Модернізація швейної машини 1022-М

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модернізація швейної машини 1022-М

Зміст

Вступ

Розділ 1. Огляд існуючих конструкцій одноголових швейних машин човникового стібка

1.1 Технічні характеристики одноголових швейних машин

1.2 Опис базової конструкції машини 1022-М кл.

Розділ 2. Розробка модернізованої машини 1022-мт кл.

2.1 Опис конструкції швейної машини, що розробляється

2.2 Розробка кінематичної схеми машини

2.3 Схема ділення швейної машини 1022-МТ кл. на складові частини

Розділ 3. Розрахункова частина

3.1 Кінематичний розрахунок приводу човника

3.2 Кінематичний розрахунок привода механізму транспортування матеріалу

3.3 Розрахунок клинопасової передачі

3.4 Розрахунок зубчато-пасової передачі між головним валом і валом човника

3.5 Розрахунок зубчато-пасової передачі між головним валом і розподільчим валом

3.6 Перевірка працездатності головного валу

3.7 Проектний розрахунок та конструювання вала човника

3.8 Проектний розрахунок та конструювання розподільчого вала

Розділ 4. Економічна частина

4.1 Обґрунтування значимості використання модернізованої швейної машини 1022-МТ кл.

4.2 Розрахунок економічної ефективності впровадження

4.3 Порівняння техніко-економічних показників

Розділ 5. Охорона праці та навколишнього середовища

5.1 Аналіз об'єкта модернізації та виробництва для якого він призначений з точки зору безпеки праці та охорони навколишнього середовища

5.2 Заходи спрямовані на приведення виявлених небезпечних та шкідливих виробничих факторів до нормативних вимог

5.3 Заходи щодо охорони навколишнього середовища

5.4 Розрахунок штучного та природного освітлення

5.5 Пожежна безпека

Висновки

Список використаних джерел

Додатки

швейний машина човниковий стібок

Вступ

В період економічного піднесення разом з процвітанням країни піднімається на значно вищий рівень її культура, невід'ємною частиною якої є розвиток моди. У зв'язку з цим підвищується попит на промислове швейне устаткування, яке б повністю відповідало технологічним вимогам щодо якісного виготовлення одягу та давало змогу реагувати на різноманітність матеріалів, що використовуються в процесі шиття. Для розв'язання таких технічних проблем виробники впроваджують у виробництво низку моделей машин та пристроїв, які дають змогу поліпшити зовнішній вигляд швейного виробу і досягнути ідеальної форми швів у процесі виробництва одягу.

Швейна промисловість - одна з найбільш значущих галузей легкої промисловості, як за об'ємом випуску продукції, так і номенклатурі промислового обладнання. В зв'язку з цим воно поділяється по видах технологічних операцій та конструкції машин і принципах управління ними.

Технологічні процеси і операції, які застосовують для виготовлення одягу, визначають конструкцію обладнання, яке враховує призначення процесу, способи виконання операцій, а також форму і розміри оброблюваних виробів. На основі даних критеріїв створюють цілі види і класи обладнання, яке дає змогу виготовляти високоякісний одяг з мінімальними затратами часу.

На світовому ринку представлено більше 100 фірм, які виготовляють промислові та побутові швейні машини і різні пристосування до них(голки, електроприводи, спеціалізовані приспосіблення, вузли автоматизації та ін.).

Безумовно, найстарішою вважається американська фірма "Singer", заснована ще в середині XIX ст. з моменту заснування вона спеціалізувалась на випуску машин човникового стібка, яким надає перевагу і в даний час.

Машини ланцюжкового стібка виготовляє друга відома американська фірма "Union special".

Вкінці ХІХ ст. в Німеччині з'явилась фірма "Strobel", яка започаткувала виробництво промислових швейних машин потайного стібка з дуговою голкою. Фірма до цього часу не змінила спеціалізацію.

В той час в Німеччині з'явився цілий ряд фірм, які виготовляли машини човникового стібка. Вони швидко налагодили виробництво промислових машин для виготовлення одягу, взуття та експортували свою продукцію в інші країни. Це такі всесвітньо відомі фірми, як "PFAFF", "DЫRKOPPADLER".

За останні 35-40 років грандіозний стрибок в розвитку швейного машинобудування зробила Японія. Широко відомі японські фірми "Juki", "Pegasus", "Jamato", "Brother","Seiko". Вони випускають машини напівавтоматичної та автоматичної дії, в яких поряд з механічними елементами використовують засоби електроніки та пневматичні системи.

Швейне машинобудування Росії представлене заводом "Промшвеймаш", який заснований в 1900 р. в м. Подольську акціонерним товариством "Singer". Його спеціалізація - побутові та промислові машини човникового та ланцюжкового стібка для швейного, взуттєвого, трикотажного і шкіргалантерейного виробництв. Краєобметувальні машини конструктивно-уніфікованого ряду 51 кл. виготовляє завод "Агат" м. Ростов-на-Дону та "Азовський оптико-механический завод" м. Азов, Ростовська обл.

Основним виробником швейних машин промислового призначення є Акціонерне товариство "Орша" (Республіка Бєларусь, м. Орша), яке спеціалізується на виготовленні машин човникового стібка на базі машин 1022-М і 1820 кл.

Сучасні темпи розвитку науки і техніки вимагають нових прогресивних та передових ідей, тому машинобудування в галузі легкої промисловості напрямлене на вдосконалення устаткування за умов автоматизації, адаптації робочого місця для максимально комфортних умов праці, відповідно до технологічних потреб.

Розділ 1. Огляд існуючих конструкцій одноголових швейних машин човникового стібка

1.1 Технічні характеристики одноголових швейних машин

Машина 1022 кл. призначена для пошиття виробів з тканин костюмної і пальтової груп, які містять натуральні і штучні волокна, однолінійною строчкою двохниткового човникового стібка. На базі машини 1022 кл. випускаються швейні машини 1022-3, 1022-4, 822, 1822, 1022- кл.

Машина 822 кл. призначена для зметування бокових, плечових та інших зрізів одягу. Вона також використовується і як звичайна зшивна машина для пошиття виробів з бавовняних, шерстяних, шовкових та інших тканин.

Машина 1822 кл. призначена для виконання оздоблювальних строчок на виробах з різних тканин, які містять натуральні і штучні волокна. Транспортування тканини здійснюється тільки в прямому напрямку. в машині наявний механізм закріпки строчки.

Машина 1022-М кл. призначена для пошиття виробів з пальтових, шинельних, костюмних тканин. Вона забезпечена централізованою системою змащування, регулюється тиск лапки на тканину, натяг приводного пасу.

Машина 97-А кл. призначена для пошиття виробів з бавовняних, шовкових і шерстяних тканин. На її основі випускаються швейні машини 97-В, 297, 397, 697, 797, 897, 997, 1097, 1197 кл.

Машина 397 кл. призначена для пошиття виробів з натуральних тканин тонких і середньої товщини з одночасним обрізанням краю паралельно лінії строчки. В машині є механізм ножів, які відключаються. В ній додатково регулюється відстань від строчки до зрізу тканини.

Машина 697 кл. відрізняється наявністю диференційного механізму транспортування тканини. Додаткове незалежне регулювання ходу основної та диференційної зубчатих рейок, усувають посадку тканини.

