Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини icon

Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини




Скачати 102.65 Kb.
НазваУдк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини
Дата конвертації28.05.2013
Розмір102.65 Kb.
ТипДокументи
джерело

УДК 677.055

КІНЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ВОСЬМИЛАНКОВОГО МЕХАНІЗМУ ПРОКАЧКИ ВУШКОВИХ ГОЛОК ОСНОВОВ’ЯЗАЛЬНОЇ МАШИНИ

Б. В. ОРЛОВСЬКИЙ, В. М. ДВОРЖАК

Київський національний університет технологій та дизайну

Викладено кінематичний аналіз функціональної групи прокачки гребінок з вушковими голками на прикладі восьмиланкового механізму вушкових голок основов’язальної машини ОВ-7. В результаті визначені функція положення всіх ланок функціональної групи прокачки гребінок, їх лінійні та кутові швидкості та прискорення

Проектування та дослідження важільних механізмів технологічних машин легкої промисловості включає різні етапи розрахунків, але одним з перших етапів є визначення функції положення рухомих ланок та робочого органу, функцій їхніх швидкостей та прискорень.

Об’єкти та методи дослідження

Об’єктом дослідження є визначення функції положення усіх ланок механізму, функції їх швидкості та функції прискорення за цикл роботи основов’язальної машини (далі ОВ-машини), тобто за один оберт головного валу, впродовж якого виробляється один петельний ряд основов’язаного полотна. При вирішенні задач, що поставлені у цій роботі, були використані сучасні методи теоретичних досліджень, що базуються на теорії проектування ОВ-машин та на комп’ютерних технологіях.

Постановка завдання

Кінематичне дослідження механізмів проводиться як стадія проектування нових основов’язальних машин, а також для дослідження вже існуючих, причому результати кінематичного дослідження лежать в основі динамічного розрахунку машин та розрахунку на точність, а також розрахунку деталей машин на міцність.

Результати та їх обговорення

За базову машину для кінематичного аналізу була прийнята основов’язальна машина ОВ-7, в якій механізм коливального руху вушкових голок (рис. 1) утворений послідовним приєднанням до початкової ланки (кривошипу АВ, який виконаний у вигляді ексцентрика), що утворює зі стійкою обертову кінематичну пару А, трьох двоповодкових груп 2-го класу 2-го порядку 1-го виду (за класифікацією Асура [2]); перша двоповодкова група утворена ланками ВС та CD, що входять до трьох обертових кінематичних пар В, С і D, друга двоповодкова група утворена ланками CE і EF, що входять до трьох обертових кінематичних пар С, Е і F, третя двоповодкова група утворена ланками ЕG і GH, що входять до трьох обертових кінематичних пар Е, G і Н. При цьому кінематичні пари С і Е, що утворені відповідно ланками BC, CD, CE і CE, EF, EG є співвісними. Таким чином механізм складається з 10-ти обертових кінематичних пар 5-го класу й семи рухомих ланок, а саме кривошипа у вигляді ексцентрика АВ, що з’єднаний з шатуном ВС, який з’єднаний з коромислом CD, що з’єднане з шатуном CE, який з’єднаний з коромислом EF, що з’єднане з шатуном EG, який з’єднаний з двоплечим коромислом GHI. Ступінь вільності механізму (без урахування надлишкових зв’язків) визначається за формулою Чебишева [1]

,

де n – кількість рухомих ланок в механізмі, п=7; р5 – кількість кінематичних пар 5-го класу р5=10; р4 – кількість кінематичних пар 4-го класу, р4=0.

Таким чином механізм має одну ступінь вільності, а отже, має одну початкову ланку.

Для забезпечення функціонального призначення ОВ-машин, а саме одночасності прокачки (всередину чи назовні ОВ-машини) всіх вушкових голок через проміжки між крючковими (язичковими, або пазовими голками), що забезпечує одночасне прокладання всіх ниток основи на голки, функціональні групи прокачки гребінок з вушковинами в ОВ-машинах містять декілька ведучих ланок, як правило, їхня кількість дорівнює трьом. Таким чином функціональна група прокачки гребінок з вушковинами складається з трьох ідентичних механізмів, які працюють у паралельній схемі, тобто рух від головного валу до валу прокачки гребінок з вушковинами передається трьома паралельно розміщеними механізмами, що з точки зору раціональної структури схеми механізму неприпустимо із-за надлишкових зв’язків [1].



