Кинематический и силовой анализ механизмов иглы и нитепритягивателя универсальной швейной машины (стр. 1 из 5)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КГТУ
кафедра «дизайн и технология изделий легкой промышленности»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовому проекту по дисциплине «Оборудование для швейного производства и основы проектирования оборудования»
на тему «Кинематический и силовой анализ механизмов иглы и нитепритягивателя универсальной швейной машины»
Автор проекта Горбункова М.В.
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Специальность 260901 «Технология швейных изделий»
(номер, наименование)
Обозначение курсового проекта КП 2068448-260901-03-07 Группа ТШ-51
Руководитель проекта Ноздрачева Т.М.(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Работа защищена Оценка
Члены комиссии__________________________ Данилова С. А.
Курск 2007
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект по дисциплине
«Оборудование для швейного производства и основы проектирования оборудования»
Студентка кафедры «Дизайна и технологии изделий легкой промышленности» III курсаТШ-51 группы
Горбункова Марина Владимировна
(фамилия, имя, отчество)
Тема проекта «Кинематический и силовой анализ механизмов иглы и нитепритягивателя универсальной швейной машины»
Исходные данные кинематическая схема механизмов иглы и нитепритягивателя швейной машины 1022 класса; частота вращения главного вала машины – 4800 мин-1; координаты Х и У неподвижного шарнира О2 соединительного звена нитепритягивателя – 18, 26; размеры звеньев механизмов иглы и нитепритягивателя: О1А-14 мм, О1С-12 мм, АС-9 мм, АВ-35 мм, О2Д-24 мм, СД-24 мм, ДЕ-31 мм, СЕ-51 мм; сила полезного сопротивления – 80 сН; масса звеньев механизма иглы: кривошип – 0,019 кГ, шатун – 0,19 кГ, ползун – 0,03 кГ.
Основные вопросы, подлежащие разработке:
Введение
Построение кинематических схем и разметка траекторий.
Расчет скоростей звеньев механизма и отдельных точек, построение плана скоростей.
Расчет ускорений звеньев механизма и отдельных точек, построение планов ускорений.
Силовой анализ механизма иглы. Построение планов сил.
Заключение
Перечень материалов, предоставляемых к защите:
Пояснительная записка 15-20 листов
Графическая часть на 1 листе формата А1
Срок предоставления к защите__________________________
Руководитель проекта Ноздрачева Т.М____________
Задание к исполнению принял___________________________
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Построение кинематической схемы и траекторий рабочих точек механизмов иглы и нитепритягивателя
2.Определение скоростей звеньев механизмов иглы и нитепритягивателя
3.Определениеускорений звеньев механизмов иглы и нитепритягивателя и построение плана ускорений
4.Силовой анализ механизмов
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Целью курсового проекта является обобщение, углубление и закрепление знаний, полученных мною на лекциях и при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Оборудование для швейного производства и основы проектирования оборудования», и их применение при решении технических, технологических, научных и экономических задач, возникающих при проектировании швейного оборудования.
В процессе работы должна ознакомиться с основными этапами проектирования швейного оборудования, глубоко изучить технологический процесс, осуществляемый на универсальной швейной машине, научиться составлять и анализировать кинематические схемы исполнительных механизмов. Также я должна освоить методику проведения перемещений, скоростей, ускорений звеньев механизмов и их отдельных точек, научиться устанавливать законы изменения во времени этих величин, определять силы, действующие на звенья механизмов, реакции в кинематических парах и давления на станину машины. Таким образом, я должна научиться решать задачи кинематического и динамического анализа механизмов, необходимого для выполнения расчетов проектируемого швейного оборудования.
При выполнении курсового проекта нужно учитывать основные задачи, стоящие перед швейной промышленностью по техническому перевооружению производства, применению современных средств механизации и автоматизации оборудования, созданию конкурентоспособного оборудования, экономному использованию материальных и трудовых ресурсов.
