягування може здійснюватись за допомогою храпової черв’ячної (варіант 1), циліндричної зубчастої (варіант 2) передач.

Відома конструкція СКТБ ”Легмаш”, яка включає механізм товаровідтягування, що містить два вали та механічний привод (Технічна документація СКТБ”Легмаш”) з допомогою клина та системи важелів.

Недоліком такої конструкції є її металомісткість та наявність вібрацій.

Відома конструкція приводу механізму відтягування й накатки полотнини круглов’язальної машини, що включає кільце з вантажами, що прикріплене до нижнього столу машини, храповий пристрій з роликом для приводу механізму відтягування і храповий пристрій для приводу механізму накатки трикотажу.

Такий привод не забезпечує безперервність відтягування, що знижує якість виробів.

Відомий привод механізму відтягування й накатки, що включає кільце, що прикріплене до нижнього столу з можливістю регулювання його нахилу щодо горизонтальної осі, храповий пристрій з роликом для приводу механізму відтягування храповий пристрій для приводу механізму накатки полотнини.

Такий привод найчастіше також не забезпечує безперервність відтягування, що знижує якість трикотажу.

Відомий привод механізму відтягування і накатки полотнини круглов’язальної машини КО-4. (Технічна документація “Чернівцілегмаш”).

Привод включає велике нерухоме конічне зубчасте колесо, мале конічне зубчасте колесо, що встановлене на горизонтальному валу. На другому кінці вала закріплені кулачки, у контакті з якими знаходяться два штовхачі для приводу обгінних муфт, а з їхньою допомогою валів відтягування і накатки трикотажу.

Однак і цей привод найчастіше не забезпечує сталість швидкості й сили відтягування і накатки полотнини, що погіршує якість трикотажу, що виробляється.

Аналіз відомих аналогів та розроблених варіантів показав суттєву відмінність механізму товаровідтягування (варіант 1) відносно існуючих, тому останній має новизну та патентоспроможний.

Розглянувши конструкції та принцип роботи механізмів товаровідтягування, а також варіанти технічної пропозиції, вибираємо механізм товаровідтягування за варіантом 1 технічної пропозиції.

Розроблювана машина, що включає удосконалений механізований механізм товаровідтягування та відомий механізм в’язання, має підвищену продуктивність в’язання в порівнянні з існуючою машиною «Українка-2». Це пов’язано зі зменшенням витрат часу при перезаправках машини.

Нова машина має також раціональні габарити та конструкцію механізму товаровідтягування.

1.5 Мета і завдання дипломного проекту

Метою дипломного проекту є механізація процесу відводу тканини на машині «Українка-2» шляхом встановлення механізму товаровідтягування

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Розробити технічну пропозицію двох варіантів механізму товаровідтягування.

2. Вибрати раціональний варіант технічного рішення.

3. Розробити кінематичну схему та складальне креслення вибраного механізму.

4. Провести необхідні конструкторські розрахунки.

5. Виконати економічні розрахунки.

6. Розробити заходи з охорони праці та навколишнього середовища.

Розділ 2

Конструкторська частина

2.1 Розрахунок зусилля відтягування та вибір електродвигуна

Електродвигун вибирається за двома розрахунковими параметрами: потрібною потужністю і потрібною частотою обертання вала на основі техніко-економічного порівняння можливих варіантів.

Потрібна потужність електродвигуна:

, Вт, (2.1)

де – споживана потужність,

, Вт; (2.2)

– максимальна колова сила на валу відтягування (максимальне зусилля відтягування).

– колова швидкість.

– загальний коефіцієнт корисної дії привода.

Необхідне зусилля відтягування на 1 петлю з посібника по експлуатації машини в’язальної «Українка-2» повинне бути рівним .

Тоді загальне зусилля відтягування

, (2.3)

де – кількість петель. З паспорта машини максимальна кількість петель 360, мінімальна –50

За формулою (2.3)

Максимальне зусилля відтягування

,

Мінімальне зусилля відтягування

.

Необхідна швидкість відтягування:

(2.4)

де – продуктивність машини, рядків у хвилину,

– ширина одного рядка, мм. Для машин класу «Українка-2» мм.

Тоді, за формулою (2.4)

при виробництві кулірної гладі

при виробництві ластику

при виробництві трибарвного рисунчастого ластичного трикотажу

Тобто, максимальна споживана потужність механізмом товаровідтягування при виробництві кулірної гладі за формулою (2.2):

Вт.

Загальний коефіцієнт корисної дії привода механізму товаровідтягування:

де – ККД з’єднувальної муфти ([2], с. 4, табл. 1.1);

– ККД черв’ячної передачі ([2], с.4, табл.1.1).

– ККД однієї пари вальниць кочення ([2], с.4, табл.1.1).

Загальний коефіцієнт корисної дії за формулою (2.5):

.

Розраховуємо потрібну потужність двигуна за формулою (2.1):

Вт.

Вибираємо стандартну потужність кВт.

Потрібна частота обертання вала електродвигуна

, (2.5)

де – частота обертання ведучого вала:

, хв-1. (2.6)

– діаметр ведучого вала, м.

– загальне передатне число, яке у даному випадку дорівнює передаточному числу черв’ячної передачі.

Тоді, за формулою (2.6) частота обертання ведучого вала механізму товаровідтяжки:

.

– передатне число черв’ячної передачі при твердості HRC40.

Необхідна частота обертання за формулою (2.5):

хв-1.

Рис.2.1. Електродвигун РД-0,9

Вибираємо електродвигун кВт Параметри вибраного електродвигуна РД-0,9, ГОСТ 12139:

кВт – потужність;

;

;

, де – максимальний, мінімальний, номінальний і пусковий момент відповідно;

кг – маса електродвигуна.

2.2 Розрахунок кінематичних параметрів та крутних моментів на валах

До кінематичних параметрів відносяться частоти обертання (див. розділ 2.1) і кутові швидкості валів редуктора.

Кутові швидкості валів визначаємо за формулою:

(2.7)

Для вала електродвигуна

с-1.

Для ведучого вала

с-1.

Крутні моменти на валах обраховуються за формулою:

, (2.8)

де – потужність на відповідному валу, кВт;

– частота обертання відповідного вала.

Крутний момент на валу електродвигуна

Н·м;

Крутний моменти на ведучому валу:

Н·м;

2.3 Розрахунок черв’ячної передачі

Вихідні дані:

Кутова швидкість черв’яка: 1;

Крутний момент на вхідному валу Н·м;

Довговічність роботи передачі: год;

Частота обертання черв’яка: хв-1;

Частота обертання черв’ячного колеса: хв-1.

Вибір матеріалу, термообробки, твердості зубців черв’яка та доступних напруг

Вибираємо для виготовлення черв’яка сталь 40X ГОСТ 4543-71;

Термообробка-гартування СВЧ;

Твердість HRC=54.

Вінець черв’ячного колеса виготовлено з бронзи Бр А10 Ж3Мq 1,5 з виливом в кокіль.

Границя витривалості МПа;

Границя текучості МПа.

Значення швидкості ковзання

м/с. (2.9)

Допустимі контактні напруги

МПа. (2.10)

Допустимі напруги згину

МПа. (2.11)

Допустимі максимальні контактні напруги