Машина 897 кл. призначена для пошиття виробів з легких та середніх важко транспортованих тканин. Транспортування тканин проходить в результаті взаємодії нижньої і верхньої зубчатих рейок, кожна з яких має самостійний привод. Машина оснащена вбудованим пристроєм для автоматичного намотування нитки на шпулю і пристрій для закріплення строчки. Для забезпечення рівномірного транспортування тканин в машині передбачене окреме регулювання довжини стібка для верхньої і нижньої зубчатих рейок.

Машина 997 кл. призначена для пошиття виробів з костюмних, платтєвих і білизняних тканин з автоматичною зупинкою голки в заданому положенні, обрізанням ниток і підйомом лапки. В ній додатково регулюються моменти автоматичної зупинки голки в крайніх положеннях, включення муфти привода механізму обрізання.

Машина 1197 кл. призначена для пошиття виробів з тканин, які містять хімічні волокна, і з трикотажу з одночасним обрізанням краю паралельно лінії строчки. В ній містяться механізми обрізання, диференціальної подачі з незалежним регулюванням ходу зубчатих рейок і з можливістю зворотної подачі. Додатково наявний пристрій відключення механізму ножів.

Одноголова швейна машина 862 кл. призначена для пошиття пальто, костюмів, плащів і спецодягу. На її базі створена машина 1862 кл. для пошиття виробів шкіргалантерейної промисловості, а також машина 2862 кл. для зшивання деталей виробів з тканин, дубльованих пінополіуретаном і гумованих тканин. Переміщення матеріалу здійснюється нижніми зубчатими рейками, двома верхніми лапками (коливною і притискною) і відхиляючою голкою вздовж лінії строчки.

Машина 26 кл. призначена для пошиття виробів із бавовняних і шерстяних тканин і сукна, пришивання мережива, тасьми і обробки комірів. На її базі створені машини 26-А, 75-А, 1026 кл.

В машині 26 кл. регулюються положення голки відносно носика човника і відносно голкової пластини, величина переміщення зубчатої рейки в напрямку подачі (крок строчки) і висота її підйому над голковою пластиною, величина поперечного зміщення голки (ширина зигзагу), тиск лапки на матеріал, натяг ниток голки і човника.

Машина 1026 кл. зигзагоподібної строчки призначена для виконання різних операцій при обробці виробів з тонкої і середньої товщини матеріалів ([22]).

Технічні характеристики машин наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Технічні характеристики машин

Клас машини	Максимальна частота обертання головного вала, хв-1	Довжина стібка, мм	Максимальна товщина тканини під лапкою, мм (не більше)	Висота підйому притискної лапки, мм (не менше)	Маса машини, кг	Механізм транспортування тканини	Габарит головки (довжинаЧширина Чвисота), мм
1022	4000	1.7-4.5	5	8	108	Зубчата рейка	520Ч210Ч360
822	1000	6-9	4	9	108	Зубчата рейка без механізму зворотної подачі тканини	520Ч178Ч360
1822	2000	5-10	5	8	108	Зубчата рейка	520Ч178Ч360
1022-М	4500	1.7-5	5	8	108	Зубчата рейка	520Ч210Ч360
97-А	5500	1.7-4	4	6	108	Зубчата рейка	520Ч178Ч340
397	4500	1.7-4	4	6	108	Зубчата рейка	520Ч210Ч360
697	4500	До 4	5	6	108	Диференційний	520Ч210Ч360
897	4200	До 4	4	8	108	Зубчаті рейки і притискна лапка	540Ч210Ч380
997	5000	1.7-4	4	8	130	Зубчата рейка	560Ч210Ч360
1197	4500	1.7-4	4	6	108	Диференційний	520Ч210Ч360
862	4000	1.3-4.5	7	9	100	Зубчата рейка і відхиляюча голка	570Ч215Ч375
2862	4000	2-4,5	5	8	102	Зубчаті рейки 2 лапок і відхиляюча голка	570Ч215Ч380
26	2500	2.3	3	8	88	Зубчата рейка	420Ч178Ч330
1026	4500	0.5-3	4	8	115	Зубчата рейка	530Ч235Ч380

1.2 Опис базової конструкції машини 1022-М кл.

Машина призначена для пошиття виробів з пальтових, шинельних, костюмних тканин двохнитковою строчкою човникового стібка. Машина забезпечена централізованою системою змащування, автоматичним пристроєм для намотування ниток на шпульку, вбудованим в рукав машини. У ряді з'єднань застосовуються підшипники кочення.

Машина 1022-М кл. ОЗЛМ випускається замість машини 1022 кл. ОЗЛМ і відрізняється від неї тим, що обертання від головного валу до розподільного передається за допомогою зубчато-пасової передачі, а не зубчастої (це дозволило зменшити шум); змінена конструкція механізму переміщення матеріалів, застосовані деталі меншої маси. Механізми розміщені в масляному картері під платформою машини. Застосована надійніша конструкція автоматичної моталки.

Технічні характеристики машини 1022 кл. ОЗЛМ

Частота обертання головного валу об/хв	До 4000
Довжина стібка, мм	До 4,5
Висота підйому лапки над рівнем голкової пластини, мм	8
Максимальна товщина сточуваних матеріалів в стислому стані під лапкою, мм, не більше	5
Голки	№ 90-130 ГОСТ 7322 - 76
Нитки бавовняні в шість складань, текс	11, 5,9 ГОСТ 6309-73
Виліт рукава, мм	260
Габарит платформи, мм	476Ч178
Габарит головки, мм	520Ч210Ч360
Габарит столу, мм	1060Ч650Ч800
Електродвигун:
потужність, кВт, не більше	0,37
частота обертання вала, об/хв	2900
Маса головки, кг, не більше	27
Маса стола, кг, не більше	68

Технічні характеристики машини 1022-М кл. ОЗЛМ

Частота обертання головного валу, об/хв	До 4500
Довжина стібка, мм	До 4,5
Висота підйому лапки над рівнем голкової пластини, мм	8
Максимальна товщина сточуваних матеріалів в стислому стані під лапкою, мм, не більше	5
Голки	№ 90-150 ГОСТ 7322 - 76
Нитки бавовняні в шість складань, текс	11, 5,9 ГОСТ 6309-73
Виліт рукава, мм	260
Габарит платформи, мм	476Ч178
Габарит головки, мм	520Ч210Ч360
Габарит столу, мм	1060Ч650Ч800
Електродвигун:
потужність, кВт, не більше	0,37
частота обертання вала, об/хв	2900
Маса головки, кг, не більше	27
Маса стола, кг, не більше	68

Робочі органи машини: голка пряма, що здійснює зворотно-поступальний рух у вертикальній площині; ниткопритягувач шарнірного типу; човник ротаційний з горизонтальною віссю обертання; нижній рейковий механізм переміщення матеріалу; лапка, що забезпечує притискання тканини в процесі шиття.

У машині регулюються довжина стібка, натяг верхньої і нижньої ниток, притискання лапки до тканини, натяг приводного пасу, хід педалей керування, висота стола. Голка 7 (рис.1.1) здійснює в машині зворотно-поступальний рух. Механізм голки приводиться в рух від головного валу 18, змонтованого в рукаві за допомогою підшипників кочення.