Рис. 1.^ Розрахункова кінематична схема до кінематичного аналізу восьмиланкового механізму вушкових голок машини ОВ-7

Крім того до складу кожного з таких механізмів входять додаткові ланки. Наприклад, в механізмі прокачки гребінок з вушковинами машини ОВ-7 міститься два паралельно розміщені коромисла, які з’єднані з двома паралельно розміщеними шатунами, які, в свою чергу, з’єднані з двома паралельно розміщеними коромислами. Одна з кожної пари паралельно розміщених ланок механізму надлишкова, тобто при усуненні кожної надлишкової ланки зі своєї пари механізм не втрачає працездатності. Таким чином згідно з формулою Малишева [1]: , можна визначити кількість надлишкових зв’язків у механізмі прокачки гребінок з вушковинами:

, (1)

де wn мех.прокачки – ступінь вільності механізму з урахуванням надлишкових зв’язків; ; nмех.прокачки – кількість рухомих ланок з урахуванням надлишкових зв’язків; ; рнмех.прокачки – кількість нижчих кінематичних пар; ; рвмех.прокачки – сума вищих кінематичних пар та гнучких зв’язків; .

Тоді .

Визначимо кількість надлишкових зв’язків функціональної групи прокачки гребінок з вушковинами:

, (2)

де wn ф.г.прокачки – ступінь вільності механізму з урахуванням надлишкових зв’язків; ; nф.г.прокачки – кількість рухомих ланок з урахуванням надлишкових зв’язків; ; рнф.г.прокачки – кількість нижчих кінематичних пар; ; рвф.г.прокачки – сума вищих кінематичних пар та гнучких зв’язків; .

Тоді .

Таким чином згідно з формулою Малишева кількість надлишкових зв’язків у функціональній групі прокачки гребінок з вушковинами дорівнює 23 ланкам, тобто при усуненні цих надлишкових ланок функціональна група прокачки не повинна втратити працездатності, при цьому вона буде містити один механізм прокачки (без трьох надлишкових ланок). Доцільність використання механізму з такою структурою в ОВ-машинах потребує уточнення.

Для кінематичного дослідження типового восьмиланкового механізму вушкових голок (рис. 1) скористаємося аналітичним методом замкнутих векторних контурів, що розроблений В. А. Зінов’євим [2].

Кут повороту шатуна ^ ВС, що відраховується від вісі Х, визначається за формулою:

, (3)

де 1 – кут повороту кривошипа ^ АВ, що відраховується від вісі Х, 4 – кут нахилу вектора AD до вісі Х,

, (4)

lAD – відстань між стійками А і D, м

. (5)

Кут повороту коромисла ^ CD, що відраховується від вісі Х, визначається за формулою:

. (6)

Координати будь-якої точки ланки механізму зручно представляти в матричній формі [3]:

, (7)

де Xi, Yi – координати точок, що досліджуються, які належать i-ланці, в нерухомій системі координат XY; X0i, Y0i – координати точок ланки, що приймаються за початок координат рухомої системи координат xy, в нерухомій системі координат XY; xi, yi – координати точок ланки, що досліджуються, в рухомій системі координат xy.

Тоді координати точки В в системі координат XY запишуться так

, (8)

звідки

, (9)

. (10)

Координати точки С в системі координат XY

, (11)

звідки

, (12)

. (13)

Визначаємо кут повороту шатуна СЕ

. (14)

де 7 – кут нахилу вектора DF до вісі Х,

. (15)

Визначаємо кут повороту коромисла EF

. (16)

Визначаємо координати точки Е

, (17)

звідки

, (18)

. (19)

Визначаємо кут повороту шатуна EG

. (20)

де 10 – кут нахилу вектора FH до вісі Х,

. (21)

Визначаємо кут повороту ланки ^ GH

. (22)

Визначаємо координати точки G в системі координат XY

, (23)

звідки

, (24)

. (25)

Визначаємо координати точки Ik (k=1, 2, 3…n – номер гребінки) в системі координат XY

, (26)

де k – кут між векторами GH і HI. Додатній напрямок кута відкладається від вектора GH до вектора HI проти годинникової стрілки.

, (27)

. (28)

Визначаємо швидкість точки В в проекціях на вісі координат XY

, (29)

. (30)

Визначаємо швидкість точки С в проекціях на вісі координат XY

, (31)

де

, (32)

, (33)

. (34)

Визначаємо швидкість точки Е в проекціях на вісі координат XY

, (35)

де

, (36)

. (37)

. (38)

Визначаємо швидкість точки G в проекціях на вісі координат XY

, (39)

де

; (40)

; (41)

. (42)

Визначаємо швидкість точки In в проекціях на вісі координат XY

, (43)

. (44)

Визначаємо прискорення точки ^ В в проекціях на вісі координат XY

, (45)

. (46)

Визначаємо прискорення точки С в проекціях на вісі координат XY

, (47)

де

, (48)

тут

. (49)

. (50)

Визначаємо прискорення точки ^ Е в проекціях на вісі координат XY

, (51)

де

, (52)

. (53)

Тут

. (54)

. (55)

Визначаємо прискорення точки G в проекціях на вісі координат XY

, (56)

де

. (57)

Тут

, (58)

. (59)

. (60)

Визначаємо прискорення точки ^ I в проекціях на вісі координат XY

, (61)

. (62)

Вихідні дані для кінематичного аналізу механізму вушкових голок наведені в табл. 1.

