К.т.н. Горобець В.А, к.т.н. Манойленко О.П.

Київський національний університет технологій та дизайну, Україна

Метод визначення раціональних параметрів профілю робочої поверхні транспортувальних органів швейних машин

Основним транспортувальним органом швейної машини є одно чи багаторядна зубчаста рейка, параметри зубців які визначенні стандартом [1]. При цьому вершини зубців цього транспортуючого органу розташовані по прямій лінії.

Водночас траєкторія транспортувального органу практично кожної швейної машини має еліпсоподібну форму. Крім того, оскільки довжина самого транспортувального органу (20-40мм) спів-ставна з розмірами ланок механізму транспортування, то траєкторії різних його точок будуть мати різну форму. Як результат, на початку та в кінці процесу переміщення матеріалів транспортувальний орган взаємодіє з ними лише частиною своєї робочої поверхні, а в середині – взаємодія кожної з частин робочої поверхні органу внаслідок її нахилу до поверхні матеріалів, має різний характер. Так на рис. 1 показані ділянки траєкторій крайніх та середньої точок робочої поверхні зубчастої рейки швейної машини 1022 М кл ОЗЛМ. З нього видно, що дана поверхня постійно знаходиться під нахилом до поверхні матеріалів (лінія а-а). Таким чином задня частина рейки глибоко проникає в матеріал, в той же час як передня практично не контактує з матеріалами.

Рис. 1. Ділянки траєкторій крайніх точок робочої поверхні зубчастої рейки швейної машини1022 М кл ОЗЛМ

Це приводить до низки негативних явищ таких як: відносне зміщення шарів матеріалів при транспортуванні (посадка), нестабільність довжини стібка та стягування шва [2,3].

Існує значна кількість робіт присвячених спробі покращити взаємодію транспортувального органу з матеріалами за рахунок зміни профілю його робочої поверхні. В них пропонується зшліфовувати верхню частину зубчастої робочої поверхні [4], застосовувати голчасту робочу поверхню [3], або робочу поверхню з високими адгезійними властивостями [5] чи шорстку робочу поверхню, яку отримують методом плазмового напилення [6].

Однак в усіх роботах відсутній метод визначення параметрів робочої поверхні транспортувального органу, які забезпечували б постійні умови його взаємодії з матеріалами протягом всього процесу їх переміщення.

Запропонований нижче метод дозволяє отримати значення геометричних параметрів профілю робочої поверхні транспортувального органу будь-якої швейної машини в залежності від траєкторії руху кожної точки його робочої поверхні, які забезпечують постійну величину зони контакту транспортувального органу з матеріалами протягом всього процесу їх переміщення. Це, в свою чергу, дозволяє усунути вищезгадані негативні явища при транспортуванні та підвищити якість технологічного процесу.

Суть методу полягає в наступному:

Ррозглянемо положення певної ділянки робочої поверхні транспортувального органу (рис. 2) на початку (відрізок 1) та кінці (відрізок 2) періоду транспортування метеріалів даною ділянкою, який характеризується кутом повороту головного вала машини . Лінія в-в є лінією верхньої поверхні голкової пластинки. Координати кінців цих відрізків позначимо відповідно та . Знайдемо координати крайніх точок ділянки робочої поверхні транспортувального органу в її середньому положенні (відрізок 3) за даний період ,

Кут нахилу даного відрізка, що є кутовим коефіцієнтом рівняння прямої, на якій лежить даний відрізок, дорівнює

Очевидно, що найменше відхилення від поверхні матеріалів (лінії в-в) за період Δφ дана ділянка буде мати, коли вона буде розташована дзеркально (відрізок 4) до її середнього положення (відрізок 3), нахил якого характеризується кутовим коефіцієнтом (- k).

Рис. 2. Розрахункова схема ділянки траєкторії зубчатої рейки

Розглянувши всю робочу поверхню як сукупність n ділянок, отримаємо профіль робочої поверхні як ламану лінію, що складається з відрізків, нахил кожного з яких до лінії ординат можна визначити за формулою

Форму профілю поверхні як різницю первинних в кінці та на початку періоду транспортування отримаємо з залежності:

,

де φ₀ та φ_n – відповідно кути повороту головного вала, що характеризують початок та кінець періоду транспортування.

Оскільки механізми транспортування, як правило, є 7-10 ланковими важільними механізмами, то залежності y(φ) та x(φ) мають досить складний характер. Тому видається доцільним застосування чисельних методів інтегрування.

На рис. 3 показані форма та параметри профілю робочої поверхні транспортувального органу вищезгаданої швейної машини 1022М визначений чисельним методом трапецій.

Рис. 3 Форма профілю робочої поверхні зубчастої рейки машини 1022М

Даний метод може бути використаний як при проектуванні нових швейних машин, так і при модернізації діючого обладнання. Особливо велике значення він має для визначення форми робочої поверхні транспортувальних органів, які не мають зубців, а взаємодіють з матеріалами за рахунок шорсткості даної поверхні.

Література

1. СТ СЭВ 3040 – 81. Зубья механизмов подачи промышленных швейных машин. Типы и основные размеры.

2. Русаков С.И. Технология машинных стежков и наладка швейных машин. – М.: Гизлегпром, 1959, – 340 с.

3. Шаньгина В.Ф. О стягивании материала в процессе образования сложной двухлинейной строчки // Изв. Вузов. Технология легкой промышленности. – 1961. – № 1. – с. 106-112.

4. Новогородцев В.А., Яковлева С.В. Исследование посадки нижнего слоя ткани при стачивании // Изв. Вузов. Технология легкой промышленности. – 1986. – № 3. – с. 83-87.

5. Патент Швейцарії №362304. Двигатель материала и игольная пластина для швейной машины/ Изоб. за рубеж. – 1982. – №6.

6. Горобец В.А., Щербань Ю.Ю., Селивончик И.С. Транспортирующие органы швейных машин обеспечивающие повышенную сцепляемость с материалом // – Изв. Вузов. Технология легкой промышленности. – 1991. – № 4.