Рис. 1.1 Конструктивно-кінематична схема машини 1022-М кл. ОЗЛМ:

1 - коромисло; 2, 23, 27 - вал; 3, 10, 26, 29 - шатун; 4, 30 - важіль; 5 - лапка; 6, 13, 16, 33, 34 - гвинт; 7 - голка; 8 - стержень; 9 - важіль; 11 - голковод; 12 - пружина; 14 - ниткопритягувач; 15 - палець; 17 - кривошип; 18 - головний вал; 19 - моталка; 20 - пас; 21 - ролик; 22 - рукоятка; 24 - ексцентрик; 25 - втулка; 28 - коромисло; 31 - човник; 32 - зубчата рейка; 35 - камінь; 36 - скоба

Для перетворення обертального руху головного валу в прямолінійний рух голки застосований кривошипно-шатунний механізм, що складається з кривошипа 17, пальця 15, шатуна 10, повідка з каменем 35 і голковода 11. Кривошип закріплений на передньому кінці головного вала стопорним гвинтом. Для врівноваження динамічних навантажень, що виникають при роботі машини, кривошип має противагу. На палець, закріплений в кривошипі гвинтами 16, надітий шатун, у верхній головці якого є голчатий підшипник. У нижній головці шатуна встановлений повідець, в якому закріплений голковод. На повідку встановлений камінь 35, що рухається в скобі 36.

Голка встановлена в паз голковода до упору (довгим жолобком вліво) і закріплена гвинтом 33.

Регулювання голки по висоті виконують переміщенням голковода вгору або вниз, заздалегідь ослабивши гвинт 34.

У машині застосований шарнірно-важільний механізм, ниткопритягувача, 14, який служить для змотування з бобіни необхідної кількості нитки для утворення стібка, подачі верхньої нитки голці і човнику 31 і затягування стібка.

Лапка 5, призначена для притискання матеріалу до голкової пластини, прикріплена до стержня 8 гвинтом 6. Регулювання тиску лапки на матеріал пружиною 12 здійснюється гвинтом 13. Підйом притискної лапки здійснюється педаллю або важелем 9.

Для намотування ниток на шпульки в головку машини вмонтована моталка 19, яка включається натисненням на шпульку.

У нижній частині головки машини розташовані механізми човника і переміщення матеріалів 32. Передача обертання від головного валу до човника здійснюється за допомогою паса 20, вала 23 і зубчатої передачі.

Просування матеріалу здійснюється в прямому (для шиття) і зворотному (для закріпок) напрямі. Зміна напряму подачі матеріалів здійснюється натисненням рукоятки 22 вниз до упору. Регулювання довжини стібка проводиться роликом 21.

Механізм підйому рейки включає праву половину здвоєного ексцентрика 24, втулка 25, вал 27, коромисло 28, шатун 29 і важіль 30. Узгодженість руху механізму переміщення матеріалу і голки досягається відповідною установкою барабана зубчато-пасової передачі на головному валу.

Механізм переміщення рейки включає ліву половину здвоєного ексцентрика 24, ланки 26 і 3, важіль 4, вал 2, коромисло 1 і важіль 30 ([22]).

Механізм голки. Голка в машині 1022-М кл. здійснює зворотно-поступальний рух вверх і вниз. Вона являє собою кривошипно-шатунний механізм. Головний вал 23 (рис.1.2) обертається на трьох кулькових підшипниках 24, 22, на його правому кінці двома гвинтами 25 закріплюється махове колесо 26.



Рис. 1.2 Механізм голки і ниткопритягувача машини 1022-М кл.:

а - конструктивна схема, б - структурна схема

1 - голка; 2 - нитконаправляч; 3 - голковод; 4, 8 - втулка; 5, 9, 11, 17, 21, 25, 30, 31, 34, 35- гвинт; 6 - повідок; 7 - шатун; 10 - шайба; 12 - заглушка; 13, 15 - голчастий підшипник; 14, 16 - палець; 18 - ланка; 19 - важіль; 20 - вушко; 22, 24 - кульковий підшипник; 23 - головний вал; 26 - махове колесо; 27 - кришка; 28 - пас; 29 - кривошип; 32 - повзун; 33 - направляюча

Ззаду до махового колеса 26 трьома гвинтами кріпиться кришка 27 для зручності ручного повороту махового колеса. У канавку махового колеса 26 вставлений клиновидний пас 28, що передає обертання головному валу 23 від шківа електродвигуна. На лівому кінці головного валу 23 гвинтом 30 кріпиться кривошип 29, в його отвір вставляється палець 14 і закріплюється двома гвинтами 21. На зовнішнє плече пальця 14 надягає верхня головка шатуна 7, в яку вставлений голчатий підшипник 13. Осьові зсуви верхньої головки шатуна 7 усуваються гвинтом 9 з лівою різьбою через шайбу 10. Нижня головка шатуна 7 посаджена на палець повідка 6, в якому гвинтом 5 закріплений голковод 3. На праву частину пальця повідка 6 посаджений повзун 32, вставлений в паз напрямляючої 33, закріпленої до корпусу машини гвинтами 31, 34.

Голковод 3 переміщається у втулках 8, 4, причому втулка 8 закріплена в корпусі машини гвинтом 11. Щоб бруд і пил не потрапляли у втулку 8, зверху в її отвір вставлена пластмасова заглушка 12. Знизу на голководі гвинтом закріплений дротяний нитконаправляч 2.

Гвинтом 35 в голководі кріпиться голка 1, встановлена коротким жолобком вправо від працівника (у всіх машинах човникового стібка короткий жолобок повинен бути повернений до носика човника).

При обертанні головного валу 23, кривошипа 29 і його пальця 14 обертальні рухи за допомогою шатуна 7 перетворюються в поступальний хід голковода 3 і голки 1.

Механізм ниткопритягувача. Робота ниткопритягувача полягає в подачі верхньої нитки до голки і човника, затягуванні стібка і змотуванні з котушки необхідної кількості нитки для утворення наступного стібка.

У машині застосовується шарнірно-стрижньовою ниткопритягувач. На внутрішнє плече пальця 14 (рис.1.2) кривошипа 29 посаджений важіль 19 ниткопритягувача, так що в його нижній отвір вставляється голчатий підшипник 15. У середній отвір важеля 19 вставлений палець ланки 18, його задня головка надіта на шарнірний палець 16, закріплений гвинтом 17 в корпусі машини. Вушко 20 важеля 19 виведене в проріз машини, і в нього заправляється верхня нитка.

Механізм човника. Робота човника полягає в тому, що він захоплює петлю голки, розширює її, розгортає і обводить навколо шпулетримача, всередині якого встановлений шпульний ковпачок з шпулькою човникової нитки. Таким чином здійснюється переплетення човникової і голкової ниток.