^ Таблиця 1. Вихідні дані для кінематичного аналізу функціональної групи прокачки вушкових гребінок машини ОВ-7

Координати стояків, мм

Довжини ланок, мм

Кінематичні характеристики

Стійка

X

Y

A

0

0

lAB

14,9

lEF

13

Кут установки 1-ої гребінки



D

26

98,7

lBC

105

lEG

423

Кутова швидкість головного валу, с-1



F

105,3

58,4

lCD

31

lGH

115

Кутове прискорення головного валу, с-2



H

46

533

lCE

61

lHI

136,8

Початковий кут установки ексцентрика



За результатами кінематичного дослідження восьмиланкового механізму вушкових голок основов’язальної машини ОВ-7 побудовані графіки функції положення точки І1 , функції її лінійної швидкості та функції її лінійного прискорення (рис. 2). Також побудовані графіки залежності куту повороту гребінок з вушковими голками (ланка GH на рис. 1), кутової швидкості та кутового прискорення від кута повороту головного валу машини (рис. 3). При кінематичному аналізі за початкове положення взяте положення ексцентрику функціональної групи прокачки гребінок з вушковими голками, яке відповідає моменту початку прокачки вушкових голок всередину машини (табл. 1).



Рис. 2. Графіки переміщень, лінійних швидкостей та лінійних прискорень вушка вушкової голки машини ОВ-7



Рис. 3. Графіки кута повороту, кутових швидкостей та кутових прискорень гребінки з вушковими голками машини ОВ-7

Висновки

Отримані значення функції положення ланок, а також кінематичних пар восьмиланкового важільного механізму прокачки гребінок з вушковими голками, значення їхніх функції швидкостей та функції прискорень за один оберт головного валу основов’язальної машини дозволять визначити динамічні характеристики цього механізму, похибки положення його ланок, приведений до головного валу момент інерції механізму та ін.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Решетов Л. Н. Конструирование рациональных механизмов. – М.: Машиностроение, 1967. – 208 с.

  2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 640 с.

  3. Левитский Н. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука. Гл. ред.. физ..-мат. лит., 1990. – 592 с.

Додати документ в свій блог або на сайт


Схожі:

Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconКурсова робота з навчальної дисципліни
Метричний синтез та кінематичний аналіз кривошипно-коромислового чотириланкового механізму 3
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconВдосконалення механізму зміни глибини кулірування круглов’язальної машини мс-5
Для зміни глибини кулірування необхідно повернути рукоятку 10 на певну кількість кроків, які визначаються відстанню між її виїмками....
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №5 швейні машини для виконання зиґЗАҐоподібної строчки
Призначення, будова та регулювання механізму ниткопритягувача швейної машини 26 кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №6 швейні машини для виконання потайних стібків
Призначення, будова та регулювання механізму зубчастої рейки швейної машини 85 кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №7 швейні машини для виконання стібків класу 500
Призначення, будова та регулювання механізму зубчастих рейок швейної машини 85 кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №8 швейні машини для виконання стібків типу 406
Призначення, будова та регулювання механізму зубчастих рейок швейної машини 876 кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconКартка обліку роботи будівельної машини /механізму
Найменування машини Марка Інвентарний номер Заводський номер
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №12 швейні машини-напівавтомати для виконання прямих петель човниковим стібком лабораторна робота №12 виконується на прикладі швейної машини-напівавтомату 25-а кл
Призначення, будова та регулювання механізму голки швейної машини-напівавтомату 25-а кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №9 швейні машини-напівавтомати для пришивання гудзиків човниковим стібком лабораторна робота №9 виконується на прикладі швейної машини-напівавтомату 27 кл. Зміст звіту
Призначення, будова та регулювання механізму голки швейної машини-напівавтомату 27 кл
Удк 677. 055 Кінематичний аналіз восьмиланкового механізму прокачки вушкових голок основов’язальної машини iconЛабораторна робота №11 виконується на прикладі швейної машини-напівавтомату 220 кл. Зміст звіту
Призначення, будова та регулювання механізму човника швейної машини-напівавтомату 220 кл
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи