Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 685.31.65.011

Методика определения работоспособности отклоняющей иглы автоматизированной машины

Баубеков С.С.,

Баубеков С.Д.,

Таукебаева К.С.

В работе [1] автором предложены способ ориентации и подачи плоской заготовки во время выполнения контурной обработки детали. Новым здесь является то, что скорости транспортирования роликами и иглой весьма существенно различаются, а требуемое соотношение между этими скоростями поддерживается автоматически без участия сложной системы управления. То есть, контур обрабатываемой детали и является программой работы исполнительных инструментов фрикционно - транспортно - ориентирующего устройства (ФТОУ).

Установлено, что условия работы иглы здесь существенно отличается от существующих устройств, т.е. несет повышенные нагрузки.

Целью данного исследования является установление аналитической зависимости изгибной деформации иглы при циклическом длительном нагружении от геометрии её поперечного сечения, правильности установки её в иглодержателе и сопротивления перемещению. Так как от этого зависит работоспособность сборочно-машинного комплекса (СМК) [2].

Определение геометрических характеристик иглы

Сначала, рассмотрим геометрические характеристики иглы. Эксперимент показал [3], что при критическом нагружении иглы поломка происходит в сечении 1-1 (рисунок 1). Это объясняется тем, что при выходе иглы из материала расстояние от линии действия силы до линии перехода лезвия в колбу максимально, то есть изгибающий момент имеет максимальное значение. Сечение иглы ослаблено глубокой канавкой. В работе [3,7] проведено исследование иглы на долговечность при условии ее работы более нагруженной чем на производственных условиях. Например, игла без поддержки транспортирующих роликов перемещает материал, причем непрерывно до ее поломки, а производственных условиях, как отмечаются в работах [4,5,6], игла синхронно вместе с роликами транспортирует материал, то есть игла работает без перегрузки, кроме того, там иглу непрерывно не нагружают, имеется перерывы между циклами нагружения в виде остановки для выполнения оператором вспомогательных операции. Вообще машина загружается за смену всего на 30% .

Рисунок 1. К определению критического нагружения иглы.

Для выяснения причины излома, сначала определяем координаты центра тяжести сечения (рисунок 2). Для чего сечение иглы разделим на следующие фигуры: круг, внутри которого расположены сектор и два треугольника.

Определение параметров сектора:

Из табл.5.8.[4] определим .

Ордината центра тяжести сектора

, (1)

Момент инерции сектора относительно оси 1-1 и 2-2:

; (2)

.

Рисунок 2. К определению параметров иглы.

Определение параметров треугольника:

.

Определение параметров круга:

Итак, с учётом найденных параметров запишем:

; (3)

С учётом имеем:

.

Когда центр тяжести сечения лежит на оси y-y, то .

Определение осевых моментов инерции сечения относительно оси и

;

. (4)

При повороте осей и на угол момент инерции сечения определяется относительно осей и

. (5)

Для определения моментов инерции сечения любого угла используем круг Мора, при условии [5]

, (6)

где: осевой момент инерции

- центробежный момент инерции.

Определение деформации иглы

Для установления закона распределения и значения внутренних сил, возникающих в поперечном сечении иглы, уравнения (6) недостаточно, необходимо использовать условия деформации иглы [5, 7].

Для определения поперечного перемещения используем формулу

;

Подставляя значения , (4.145) имеем

. (7)

Из (7) видно, что деформация иглы во многом зависит от сопротивления перемещению и длины лезвия иглы , а также диаметра иглы. Причем чем больше и , тем больше прогиб, чем больше иглы, тем меньше прогиб иглы при транспортировании детали с применением иглы. деформация игла сечение автоматизированный

Определение деформации детали иглой

В случае перемещения детали только иглой фактический шаг стежка всегда меньше заданного. Как показано на рисунке (см. рисунок 1), лапка (условно, вместо роликов) тормозит перемещению детали. Сопротивление перемещения определяется усилием прижатия лапки

, (8)

где - суммарной коэффициент трения между лапкой и пластины деталью.

;

где ;

,

где - коэффициент жесткости материала детали.

Мы знаем, что т.е. ошибка длины шага по ГОСТу не должна превышать 10%.

Тогда

(9)

Откуда определяется

(10)

По (10) определяем условие непрорезания детали иглой, которую используем при исследовании качества выполнения строчки при автоматизированной контурной обработке деталей с использованием ФТОУ.

Причем, - тоже не должен превышать величину 0,1 мм т.к. зазор между иглой и носиком челнока в момент захвата петли напуска равен 0,10,15 мм [5].

(11)

С учетом изгиба иглы плоскости и деформации края детали об упор имеем [7, 8]

,

где - заданная величина расстояния от края детали до сточки;

- фактическая величина. Тогда деформация по оси х

Откуда

;

Определим условия работоспособности ФТОУ, которое выражается формулой

. (12)

Закономерность (12) - это условие несминания края детали.

Итак, найденные закономерности используются для определения эквидистантности строчки (11), а также при расчете равномерности прокладываемой контурной строчки (12), как важное условие обеспечения безотказной работы СМК с использованием ФТОУ.

Эти обстоятельства весьма существенно повышает надежность и технологическую гибкость СМК.

Список использованной литературы

1. А.С.№1333728. Способ выполнения краевой строчки на швейных деталях при их обработке по контуру и устройство для его осуществления. (Авт. Комиссаров А.И., Баубеков С.Д.); опубл. 09.07.1985. Б.И. №23.

2. Баубеков С.Д., Таукебаева К.С. и Джанахметов У.К. Машинный комплекс (МК) для сборки деталей изделия легкой промышленности. Каунасский технологичесий университет, сб. науч.трудов «Техническое регулирование-базовая составляющая управления качеством услуг и изделиями сервиса», ЮРГУЭС, Каунас, Литва, 2004, C.90-99.

3. Баубеков С.Д., Комиссаров А.И. Исследование долговечности игл. Изв. Вузов, Технология легкой промышленности, №11, 1987, C.87-91.

4. Дамаскин Б.И., Степнов Л.Н. О характере нагружения швейных игл, Научн. труды, МТИЛП №29, 1964, - 111 с.

5. Пауков В.В., Комиссаров А.И. Исследование прогиба иглы в швейных машинах непрерывного транспортирования. М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, №4, 1968, №5, 1969, C. 17-19.

6. Смирнов А.Н., Зак И.С., Левин В.И., Дамаскин Б.И. Исследование деформации иглы в швейной машине-полуавтомате с подвижной головкой. М.: Научные труды МТИЛПа, 1971, C. 242-248.

7. Баубеков С.Д. Моделирование фрикционно-транспортно-ориентирующих устройств (ФТОУ) для автоматизированной контурной обработки деталей. Монография. Тараз: Тараз университеті, 2004, - 282 с.

8. Куприянов М.П. Деформационные свойства кожи для верха обуви. Монография. М.: «Легкая индустрия».1969, - 248 c.

Размещено на Allbest.ru