Эффективный механизм игловодителя швейной машины

АННОТАЦИЯ

В статье приведены механизм игловодителя швейной машины содержащий кривошипно-шатунный механизм связанный с игловодителем, имеет упругий элемент в виде пружины установленный на верхний направляющий игловодителя и находящийся в постоянном контакте с верхним концом игловодителя. Основным недостатком данной конструкции является частые поломки и изгиб иглы за счет большой инерционной силы иглы при прокаливание сшиваемых материалов из-за накопленной энергии пружинной игловодителя.

ABSTRACT

The article describes the mechanism of the needle bar of the sewing machine containing a crank mechanism connected to the needle bar, has an elastic element in the form of a spring mounted on the upper guide of the needle bar and in constant contact with the upper end of the needle bar. The main disadvantage of this design is the frequent breakage and bending of the needle due to the large inertial force of the needle during calcination of stitched materials due to the accumulated energy of the spring needle bar.

Ключевые слова: ликвидация обрыва нитей, роспуск стежков, высокая прочность стачивания, повышенные инерционные нагрузки, изгиб иглы.

Keywords: elimination of breakage of threads, dissolution of stitches, high strength of grinding, increased inertial loads, bending of the needle.

В настоящее время тенденция развития швейного производства основывается с следующем: автоматизация производства, создание технологических средств для высококачественных швейных изделий, широкий ассортимент изделий,  энергоёмкость, высокая производительность швейных машин и др. [1].

При этом для надёжной работы швейных машин важным является ликвидация обрыва нитей, роспуск стежков, высокая прочность стачивания. Для достижения вышеизложенного требуется совершенствование конструкций рабочих органов и механизмов швейных машин, в том числе механизма игловодителя [2].

Известен механизм иглы, содержащий кривошип с противовесом, связанный с главным валом машины и с игловодителем посредством кривошипно-шатунного механизма [3].

Известен также механизм игловодителя содержащий шатун, связанный с верхней головкой с пальцем кривошипа, установленного на главном валу, нижней головкой посредством горизонтальной оси связанный с игловодителем [4].

Недостатком известных механизмов является повышенные инерционные нагрузки при увеличении скоростных режимов машин. А это, а свою очередь, снижает надёжность и приводить к снижению долговечности и срока службы кинематических пар, соединяющих звенья механизма, что иногда делает экономически нецелесообразным повышения скоростных режимов. Механизм игловодителя швейной машины, содержащий кривошипно-шатунный механизм связанный с игловодителем, имеет упругий элемент в виде пружины установленный на верхний направляющий игловодителя и находящийся в постоянном контакте с верхним концом игловодителя [5].

Основным недостатком данной конструкции является частые поломки и изгиб иглы за счет большой инерционной силы иглы при прокаливание сшиваемых материалов из-за накопленной энергии пружиной игловодителя. Кроме того, данной конструкции невозможно увеличение скорости движения из-за большой силы трения в нижних направляющих игловодителя, отсутствие амортизации сил реакций в шарнире между шатуном и кривошипом, а также недостаточное скопление энергии пружиной в холостом ходу (сжатие) движение игловодителя.

В рекомендуемом нами конструкции задача решается путем снижения площади трения игловодителя в ее нижних направляющих, наличия амортизации сил реакций в шарнире между шатуном и игловодителем (поршнем), а также совершенствования элементов амортизации пружиной игловодителя в рабочем режиме прокаливания иглой материалов.

Сущность конструкции заключается в том, что механизм игловодителя швейной машины содержит кривошипно-шатунный механизм связанной с игловодителем, имеет упругий элемент в виде пружины установленный между нижний частью игловодителем и иглой, при этом площадь контакта игловодителя в нижнем направляющем уменьшена за счет выполнения направляющего ступенчатым, отверстие направляющего с большим диаметром выполнена в середине относительно меньшего диаметра отверстия по краям направляющего. Шарнир между шатунов и игловодителем в нижней (поршнем) части выполнен составным и имеет упругую втулку. Предложенное новшество позволяет повысить надежность работы механизма и ликвидирует поломку и изгиб иглы.

Предложенный механизм игловодителя швейной машины (рис. 1) состоит из кривошипа 2, установленный в корпусе 1 и закреплен на левом конце главного вала (на рис. не показано). Кривошип 2 другим концом связан с шатуном 3 с помощью шарнира 6, игловодитель выполнен составным и верхней 5 и нижней частях  4, между которыми установлена пружина 8. В свою очередь шатун 3 шарнирно связан с верхней частью игловодителя (поршнем) 5, нижняя часть 4 которого движется в направляющих 13, выполненный ступенчатым. При этом по середине направляющего 13 отверстие 14 выполнено с большим диаметром чем диаметры отверстий по краям направляющего 13 и поэтому это часть не соприкасается  с поверхностью нижней части игловодителя 4. Шарнир 7 выполнен составным с упругой втулкой 10. Шарнир 7 состоит из наружной втулки 9 жестко связанный с шатуном 3. Наружная втулка 9 насажена на внутренней втулке 12 посредством резиновый втулки 10. Внутренняя втулка 10 составляет кинематическую пару пятого класса с осью 11, жестко установленного в верхней части 5 (поршня) игловодителя. 

Рисунок 1. Механизм игловодителя швейной машины

Нижняя часть 4 игловодителя совершая холостой ход вверх, прижимает пружину 8 при этом пружина  накапливает определенную часть энергии за счет преобразования её, потом возвращает накопленную энергию на рабочий ход нижней части 4 механизма игловодителя.

При этом пружина 8 не только ускоряет движения вниз нижней части 4 игловодителя, но и при прокаливание иглой сшиваемых материалов ( на рис. не показано) позволяет некоторую амортизацию движения игловодителя, что позволяет избегать изгиб и поломку иглы.

Известно, что инерционные силы в кривошипно-шатунных механизмах в крайних мертвых положениях поршня достигают максимальных значений, что может приводить к быстрому выходу из строя шарнира между шатуном и поршнем [6]. Поэтому для амортизации инерционных сил в рекомендуемом механизме игловодителя швейной машине шарнир 7 между шатуном 3 и верхний частью 5 игловодителя выполнен составным, включающий упругую (резиновую) втулку 10. В процессе работы механизма игловодителя в верхнем и нижнем мертвых положениях игловодителя за счет деформации резиновой втулки 10 значительно уменшается инерционные силы. Кроме того, в нижнем крайнем положении игловодителя ( с иглой ) за счет деформации пружины 8 и резиновой втулки 10 обеспечивается зазор, который необходим для технологии образования стежков. Механизм игловодителя позволяет повысить надежность работы швейной машины.

Вывод. Разработана эффективная конструкция механизма игловодителя швейной машины.

Список литературы:
1. Мансурова Д.С., Кинематический и динамический анализ четырехзвенных рычажных механизмов с упругими связами рабочих органов швейных машин двухниточного цепного стежка. Диссертация докт. техн. наук. – Бишкек: 2008. -357С.
2. Мансурова М.А., Совершенствование технологии получения двухниточных цепных стежков с расширенными характеристиками и рабочих органов швейных машин. Диссертация докт. техн. наук. – Ташкент: 2017 - 200с.
3. Исаев В.В., Оборудование швейных предприятий. М. Легкопромбытиздать. 1989 стр.29-31
4. Авторское свидетельство №1142544, Бюл. Изоб.:4.1985.
5. Механизм игловодителя швейной машины. Патент Рес.уз. № FAP 00331, Бюлл.№12, 2007.
6. Артоболевский И.И., Теория механизм и машин, «Наука», Москва, 1988 г, с. 117 – 112; 284-291