1 Построение кинематической схемы и траекторий рабочих точек механизмов иглы и нитепритягивателя
Под кинематической схемой понимают изображение механизма, машины или установки, на котором должна быть представлена вся совокупность кинематических элементов и их соединений, предназначенных для осуществления регулирования, управления и контроля заданных движений исполнительных органов.
 |
Кинематическая схема может быть плоской или пространственной (в ортогональном или аксонометрическом изображении). На рис. I представлена плоская кинематическая схема механизмов иглы и нитепритягивателя универсальной швейной машины 1022 класса. На рис. 2 - пространственная конструктивно-кинематическая схема.
Машина 1022 класса предназначена для стачивания деталей швейных изделий из хлопчатобумажных и шерстяных тканей однолинейной двухниточной строчкой челночного переплетения. Основными рабочими механизмами машины являются: кривошипно-шатунный механизм иглы, ротационный механизм челнока, шарнирно-стержневой механизм нитепритягивателя, простой механизм транспортирования материалов, узел лапки. В машине осуществляется централизованная смазка.
В курсовом проекте в соответствии с полученными данными необходимо построить кинематическую схему механизмов иглы и нитепритягивателя. Кинематические схемы выполняют в масштабе, который рассчитывается по формуле:
Kl =
(1)L – действительные размеры кинематического звена, м;
l – размер этого звена на кинематической схеме, мм.
Kl = 0,014/56=1/4000=0,00025(м/мм)
| Частота вращения главного вала, n, мин-1 | ЗвеноО1А, мм | Звено О1С, мм | Звено АС, мм | Звено АВ, мм | ЗвеноО2D, мм | ЗвеноО2Х, мм | ЗвеноО2Y, мм | Звено СD, мм | Звено DE, мм | Звено CE, мм |
| 5200 | 14 | 12 | 9 | 35 | 24 | 18 | 26 | 24 | 31 | 51 |
Таблица 1: исходные данные для построения кинематической схемы механизмов иглы и нитепритягивателя
Кинематическую схему механизма строят в следующем порядке. Вначале по заданным координатам x и y точек О1 и О2 (табл.1) в выбранном масштабе длин Кl, мм/мм, м/мм, (табл.2) наносят положение неподвижных точек О1 и О2 и проводят осьО1В неподвижной направляющей игловодителя, совпадающей с линией его движения. Затем из центра О1 радиусами
О1 А = 
и О1 С = 
мм проводят окружности - траектории точек А и С.Далее траектории этих точек разбивают на двенадцать равных частей (в точках (1,2,3,..,12 и 1',2',3'...,12'). Построение схемы механизмов в указанных 12 положениях выполняют с использованием метода засечек.
Кинематическая схема и разметка траекторий рабочих точек звеньев механизмов иглы и нитепритягивателя представлены в приложении.
Таблица 2: расчетные данные для построения кинематической схемы механизмов иглы и нитепритягивателя
| Масштаб длин, Kl , м/мм | ЗвеноО1А, мм | Звено О1С, мм | Звено АС, мм | Звено АВ, мм | ЗвеноО2D, мм | ЗвеноО2Х, мм | ЗвеноО2Y, мм | Звено СD, мм | Звено DE, мм | Звено CE, мм |
| 0,00025 | 56 | 48 | 36 | 140 | 96 | 72 | 104 | 96 | 124 | 204 |
Основой для кинематического анализа является кинематическая схема рис.2
Перемещение точки В игловодителя определяется из рассмотрения различных положений кривошипно-шатунного механизма. Палец кривошипа, т.е. шарнир А1 из крайнего верхнего положения А0 проворачивается на угол φ. При этом игловодитель перемещается на величину Sв. Опустив из точки А перпендикуляр А1С на линию движения игловодителя О1В1 получим:
Sв = О1В1 – О1 В0 = (СВ1 - О1В1)-(А0В0 - А0О1) (2)
т.к. О1А1 = r , а А1В1 = l , тогда получим
Sв = (l.cosβ – r.cosφ) - (l - r) = r.(1 – cosφ) – l.(1 – cosβ) (3)