123888 (598595), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Механизм захвата и смены патронов существующего автосъемника представляет из себя шарнирный четырехзвенный механизм с переменной длиной шатуна 2, имеющего паз, в котором установлен палец, закрепленный на коромысле 3. Данный исполнительный орган имеет две степени свободы и осуществляет захват патрона из накопителя, передачу движения рычагу механизма сопла для перебрасывания нити, захваченной последним, через транспортируемый патрон, выталкивание бобины из рычагов бобинодержателей прядильной машины на ленту транспортера и установку патрона в рычаги бобинодержателей. При вращении ведущего звена – кривошипа 1 – рычаг 3 захвата и смены патронов, функционирующий как коромысло, имеет фазы работы при максимальной и минимальной длине шатуна 2, т.е. при выборке его паза, в остальных случаях имеют место фазы выстоя, обусловленные наличием пружины 4, определяющей начальный угол фиксации рычага захвата и смены патронов.

С целью определения оптимальных параметров наладки данного механизма для синхронизации его движения с функционально-взаимодействующим с ним механизмом сопла автосъемника бобин исследовать циклы установившегося движения в зависимости от регулировки начальной длины шатуна 2, при неизменной длине и расположении паза, и начального угла фиксации рычага захвата и смены патронов 3. Аналитические зависимости между параметрами механизма захвата и смены патронов определялись методом замкнутых векторных контуров.

Результаты расчетов зависимости цикла установившегося движения механизма захвата и смены патронов существующего автосъемника и регулировки длины представлены в табл. 2.

Анализ полученных результатов показал, что при максимальной длине шатуна, равной 232,7 мм, суммарная фаза работы рычага захвата и смены патронов минимальна, кроме того, не имеется второй фазы подхода этого звена к бобине, вследствие чего не произойдет выталкивания последней из рычагов бобинодержателя пневмопрядильной машины и установки в них пустого патрона; максимальная суммарная фаза работы рычага 3 захвата и смены патронов наблюдается при установке минимальной длины шатуна 2 и равна 210 град. Суммарная фаза выстоя рычага 3 захвата и смены патронов, необходимая для взаимодействия с механизмом сопла и механизмом рычагов бобинодержателя, минимальна.

Таблица 2. Фазы циклограммы механизма захвата и смены патронов

в зависимости от регулировки начальной длины шатуна

Наименование фазы	Граничные значения фазы
	при =221,3 мм	при =227 мм	при =232,7 мм
1. Выстой	0–38	0–50	0–58
2. Работа: в т.ч. к накопителю; к бобине	38–109 38–82 82–109	50–96 50–77 77–96	58–84 58–75 75–84
3. Выстой	109–184	96–180	84–331
4. Работа: в т.ч. к бобине; к накопителю	184–323 184–260 260–323	180–327 180–262 262–327	331–335 – 331–335
5. Выстой	323–360	327–360	335–360

При изменении начального угла фиксации рычага захвата и смены патронов наилучшие результаты работы данного звена достигаются при его значении, равном 50 град., причем они почти идентичны значениям, полученным при длине шатуна, равной 221,3 мм, и также синхронизируются с движением механизма сопла.

На основании анализа при учете угла размаха коромысла, ограниченного траекторией рычагов бобинодержателей, в которые устанавливается патрон, были окончательно выбраны рациональные параметры наладки: = 221,3 мм; =57°. При этом установлена неэффективность работы механизма захвата и смены патронов вследствие наличия длительных нерабочих выстоев в циклограмме его движения, что говорит о нецелесообразности применяемой структурной схемы в данном механизме.

Механизм сопла существующего автосъемника бобин предназначен для захвата нити в зоне между вытяжными валами и направляющим брусом пневмопрядильной машины ППМ‑120, обрезки ее и переброски через вновь устанавливаемый патрон посредством получения принудительного движения от рычага захвата и смены патронов. Механизм сопла содержит пространственный фигурный рычаг 1, который установлен на неподвижной оси и имеет возможность свободно вращаться относительно ее. На конце этого рычага непосредственно шарнирно закреплено сопло 2, производящее захват нити при помощи всасывающей воздушной струи, а также механизм ножниц, производящий отрезку нити в процессе работы данного устройства посредством электромагнита, закрепленного также на фигурном рычаге. Пространственный фигурный рычаг 1 получает движение от вращающегося кулачка 3, который имеет радиальный и торцовый меняющиеся профили, в результате чего рычаг 1 совместно с соплом 2 совершает движение во взаимно перпендикулярных плоскостях – вертикальной и горизонтальной.