Рис. 1.3 Конструктивна схема механізму човника і транспортування матеріалу машини 1022-М кл.:

1 - головний вал; 2, 9, 16, 25, 26, 31, 33, 35, 41, 42, 46, 51, 53, 59, 60, 69, 71 - гвинт; 3, 15, - шків; 4 - пружинне кільце; 5 - зубчатий пас; 6, 39, - важіль; 7, 14, 54 - палець; 8 - шкала; 10, 19, 28, 30, 37, 44, 49, 62, 66, 73 - втулка; 11 - гайка; 12 - рукоятка; 13 - стопор; 17 - кульковий підшипник; 18 - розподільчий вал; 20, 29, 48, 64 - установче кільце; 21 - косозуба шестерня; 22 - шестерня; 23, 55, 72 - шатун; 24, 43, 61, 68 - коромисло; 27, 45, 52, 58 - вісь; 32 - вал підйому; 34 - човник; 36, 50 - коромисло; 38, 56, 67 - ланка; 40 - рейка; 47, 63 - вал; 57 - рамка; 65 - пружина; 70 - голчастий підшипник

У машині застосовується центрально-шпульний човник, що рівномірно обертається. На головному валу 1 (рис.1.3) двома гвинтами 2 кріпиться зубчатий шків 3; на розподільному валу 18 двома гвинтами 16 кріпиться нижній зубчатий шків 15. На ці барабани надітий зубчатий пластмасовий пас 5, причому його осьові зсуви усуваються пружинними кільцями 4, вставленими в кільцеві канавки шківів. Розподільний вал 18 обертається в кульковому підшипнику 17 і двох втулках 19, 73. Осьові зсуви розподільного валу 18 усуваються установчим кільцем 20. На розподільному валу 18 двома гвинтами 69 кріпиться косозуба шестерня 21, з нею в зачеплення входить шестерня 22, виготовлена разом з човниковим валом (i=1:2). Човниковий вал обертається у втулці 30, закріпленій в корпусі машини гвинтом 31. На лівому кінці човникового вала двома гвинтами 33 кріпиться човник 34.

При обертанні махового колеса човник 34 одержує обертання проти годинникової стрілки.

Своєчасність підходу носика човника до голки регулюється поворотом човника 34 після ослаблення гвинтів 33. Слід добитися того, щоб при підйомі голки з крайнього нижнього положення на 1,6-1,9 мм носик човника був вищий за вушко голки на 0,9-1,1 мм. Зазор між носиком човника 34 і голкою повинен становити 0,1-0,05 мм, регулюють осьовим переміщенням втулки 30 після ослаблення гвинта 31.

Механізм переміщення матеріалу. Переміщення тканини в машині здійснюється рейкою 40 розташованою в прорізі голкової пластини. Тканина зверху притискається лапкою. Після переплетення ниток тканина повинна просунутися на задану довжину стібка.

Машина 1022-М кл. забезпечує довжину стібка до 5 мм залежно від товщини сточуваних тканин. Пристрій для регулювання довжини стібка входить в конструкцію механізму переміщення тканини. Рейка, як робочий орган цього механізму має зуби певного профілю і повинна просувати тканину, коли голка вийде з неї.

Просування тканини рейкою припиняється в мить, коли голка впритул наближається до тканини. Коли голка проколює тканину, проводить через неї в комплект човника голкову нитку і утворює петлю-напуск, рейка встигає опуститися, просунутися назад і знов піднятися, тобто зайняти початкове положення.

Проте рейка не може забезпечити просування тканини без лапки. Завдяки затиску тканини між зубами рейки і опорною площиною лапки при підйомі рейки стає можливим захоплення тканини рейкою і подальше її просування.

При своєму русі рейка описує еліптичну траєкторію за рахунок складання двох рухів по горизонталі і вертикалі. Ці рухи рейка одержує від двох самостійних вузлів, зв'язаних з головним валом. При просуванні тканини значний вплив має форма робочої (верхньої) частини траєкторії зубчатої рейки. Просування тканини буде надійнішим, якщо робоча частина траєкторії зубчатої рейки наближатиметься до прямої лінії.

Просування тканини відбувається за рахунок створення сили тертя T1 між тканиною і зубчатою рейкою:

де Р - нормальний тиск лапки на тканину; f1 - коефіцієнт тертя.

Очевидно, просування тканини можливо лише в тому випадку, якщо сила тертя T1більше сили тертя T2 створюваною між тканиною і робочою поверхнею лапки:

де f2 - коефіцієнт тертя між лапкою і тканиною.

Для зменшення коефіцієнта тертя f2 робочу поверхню лапки ретельно полірують. При зшиванні декількох шарів тканини їх одночасне переміщення відбувається за рахунок виникнення сили тертя T2 між окремими шарами тканини:

де f3 коефіцієнт тертя між шарами тканини.

Механізм транспортування тканини по своїй конструкції складніший, ніж решта механізмів машини, складається з вузлів вертикальних і горизонтальних переміщень рейки, регулятора стібка і лапки.

Вузол вертикальних переміщень рейки. На розподільчому валу 18 (рис.1.3) двома гвинтами 71 кріпиться здвоєний ексцентрик, на його праву частину - ексцентрик підйому - надіта задня головка шатуна 23 і в отвір цієї головки вставлений голчатий підшипник 70. Передня головка шатуна 23 гвинтом 26 закріплена на осі 27, вставленої в отвори коромисла 24. Коромисло 24 гвинтом 25 кріпиться на валу підйому 32, який утримується у втулках 28, 37, причому осьові зсуви валу підйому 32 усуваються установчим кільцем 29. На валу підйому 32 гвинтом 35 кріпиться коромисло 36,з'єднане за допомогою ланки 38 з важелем механізму переміщення матеріалу 39. До цього важеля двома гвинтами 41 прикріплена рейка 40.

Якщо під дією ексцентрика підйому шатун 23 переміщатиметься від працівника, то коромисла 24, 36 і вал підйому 32 обернуться за годинниковою стрілкою і ланка 38 підніме рейку 40.

Вузол горизонтальних переміщень рейки. На лівий ексцентрик механізму переміщення встановлена передня головка шатуна 72, і в її отвір вставляється голчатий підшипник. Задня головка шатуна 72 надягається на вісь, закріплену двома гвинтами 59 в рамці 57. Точкою опори рамки 57 є вісь 55, вставлена в отвори ланки 56 і коромисла 61. На вісь рамки 57 надіта головка заднього шатуна 55, верхня головка надягається на вісь 52 і закріплюється гвинтом 53. Вісь 52 вставляється в отвори коромисла 50, закріпленого гвинтом 51 на валу механізму переміщення 47. Цей вал утримується в двох втулках 44, 49, його осьові зсуви усуваються установчим кільцем 48. На валу 47 гвинтом 42 кріпиться коромисло 43, в його отвори вставляється вісь 45, на яку надягається важіль механізму переміщення матеріалу 39. Вісь 45 гвинтом 46 закріплюється в коромислі 43.

Під дією ексцентрика шатун 72 переміщатиметься до працівника і від нього.

Регулятор стібка. На пальці 54 (рис.1.3), закріпленому гвинтом в отворі платформи машини, надіта верхня головка ланки 56. Нижня головка ланки 56 через вісь 58 з'єднується з рамкою 57. Правий кінець осі 58 вставлений в отвір коромисла 61, закріпленого гвинтом 60 на проміжному валу 63. Вал 63 утримується у втулках 62, 66, на нього надіта пружина 65. Лівий кінець пружини 65 вставляється в отвір установочного кільця 64, правий кінець впирається в платформу машини. На правий кінець валу 63 напресоване коромисло 68, з'єднане за допомогою ланки 67 з важелем 6 - регулятором довжини стібка. Важіль 6 надітий на палець 7, закріплений гвинтом в стійці рукава машини. Переднє плече важеля 6 має циліндричну форму. На нього надіта гвинтова втулка 10, яка проходить через вертикальний паз шкали 8, прикріпленої двома гвинтами 9 до стійки рукава машини. Потім різьбова частина втулки 10 входить в отвір рукоятки 12 з гайкою 11. Рукоятка 12 закріплена на передньому кінці важеля 6 за допомогою штифта 14. У отвір рукоятки 12 вставляється пружина і стопор 13, який усуває довільний поворот гайки 11 при вібрації машини.

Щоб закріпити строчку, працівник натискає на рукоятку 12, важіль 6, повертаючись за годинниковою стрілкою, піднімає ланку 67. Коромисло 68, вал 63, коромисло 61 і ланка 56 повернуть рамку 57 проти годинникової стрілки, і вісь 58 переміститься до працівника. Щоб збільшити довжину стібка, працівник загвинчує гайку 11. Гвинтова втулка 10 при цьому переміщається до нього, а її виступ перестає натискати на шкалу 8. При зніманні руки з рукоятки 12 важіль 6 повертається проти годинникової стрілки і ланка 67 опускається. Коромисла 68, 61, вал 63 і ланка 56 повертаються за годинниковою стрілкою разом з рамкою 57, тобто вісь 58 переміщається від працівника. У розглянутих вузлах можна виділити наступні регулювання. Довжину стібка регулюють переміщенням важеля 6 (рис.1.3) по прорізу шкали 5 при повороті гайки 11.

Висота підйому рейки над голковою пластиною регулюється поворотом коромисла 36 після послаблення гвинта 35. При переході на пошиття товстих тканин рейку доцільно підняти.

Положення зубів рейки 40 в прорізах голкової пластини регулюють поворотом коромисла 43 після ослаблення гвинта 42, якщо рейку потрібно перемістити упоперек платформи машини. Якщо її необхідно перемістити уздовж платформи машини, то коромисло 43, 36 після ослаблення гвинтів 42, 35 переміщають уздовж осей валів 47, 32.

Рис. 1.4 Вузол лапки машини 1022-М кл.:

а - конструктивна схема, б - структурна схема

1 - лапка; 2, 7, 12, 13, 15, 17, 26, 28, - гвинт; 3 - стержень; 4 - втулка; 5, 14,- важіль; 6, 18 - вісь; 8, 9, 11, - палець; 10 - ланка; 16 - опора; 19, 23 - шплінт; 20 - тяга; 21, 30 - пружина; 22 - шайба; 24 - запобіжник; 25 - кронштейн; 27 - нитконаправляючий косинець; 29 - пружинотримач

Своєчасність переміщення матеріалів регулюється поворотом головного або розподільчого 18 вала після знімання паса 5.

Вузол лапки. Для підйому і опускання лапки в машині застосовуються два пристрої: ручне і ножне.

Шарнірна лапка 1 (рис.1.4), забезпечена дротяним запобіжником 24 від проколу пальців рук працівника, гвинтом 2 прикріпляється до стержня 3. Стержень 3 переміщається у втулці 4, на яку вільно надітий кронштейн 25, і його палець 8 вставлений в паз фронтової частини машини.

На стержні 3 гвинтом 28 закріплений пружинотримач 29, причому його палець 9 вставлений в паз фронтової частини машини, що запобігає повороту лапки 1 і стержня 3 навколо їх осі.

Палець 8 кронштейна 25 стикається з кулачковою поверхнею важеля 5 ручного підйому лапки, надітого на вісь 6. У пружинотримач 29 впирається пружина 30, надіта на стержень регулювального гвинта 13. До пружинотирмача 29 гвинтом 26 прикріплений нитконаправляючий косинець 27.

Щоб підняти лапку 1 вручну, працівник повертає важіль 5 за годинниковою стрілкою, і його кулачкова частина натискає на палець 8 кронштейна 25. Останній натискає на пружинотримач 29, лапка піднімається, пружина 30 стискається. При зворотному повороті важеля 5 лапка 1 під дією пружини 30 опускається.

Для ножного підйому лапки застосовується наступний пристрій. Ланка 10 за допомогою шарнірного гвинта 7 з'єднується з пальцем 8 кронштейна 25. Верхня головка ланки 10 надягає на палець 11 важеля 14 ножного підйому. Важіль 14 має дві точки опори, його ліве плече надіте на шарнірний гвинт 12; праве плече вставлене між двома виступами опори 16 і надіто на вісь 18. Опора 16 двома гвинтами 17 прикріплена до рукава машини. Справа до важеля 14 приварена скоба, і в її отвір вставлений верхній палець тяги 20, зафіксований шплінтом 19. Нижній кінець тяги 20 проходить через отвір платформи машини, на неї надіта пружина 21, що упирається в шайбу 22, положення якої фіксується шплінтом 23. Пружина 21 прагне опустити тягу 20 і повернути важіль 14 за годинниковою стрілкою. Для ножного підйому лапки працюючий натискає на ліву педаль. Через тягу і важіль, що утримується на осі промислового столу (на рисунку не показані), тяга 20, піднімаючись, поверне важіль 14 проти годинникової стрілки. Ланка 10, піднімаючись, через кронштейн 25 і пружинотримач 29 підніме лапку 1. Коли тиск на педаль припиняється, пружина 30 опускає лапку 1, а пружина 21 повертає ланки в первинне положення. Кут повороту важеля 14 обмежується гвинтом 15.

Тиск лапки на матеріали регулюють гвинтом 13 при його загвинчуванні тиск лапки збільшиться.

Висота підйому лапки 1 над голковою пластиною регулюється вертикальним переміщенням пружинотримача 29 після ослаблення гвинта 28. Якщо пружинотримач опускати, то висота підйому лапки збільшиться.

Положення отвору в лапці щодо лінії руху голки регулюють поворотом стержня 3 після ослаблення гвинта 28 ([17]).

Розділ 2. Розробка модернізованої машини 1022-мт кл.

2.1 Опис конструкції швейної машини, що розробляється

Розробка конструкції швейної машини має за мету модернізувати механізми човника і транспортування матеріалу за рахунок чого зменшаться маса машини, число кінематичних пар в модернізованих механізмах. Ці зміни дадуть змогу збільшити частоту обертання головного валу, а отже, збільшити продуктивність машини. На даний час відомий механізм човника, який складається із розподільчого валу, зв'язаного із головним валом через зубчато-пасову передачу, і човникового вала на який крутний момент передається від головного вала через зубчату передачу з передатним відношенням 1:2 (машина типу 1022-М кл. ОЗЛМ), або через зубчату передачу з внутрішнім зачепленням (машина типу 97-А кл. ОЗЛМ) ([6]).

Недоліком вказаних механізмів є підвищений рівень шуму та вібрацій, які обумовлені наявність зубчатого зачеплення.

Відомий також механізм човника, що складається з головного валу, зв'язаного з розподільчим валом через конічні зубчаті передачі, і вала човника, зв'язаного з розподільчим валом через зовнішню зубчату передачу (машина типу 1022 кл. ОЗЛМ) ([6]).

Недоліком такої конструкції , крім вище приведених, є підвищені вимоги точності виготовлення конічних передач, а також наявність додаткових ударних навантажень в конічних передачах.

При розробці механізму човника з метою зменшення вібраційних навантажень і збільшення плавності роботи використано патентну розробку А.С.-985180 СССР, МТИЛП D05В54. Механизм челнока швейной машины. И.В. Лопандин, В.В. Коваленко, М.С. Носов - 3008698/28, в якій запропонована конструкція без зубчатих передач з прив'язкою цієї конструкції до конструктивно-кінематичних параметрів машини 1022-М кл. ОЗЛМ ([6]).

Розроблена конструкція швейної машини містить механізм човника, що складається з човникового та порожнистого розподільчого валів, змонтованих в підшипниках. Зв'язок з головним валом машини здійснюється за допомогою зубчато-пасової передачі та шківів. Один зі шківів встановлений на розподільчому валу, а інший - на головному валу машини. З метою зниження рівня шуму та вібрації машини, головний вал має додаткову зубчато-пасову передачу, яка пов'язана зі шківом човникового вала. Човниковий вал розташований в порожнистому розподільчому валу так, що один з його підшипників встановлений у шківі, який закріпленому на порожнистому розподільчому валу.

Рис. 2.1. Конструктивно-кінематична схема машини 1022-МТ кл.:

1 - головний вал; 2,41 - гвинт; 3 - ведучий шків; 4 - човник; 5 - човниковий вал; 6,12 - ведений шків; 7 - голчатий підшипник; 8,18 - зубчатий пас; 9,10,13,14 - кульковий підшипник; 11 - розподільчий вал; шків; 15,28,35,37,42 - втулка; 16 - платформа; 17,19,21 - установочний гвинт; 20,29,44 - установочне кільце; 22,23 - головка шатуна; 24,33,36,43 - коромисло; 25,27,31,45 - вісь; 26 - рамка; 30 - шатун; 32,34 - вал; 38 - ланка; 39 - важіль; 40 - зубчата рейка

На головному валу 1 (рис.2.1) гвинтом 2 кріпиться ведучий шків 3.

Крутний момент від головного вала передається за допомогою зубчато-пасових передач 8, 18 відповідно на шківи 6, 12, які розміщені на валу човника 5 і на розподільчому валу 11.

Механізм човника складається з човника 4, встановленого на валу 5. Справа, за допомогою, гвинта кріпиться шків 6. Човниковий шків має профільовану поверхню під зубчато-пасову передачу 8.

Оскільки передатне відношення даної передачі становить 1:2, то човниковий вал обертається в два рази швидше, ніж головний, що необхідно для утворення стібка. Човниковий вал 5 обертається на кулькових підшипниках, розміщений в порожнистому розподільчому валу 11, який встановлений на кулькових підшипниках.

На верхній 3 і нижній шків 12 надітий зубчатий пас 18. Ця передача має передатне відношення 1:1.

Регулювання взаємодії механізму човника, голки і ниткопритягувача проводять установкою човника 4 в потрібне положення за допомогою установочного гвинта. Осьові зсуви човникового валу 5 усувають за допомогою установочного гвинта 21.

Механізм транспортування матеріалу складається з вертикального та горизонтального вузлів переміщення рейки.

Вертикальний вузол. На розподільчому валу 11 кріпиться здвоєний ексцентрик 9, на його праву частину одягнута задня головка шатуна 23, в отворі якої вставлений голчастий підшипник 7. Передня головка шатуна 23 закріплена на осі 27, яка вставлена в отвори коромисла 24. Коромисло кріпиться на валу підйому 32, який утримується у втулках 28, 37. Осьові зсуви усуваються установочним кільцем 29.

Коромисло 36 за допомогою ланки 38 з'єднане з важелем механізму транспортування тканини 39. На ньому гвинтами 41 прикріплена зубчата рейка 40.

Горизонтальний вузол. На лівому ексцентрику механізму транспортування встановлена передня головка шатуна 22, в її отвір вставляється голчастий підшипник.

Задня головка шатуна 22 кріпиться на осі рамки 26. Точкою опори рамки є вісь 25, на якій одягнута головка шатуна 30. Його верхня частина кріпиться на осі 31, яка встановлена в отворах коромисла 33. Вал механізму переміщення 34 утримується у втулках 35, 42. Його осьові зсуви усувають установочним кільцем 44. На валу 34 кріпиться коромисло 43, в отвори якого вставлена вісь 45. На ній фіксується важіль механізму транспортування 39.

2.2 Розробка кінематичної схеми машини

При проектуванні виробів для загального ознайомлення з виробом, а також з метою наочного представлення кінематики виконують розробку кінематичних схем.

Розробки кінематичних схем повинні виконуватись у відповідності з ГОСТ 2.701-84 "Схеми. Види і типи. Загальні вимоги до виконання" та ГОСТ 2.703-68 "Правила виконання кінематичних схем".

Для модернізованої машини виконуємо розробку структурної кінематичної схеми в аксонометричній проекції (рис.2.2). На ній представлені наступні механізми: голки, човника, транспортування матеріалу, ниткопритягувача, підйому лапки, регулювання довжини стібка.

Крутний момент від двигуна 1 потужністю Р=0,37 кВт і частотою обертання n=2900 об/хв передається через муфту 2 на шків клинопасової передачі та через клиновий пас на головний вал 5 машини. Головний вал встановлений на кулькових підшипниках, які запресовані в корпус машини. Передня опора головного вала встановлена на 2 спарених кулькових підшипниках і на його передньому кінці закріплений кривошип 6 механізму голки.

Для зрівноваження сил інерції механізму голки кривошип виконується з противагою.

До кривошипа шарнірно закріплений механізм ниткопритягувача 36, шатун 7 другий кінець якого кріпиться до голковода (повзуна) 8. З метою зменшення інерційного навантаження і покращення стійкості роботи механізму голки, він має додатковий повзун, який рухається по напрямній. Це дозволяє запобігти повертанню голковода відносно осі і зменшити згинальні зусилля, які передаються від шатуна до голковода.

Рис. 2.2. Структурна кінематична схема швейної машини 1022-МТ кл.:

1 - двигун; 2 - муфта; 3 - вал двигуна; 4 - клинопасова передача; 5 - вал головний; 6 - кривошип; 7,16,21,23,27,31 - шатун; 8 - повзун; 9,12 - зубчато-пасова передача; 10 - вал човника; 11 - комплект човниковий; 13 - вал розподільчий; 14,15 - ексцентрик здвоєний; 17,19,20,24,28,30 - коромисло; 18 - вал підйому; 22 - зубчата рейка; 25 - вал переміщення; 29 - вал проміжний; 32,34 -важіль; 33 - механізм підйому лапки; 35 - лапка; 36 - механізм ниткопритягувача

На головному валу біля його задньої опори встановлено ведучий шків, через який передається крутний момент за допомогою зубчато-пасової передачі 9 на вал човника 10 і за допомогою зубчато-пасової передачі 12 на розподільчий вал 13. Внаслідок запропонованих конструкторських змін кінематика механізму човника і механізму транспортування суттєво відрізняється від кінематики цих механізмів в базовій машині 1022-М кл.

Розподільчий вал встановлено на 2 опорах в корпусу машини з допомогою кулькових підшипників.

