Для определения величины Ох нужно учесть, что проталкивание иггых блоков осуществляется двумя механизмами: верхняя часть Оталкивается механизмом проталкивающей планки, который йствует примерно на 5 мм ниже фальца, нижняя — планкой, ук-репленной на качающемся столе. « Следует учитывать и то, что проталкивание стопы происходит Неодновременно: сначала (до шитья) действует на нижнюю часть качающийся стол (углы 60— 142° циклограммы), позже после шитья срабатывает проталкивающая планка (318 — 48°). Таким образом, общее сопротивление перемещению стопы блоков преодоле-вается последовательным действием обоих механизмов, т.е.
<% =<£+<£, (8)
— часть силы сопротивления, которая приходится на качающийся стол — часть, которая приходится на проталкиваю-
планку, Н.
При определении силы Qz в стопе выделим два участка (рис. 6.21, в). Щервый (длиной 7,), где тетради двигаются по ножах, которые расположены с двух сторон стопы, и врезаются в головки и хвостики [Тетрадей, при этом стопа фактически не касается приемного стола. Второй участок (12) охватывает ту часть стопы, где ножи отсутству, и блоки перемещаются, опираясь на стол. В процессе проталкивания стопы сшитых блоков по приемному 'столу на исполнительные механизмы будут действовать: 1) сопротивление продвижению стопы по ножам Ри;
2) трение стопы по столу FT;
3) сопротивление деформации стопы F;
4) сила инерции стопы при сдвиге Fm.
Для определяя перечисленных сил необходимо сделать пояснение.
Поскольку ножи расположены в верхней части стопы, то сопро-тивление продвижению стопы Ря будет полностью приходиться на механизм проталкивающей планки. С другой стороны, сила трения стопы по столу FT возникает в нижней части, следовательно, будет преодолеваться механизмом качающегося стола. Сопротивление Деформации стопы F будет возникать как при действии качающегося стола (обозначим это усилие F'), так и проталкивающей планки (Fft"). Но условия возникновения этих деформаций и их величины будут различные. Силы инерции стопы при сдвиге будут неоди-наковые для обоих случаев, поскольку структура стопы сшитых блоков в зоне контакта качающегося стола (внизу) и проталкивающей планки (вверху) будет разной. Примем, что на качающийся стол приходится F'm — q-Fm, на механизм проталкивающей планки F" = = (1 — q)-Fm, где q — коэффициент распределения силы инерции стопы между двумя механизмами. Для простоты можно принять д = 0,5, тогда F'a = F"m = FJ2.
Следует отметить, что некоторые из перечисленных сил нахо-дятся в зависимости друг от друга и действуют они не одновременно. Стопа сшитых блоков не является монолитным твердым телом, поскольку между листами имеются воздушные слои, а из-за раскрывания тетради посредине ее фальц не имеет достаточного обжима и плотного прилегания обеих частей. Поэтому при подходе качающегося стола к стопе сшитых блоков сначала происходит их деформация, которая, аккумулируя энергию сжатия бумаги, будет стараться сдвинуть стопу. Это станет возможным при условии, что
F' >(F + F' ).
Принимаем, что сила трения Fr и сила инерции F 'т действуют одновременно. Фактически же сначала происходит сдвиг стопы, который будет сопровождаться ускорением, что вызывает силу инерции. Следовательно, сопротивление деформации стопы F'A бу¬дет проявляться через силы Fr и F' .
В соответствии с вышеизложенным,
0'z = FT + F'w. (9)
Сила трения стопы
где т2 — масса второй части стопы, кг; д — ускорение свободного падения, м/с2; /, — коэффициент трения блоков по столу. Сила инерции стопы при проталкивании
F' = 0,5т а, (И)
ин ' с с' '
где тс, а. — масса (кг) и ускорение (м/с2) смещения стопы. Принимая
ас=екД=с,^, (12)
342
где екс — угловое ускорение качающегося стола в момент продви¬жения стопы, с-2, ск — инвариант ускорения, соответствующий пе¬риоду контакта качающегося стола со стопой (обычно контактируется передняя планка, выступающая на передней плоскостью кача¬ющегося стола, поэтому следует принимать ck в диапазоне примерно к = 0,95 + 1,0).
Подставляя выражения (10), (11) и (12) в (9), окончательно имеем
О;~хп2д/1 + 0,51ПАД. (13)
Как показывают экспериментальные исследования [44], момент от усилия проталкивания О 'г для тетрадей максимального формата при условии полного заполнения приемного стола может быть сравним с моментом сил инерции качающегося стола.
Суммарный момент сил относительно оси закрепления качающегося стола
Следует учитывать, что моменты Ми ,MGnMa действуют постоянно в период движения, а Мст возникает лишь в последней фазе подхода стола к швейной каретке. Результаты расчетов моментов относительно механизма качающегося стола ниткошвейного автомата БНШ-6А представлены на рис. 6.21, б в виде графиков.
Момент на главном валу машины, необходимый для привода качающегося стола,
где сок — угловая скорость качающегося стола, с"'; г— коэффициент полезного действия механизма привода качающегося стола.
Как видно из графика (рис. 6.21,6), самыми большими при работе качающегося стола будут моменты от инерционных сил Ми , которые к тому же имеют знакопеременный характер. Поэтому делались попытки их уравновешивания за счет прикладывания к качающемуся столу моментов, которые подобны по характеру Мт, но с противоположным знаком. Для этого использовались пружины сжатия или торсион. Экспериментальные исследования таких устройств выявили уменьшение пиков крутящих моментов на главном валу в несколько раз. Тем не менее практического применения они не нашли из-за ряда недостатков. Во-первых, такое уравновешива-ние достигалось лишь на одном скоростном режиме работы маши¬ны, при увеличении или уменьшении скорости эффект уравновешивания уменьшался. Во-вторых, при запуске машины резко возрастает пусковой момент. Поэтому целесообразно продолжить поиски способов уменьшения динамических нагрузок на качающийся стол, но с применением других способов.
|