При определении аналитических зависимостей между параметрами механизма сопла работа пространственного фигурного рычага была сведена к рассмотрению работы двух плоских коромысловых кулачковых механизмов, а именно: движению коромысла в плоскости от радиального профиля кулачка и движению коромысла в плоскости от торцового профиля кулачка. При этом следует заметить, что для этого необходимо точку спроектировать на плоскость , а точку – на плоскость .

В результате произведенных расчетов механизма сопла автосъемника бобин было установлено: при работе радиального профиля кулачка и движении коромысла совместно с соплом в вертикальной плоскости наблюдается явление скачкообразного изменения углового ускорения ведомого звена; при работе торцового профиля кулачка и движении коромысла совместно с соплом в горизонтальной плоскости наблюдается явление скачкообразного изменения угловой скорости ведомого звена. Данные законы движения выходного звена неблагоприятно сказываются на работе механизма сопла и автосъемника бобин в целом, а именно: не обеспечивается надежность захвата соплом нити, идет быстрый износ роликов коромысловых кулачковых механизмов, нарушается процесс перебрасывания нити через устанавливаемый патрон. В целях устранения явлений мягкого и жесткого ударов рекомендовано перепрофилировать радиальный и торцовый профили кулачка таким образом, чтобы переход с одной сопрягаемой поверхности на другую происходил плавно, т. к. при расчете было выявлено отсутствие данного условия.

По данным произведенных расчетов были также определены фазы циклограммы механизма сопла, представленные в табл. 4, из анализа которой следует, что в механизме сопла имеет место одновременная работа радиального и торцового профиля кулачка при 235^о. Этот фактор приводит к «заклиниванию» рычага захвата и смены патронов при передаче им принудительного движения соплу в определенный период работы автосъемника бобин и нарушению процесса перекидывания нити через устанавливаемый патрон, что говорит о недостаточной надежности применяемой структурной схемы.

Таблица 4. Фазы циклограммы механизма сопла

Наименование фазы	Граничные значения фазы
Радиальный профиль кулачка
1. Подход к нити	0–135
2. Выстой в зоне нити	135–225
3. Отход от нити	225–360
Торцовый профиль кулачка
1. Выстой	0–172
2. Отход к рычагу захвата и смены патронов	172–207
3. Выстой	207–222
4. Уход от рычага захвата и смены патронов	222–235
5. Запрядка	235
6. Выстой	235–360

При модернизации механизма сопла наиболее рациональным вариантом является отказ от пространственной структурной схемы данного механизма и применение конструкции, работающей только в вертикальной плоскости.

Более подробно анализ функционирования механизма захвата и смены патронов и механизма сопла существующего автосъемника бобин отражен в работе.

Механизм управления рычагами бобинодержателя прядильной машины состоит из ведущего кулачка 1, имеющего радиальный и торцовый профили, и двухзвенного рычага 2. Радиальный профиль, воздействуя на ролик 3, поворачивает весь рычаг 2 относительно горизонтальной оси, что обеспечивает при соприкосновении ролика на конце рычага 2 с подвижным плечом бобинодержателя прядильной машины подъем последнего и отрыв бобины от мотального вала. Торцовый профиль обеспечивает поворот звена рычага 2 в направлении отклонения подвижного плеча бобинодержателя для его раскрытия и освобождения бобины из зажимов тарелок. Профили кулачка 1 выполнены так, что после выталкивания бобины и совмещения оси тарелок с осью патрона бобинодержатель освобождается от воздействия рычага 2, зажимает тарелками патрон и опускается вместе с ним на мотальный вал.

Механизм управления рычагами бобинодержателя прядильной машины имеет возможность переналадки в процессе эксплуатации, т.е. его движение можно согласовать с движениями остальных исполнительных органов автосъемника бобин и по данным производственных испытаний, проведенных сотрудниками ПензНИЭКИПМаша, работает достаточно надежно.

Следует отметить, что согласно кинематическому расчету для рассматриваемой конструкции АС‑120 угловые скорости ведущих звеньев всех вышеупомянутых исполнительных механизмов одинаковы и равны 1,4 с^-1.

Поскольку механизм сопла в определенном цикле своей работы получает принудительное движение от механизма захвата и смены патронов, т.е. их нормальное функционирование взаимосвязано, к тому же выходное звено механизма сопла имеет сложную траекторию и выявлены недостатки в структурных схемах данных рабочих органов, поэтому наиболее целесообразным представляется обратить внимание на модернизацию механизма захвата и смены патронов и механизма сопла.