На розподільчому валу встановлено здвоєний ексцентрик 14, 15 на якому закріплені шатуни 16, 27 вузлів вертикального та горизонтального переміщення зубчатої рейки.

Вузол вертикального переміщення містить коромисла 17, 19, 20 шарнірно закріплені на валу підйому 18, що встановлений в корпусі машини на підшипниках ковзання. Шатун 27 передає крутний момент на вузол горизонтального переміщення, через коромисло 28 і шатун 23 на проміжний вал 29 механізму регулювання довжини стібка.

Вузол горизонтального переміщення містить коромисла 24, 26, встановлені на валу переміщення 25. До коромисел 20, 26 шарнірно закріплений шатун 21, на якому встановлена зубчата рейка 22 механізму транспортування матеріалу.

Шатун 27 передає крутний момент на вузол горизонтального переміщення через коромисло 28 і шатун 23 та на проміжний вал 29 механічного регулювання довжини стібка через коромисло 28.

Механізм регулювання довжини стібка містить наступні кінематичні елементи: проміжний вал 29, на якому закріплено коромисло 30, шатун 31, важіль 32, за допомогою якого здійснюється регулювання довжини стібка по шкалі зображеній на корпусі швейної машини.

Механізм човника складається з вала 10, який розміщений всередині розподільчого вала 13 і встановлений на 2 кулькових підшипниках, причому підшипники задньої опори вала встановлено у веденому шківу механізму транспортування. На задній кінець вала кріпиться шків зубчато-пасової передачі 9. На передній кінець кріпиться човниковий комплект.

Механізм підйому лапки 33 в модернізованій машині є аналогічним механізму базової машини, а тому опис його кінематики не проводиться.

2.3 Схема ділення швейної машини 1022-МТ кл. на складові частини

Схема ділення виробу на складові частини - це конструкторський документ, що визначає склад виробу, його складових частин, їх призначення і взаємозв'язок.

Рис. 2.3. Схема ділення виробу на складові частини

Схема ділення виробу розробляється на стадії технічного проекту по ГОСТ 2.711-82 "Схема ділення виробу на складові частини".

Базовою швейною машиною є швейна машина 1022-М кл. ОЗЛМ.

На основі цієї машини розроблюється швейна машина 1022-МТ кл., загальний вид якої приведений в графічній частині проекту.

Машина 1022-МТ кл. відрізняється від базової машини механізмом човника і транспортування, складальне креслення якого розробляється в графічній частині проекту.

Крім того, для встановлення даного механізму на машину 1022-М кл. розроблені шків ведений, шків ведучий і кільце упорне, які монтуються на головному валу машини, замість існуючих базових.

На механізм човника і транспортування розроблена вся конструкторська документація - специфікація, креслення деталей, підібрані стандартні деталі.

Розділ 3. Розрахункова частина

3.1 Кінематичний розрахунок приводу човника

Початковими даними при розрахунку привода човника є потужність двигуна Рдв=0,37 кВт=370 Вт, частота обертання вала двигуна nдв=3000 об/хв=50 об/с, частота обертання головного вала n1=5500 об/хв=91,67 об/с, передатне число між головним валом і валом човника і12=0,5. Метою розрахунку є визначення передатних відношень передач, потужностей на всіх валах, крутних моментів, частот обертання.

Рис. 3.1. Кінематична схема приводу човника швейної машини 1022-МТ

Визначаємо передатне число між валом двигуна і головним валом:

(3.1)

Потужність на шківу електродвигуна:

 (3.2)

де зм=0,98 - ккд з'єднувальної муфти ([13], c.4).

Потужність на головному валу:

(3.3)

де з1=0.92…0,96 - ккд клино-пасової передачі ([13], c.4). Приймаємо з1=0.95.

Крутний момент на валу двигуна:

(3.4)

Крутний момент на головному валу:

(3.5)

Потужність на валу човника:

(3.6)

де з2=0.92…0,98 - ккд зубчато-пасової передачі ([21], c.14). Для розрахунків приймаємо з1=0.96.

Крутний момент на валу човника:

(3.7)

де i12 - передатне число між головним і човниковим валами.

Частота обертання вала човника:

(3.8)

3.2 Кінематичний розрахунок приводу механізму транспортування матеріалу

Початковими даними при розрахунку привода механізму транспортування матеріалу є потужність двигуна Рдв=0,37 кВт=370 Вт, частота обертання вала двигуна nдв=3000 об/хв=50 об/с, частота обертання головного вала n1=5500 об/хв=91,67 об/с, передатне число між головним валом і розподільчим валом і13=1. Метою розрахунку є визначення передатних відношень передач, потужностей на всіх валах, крутних моментів, частот обертання.

Рис. 3.2. Кінематична схема приводу механізму транспортування матеріалу швейної машини 1022-МТ

Кінематичний розрахунок привода механізму транспортування матеріалу проводять аналогічно. Результати обчислень приведені в таблиці 3.1:

Таблиця 3.1

Результати кінематичного розрахунку

Параметри/вали	Головний вал	Човниковий вал	Розподільчий вал
Передатне число	iд1=1,83	i12=0,5	i13=1
Потужність на валу, Вт	Р1=344,47	Р2=330,69	Р3=330,69
Крутний момент на валу, Н*м	Т1=3,84	Т2=7,37	Т3=3,69
Частота обертання вала, с-1	п1=91,67	п2=183,34	п3=91,67

3.3 Розрахунок клинопасової передачі

Початковими даними для розрахунку є передатне число ід1=1,83, потужність на валах Р'=362,60 Вт, Р1=344,47 Вт, крутний момент на головному валу Т1=7,37 Н•м, частота обертання вала двигуна nдв=50,0 об/с, головного вала n1=91,67 об/с, міжосьова відстань клинопасової передачі a1=420 мм = 0,42 м.

Діаметр ведучого шківа приймаємо з рекомендованих стандартом значень D'=0,112 м ([21], с.17).

Визначаємо діаметр шківа на головному валу:

(3.9)

де е=0,01…0,02 - відносне ковзання ([5], с.8). Приймаємо для розрахунку е=0,01.

Враховуючи стандартний ряд діаметрів шківів, приймаємо D1=0,063 м ([21], с.17).

Дійсна частота обертання веденого шківа:

 (3.10)

Обчислюємо розрахункову довжину паса:

(3.11)

Приймаємо із стандартного ряду довжин пасів l1=1120 мм ([21], с.17).

Визначаємо кут обхвату пасом веденого шківа:

(3.12)

Колова швидкість ведучого шківа:

(3.13)

Колова швидкість веденого шківа:

(3.14)



Рис. 3.3. Схема пасової передачі з прикладеними силами:

1 - ведучий шків; 2 - ведений шків; 3 - приводний пас

Колова сила на веденому шківу:

(3.15)

Початковий натяг паса:

(3.16)

де e - основа натурального логарифма,

f - коефіцієнт тертя матеріалу паса по шківу. Приймаємо f=0,35 ([21], с.9).

Сила натягу ведучої вітки передачі:

(3.17)

Сила натягу веденої вітки:

(3.18)

Коефіцієнт тягової здатності:

(3.19)

Вибираємо кордошнуровий клиновий пас типу 0(Z). З наступними параметрами ([18], с.283):

bp=8,5мм - ширина паса по нейтральному шару,

b0=10мм - ширина більшої основи трапеції,

h=6мм - висота перерізу,

y0=2,1мм - відстань від більшої основи до нейтрального шару,

А=47мм2 - площа поперечного перерізу.