3.2 Определение конструктивных требований к функционально взаимодействующим структурным схемам рабочих органов автосъемника бобин

Главным условием нормального протекания технологического процесса съема наработанных бобин и установки на их место пустых патронов на пневмомеханической прядильной машине является четкое согласование работы основных исполнительных механизмов автосъемника бобин. С целью выявления взаимодействия рабочих органов автосъемника бобин был проведен анализ процесса замены наработанной бобины пустым патроном в вышеупомянутых источниках, а также на существующем автосъемнике бобин.

Данный анализ показывает, что при работе исполнительных механизмов автосъемника бобин должны выполняться следующие основные граничные условия, определяющие конструктивные требования к функционально-взаимодействующим структурным схемам рабочих органов:

• в исходном положении исполнительные органы основных механизмов не препятствуют продвижению автосъемника бобин вдоль фронта пневмомеханической прядильной машины;

• при своей работе исполнительные органы основных механизмов
  автосъемника бобин не препятствуют выполнению друг другом технологических операций;

• выталкивание наработанной бобины из рычагов бобинодержателя пневмомеханической прядильной машины происходит после того, как механизм сопла произведет обрезку и захват нити;

• обрезку и захват нити соплом можно производить как в зоне между вытяжными валами и направляющим брусом, так и в зоне между направляющим брусом и мотальным валом прядильной машины, но нить легче обрезать в зоне между направляющим брусом и мотальным валом прядильной машины, т. к. там она имеет большее натяжение нежели в другой зоне;

• подъем рычагов бобинодержателя прядильной машины механизмом управления их движением происходит после того, как будет обрезана и захвачена нить, но до того момента, когда бобина будет вытолкнута;

• механизм сопла в зоне захвата и обрезки нити должен иметь достаточный выстой для проведения данной технологической операции;

• в зависимости от номера вырабатываемой пряжи выстой механизма сопла в зоне захвата и обрезки нити имеет различное значение;

• во время процесса перекидки обрезанной нити через устанавливаемый патрон, происходящего посредством передачи принудительного движения соплу механизмом захвата и смены патронов, сопло должно постоянно находиться в контакте с сопрягаемой поверхностью механизма захвата и смены патронов;

• возвращение рычагов бобинодержателя прядильной машины в исходное положение происходит после того, как обрезанная нить будет перекинута через патрон, установленный в рычаги бобинодержателя;

• при возвращении в исходное положение механизм сопла не должен находиться в зоне захвата и обрезки нити;

• при возвращении в исходное положение механизм сопла должен пройти зону между установленным патроном и мотальным валом после того, как они войдут во фрикционный контакт друг с другом, чтобы обрезанная нить была захвачена между патроном и мотальным валом;

• для того чтобы повысить эффективность работы автосъемника бобин, т.е. снизить время его рабочего выстоя около рабочего места прядильной машины, требуется наличие механизма второй обрезки нити, т.к. в противном случае необходимо дожидаться пока вся длина захваченной соплом нити не будет выбрана из него;

• скорость всасывания соплом нити не должна быть меньше скорости выпуска пряжи;

• для лучшего согласования движений исполнительных органов
  автосъемника бобин необходимо иметь для выполнения каждой технологической операции в процессе съема наработанной бобины и установки на ее место пустого патрона свой отдельный рабочий орган;

• возвращение в исходное положение механизма сопла и механизма захвата и смены патронов происходит после того, как установленный патрон войдет в контакт с мотальным валом прядильной машины.

На основании этих граничных условий можно определить требования к траекториям функционально-взаимодействующих рабочих органов автосъемника бобин. Они заключаются в следующем:

• рабочий орган механизма выталкивания наработанной бобины может совершать возвратно-поступательное или возвратно-вращательное движение, следовательно, в первом случае его траекторией является прямая линия, в другом – дуга окружности;

• механизм управления рычагами бобинодержателя прядильной машины должен обеспечивать движение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: для подъема и разжатия рычагов, в обеих плоскостях движение может совершаться как по прямой линии, так и по дуге окружности;

• рабочий орган механизма захвата и смены патронов может совершать движение как по прямой линии, так и по дуге окружности;

• рабочий орган механизма сопла имеет сложную траекторию в виде замкнутой кривой линии, проходящей через характерные точки движения с выстоем.

В связи с вышеизложенным структурными схемами исполнительных органов автосъемника бобин могут являться:

Характеристики

Список файлов книги