Рис. 3.4. Схема клинового паса:

1 - кордшнур; 2 - гума; 3 - шар прогумованої тканини

Визначаємо силу, що діє на опору шківа:

(3.20)

де в=3,7є - кут ковзання

 (3.21)

Ведений шків клинопасової передачі виготовляємо із чавуну СЧ15 за ГОСТ 1412, твердість 210 НВ ([23], с.26).

Зовнішній діаметр шківа:

(3.22)

ирина обода шківа:

(3.23)

де dp - розрахунковий діаметр шківа;

b - ширина паса;

Z' - дійсне число пасів передачі;

Товщина ободу шківа:

(3.24)

Довжина маточини:

(3.25)

Діаметр маточини:

(3.26)



Рис. 3.5. Ведений шків клинопасової передачі

3.4 Розрахунок зубчато-пасової передачі між головним валом і валом човника

Початкові дані:

Передатне число передачі і12=0,5, потужність на валах Р1=344,47 Вт, Р2=330,69 Вт, крутний момент на валу човника Т2=3,84 Н·м, частота обертання головного вала n1'=88,0 об/с, відстань між осями шківів a2=220 мм = 0,22 м.

Приймаємо найменше з рекомендованих стандартом значень діаметр ведучого шківа D2=0,08 м=80 мм ([21], с.17).

Діаметр веденого шківа:

(3.27)

Дійсна частота обертання веденого шківа на валу човника:

(3.28)

Знаходимо розрахункову довжину паса:

 (3.29)

Приймаємо для розрахунків l2=0,63 м=630 мм ([5], с.17).

Визначаємо кут обхвату паса на веденому шківу:

(3.30)

Колова швидкість на ведучому шківу:

(3.31)

Колова швидкість на веденому шківу:

(3.32)

Колова сила на веденому шківу:

(3.33)

Початковий натяг паса:

(3.34)

де e - основа натурального логарифма,

f=0,35 - коефіцієнт тертя матеріалу паса по шківу. Приймаємо f=0,35 ([21], с.9).

Сила натягу ведучої вітки передачі:

(3.35)

Сила натягу веденої вітки:

(3.36)

Коефіцієнт тягової здатності:

(3.37)

Визначаємо силу, що діє на опору шківа:

(3.38)

де в=5,2є - кут ковзання.

(3.39)



Рис. 3.6. Схема зубчатого паса

1 - гума; 2 - металотрос

Для даної передачі вибираємо зубчатий пас із зубцями трапецеїдальної форми, виготовлений з армованого метало тросом неоперену.

Основні параметри зубчато-пасової передачі приведені нижче ([23], с.297):

m=2 мм - модуль зубців,

p=6,28 мм - крок зубців,

s=1,8 мм - найменша ширина зубця,

h=1,5 мм - висота зубця,

H=3мм - товщина паса по западинах,

д=0,6 - товщина паса,

г=50є - кут профілю зубців,

b=12,5 мм - ширина паса,

zp=100 - число зубців паса.

Шківи виготовляємо зі сталі 45 за ГОСТ 1045; термообробка поліпшення, твердість 260…280 НВ ([21], табл.11.1).

Число зубців шківа:

Діаметри ділильних кіл шківів:

(3.40)

Рис. 3.7. Ведучий шків зубчато-пасової передачі

Діаметр вершин зубців:

(3.41)

де k1 =0,08 - поправка, яка забезпечує рівномірне навантаження між зубцями паса на дузі обхвату ([5], с.86).

Діаметр западин шківа:

(3.42)

Товщина обода шківа:

(3.43)

Діаметр маточини шківів зі сталі:

(3.44)

Довжина маточини:

(3.45)

3.5 Розрахунок зубчато-пасової передачі між головним валом і розподільчим валом

Початкові дані:

Передатне число передачі і12=1, потужність на валах Р1=344,47 Вт, Р3=330,69 Вт, крутний момент на валу човника Т3=3,69 Н·м, частота обертання головного вала n1'=88,0 об/с, відстань між осями шківів a2=220 мм = 0,22 м.

Розрахунок основних параметрів цієї передачі проводимо аналогічно попередній. Одержані дані заносимо в таблицю 3.2:

Таблиця 3.2

Розрахункові параметри зубчато-пасових передач

Параметри/передача між валами	Головним і човниковим	Головним і розподільчим
1	2	3
Діаметр ведучого шківа, м	D2=0,08	D2=0,08
Діаметр веденого шківа, м	D21=0,04	D23=0,08
Дійсна частота обертання веденого шківа, с-1	n2в=174,24	n3в=87,12
Розрахункова довжина паса, м	l2=0,63	l2=0,71
Кут обхвату паса, є	б2=170	б2=180
Швидкість ведучого шківа, м/с	v'1=22,11	v'1=22,11
Швидкість веденого шківа, м/с	v1=21,88	v1=21,88
Колова сила на веденому шківу, Н	Ft2=121,9	Ft3=92,25
Початковий натяг паса, Н	F02=125,79	F03=92,25
Сила натягу ведучої вітки, Н	F21=186,74	F31=138,38
Сила натягу веденої вітки, Н	F22=64,84	F32=46,13
Коефіцієнт тягової здатності	ш2=0,48	ш3=0,5
Сила, яка діє на опору шківа, Н	Q2=251,5	Q3=184,51

Для даної передачі вибираємо зубчатий пас із зубцями трапецеїдальної форми, виготовлений з армованого металотросом неоперену. Основні параметри зубчато-пасової передачі приведені нижче ([23], с.297):

m=2 мм - модуль зубців,

p=6,28 мм - крок зубців,

s=1,8 мм - найменша ширина зубця,

h=1,5 мм - висота зубця,

H=3,0 мм - товщина паса по западинах,

д=0,6 - товщина паса,

г=50є - кут профілю зубців,

b=16мм - ширина паса,

zp=112 - число зубців паса.

Оскільки ведучий шків спільний для двох зубчато-пасових передач, то розрахунок геометричних параметрів проводимо для веденого шківа.

Число зубців шківа:

Діаметр ділильного кола шківа:

(3.46)

Діаметр вершин зубців:

(3.47)

де k3 - поправка, яка забезпечує рівномірний навантаження між зубцями пасу на дузі обхвату ([5], с.86).

Діаметр западин шківа:

(3.48)

Товщина обода шківа:

(3.49)

3.6 Перевірка працездатності головного валу

На головний вал швейної машини діють згинальний і крутний моменти. Крутний момент визначений з кінематичних розрахунків приводу. Згинальний момент визначається в небезпечному перерізі шляхом побудови епюр згинальних моментів.

Для побудови епюр приведемо розрахункову схему вала з позначенням сил і реакцій в опорах:

Q1=251,5 Н - зусилля від веденого шківа клинопасової передачі;

Q2=201,34 Н - зусилля від ведучого шківа зубчато-пасової передачі приводу човника;

Q3=184,51 Н - зусилля від ведучого шківа зубчато-пасової передачі приводу механізму транспортування;

RA, RB - реакції в опорах, які визначаються ...