Основный регулятор ткацкого станка

фф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 80134294 А 1(51) 4 О 03 0 49/12 ЗСГ(;л. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ анные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Чебоксарское специальное конструкторско-технологическое бюро по бесчелночным ткацким станкам (72) Н.Н.Васильев и Л.Л.Иванов (53) 677.054.72 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Р 765420, кл. Р 03 Р 49/12, 1978,Ануфриев Л.И., Буэин Н.В.Ткацкий станок фирмы Зульцер. - М.,1959,с. 30- 35.(57) Изобретение относится к текстильному машиностроении, касается основного регулятора ткацкого станка и позволяет повысить качество вырабатываемой ткани путем увеличения равномерности схода основы с навоя. Основный регулятор содержит механизм подачи основы, имеющий зубчатую персдачу к навоям и дифференциал, размещенный в корпусе червячного колеса,червяк которого связан с главным валом станка, и соединенные с механизмом подачи основы механизм регулирования натяжения основы, имеющий скало, установленное на подпружиненномрычаге, и механизм корректированиявеличины подачи основы по мере срабатывания навоя, имеющий датчик изменения диаметра навоя. Механизм подачи основы имеет дополнительно двухрядную дифференциальную передачу, водило 3 которой жестко соединено счервячным колесом 7 дифференциала, авыходное звено двухрядной дифференциальной передачи - с водилом дифференциала, и средство соединения механизмов регулирования натяжения основы и корректирования величины подачи с механизмом подачи основы,имеющее втулку и две смонтировв ней пары установленных один в другом эксцентриков. 3 ил.47 1 13429Изобретение относится к текстильному машиностроению и предндзндченодля использовния при подаче основынд ткацких станках.1 ель изобретения - повышение ка 5честн вырбятыняемой ткани путемувеличения равномерности схода основных наноев.Нд фиг,1 и 2 показана кинематичес Окая схема регулятора; на фиг.3 - картина скоростей вращающихся элементовмехднизмя,Механизм подачи основы с навоя 1имеет дифференцидл, ведомое центральное колесо 2 которого и водило 3 устновлены подвижно на валу 4 поднавойных шестерен 5, зацепленных с навойными колесами 6. Шестерни 5, колеса 6 и дифференциал станка получаютдвижение непосредственно от водила,являющегося ныходным звеном дифференциальной сяморегулируемой передачи,которая приводится в движение от червячного колеса 7, являющегося для нее 25ведущим водилом. Дифференциал станкасоставлен из центральных колес 8,взаимосвязанных между собой сателлитов 9 и 1 О, осей 11 сателлитов, соединенных подвижно с водилом 3. Число Зоколес 6 и 8, шестерен 5 соответствует числу наноев 1. Червяк 12, зацепленный с колесом 7, установлен непосредственно ня наборном валу 13 станкаи н зависимости от положения кресто 35вины 14,закрепленной на валу 13 подвижно н осевом направлении с помощьюнаправляющей шпонки 15, соединяетсялибо с валом 13, либо с маховиком 16ручного привода. Водило 3 и колесо 2 4 Озацеплены с сателлитами 17, установленными на осях 18 подвижно. На этихже осях 18 закреплены неподвижно вторые сателлиты 19 блока передачи, выбранные по модулю и числу зубьев одииаковыми сателлитами 17.Сателлиты 7 и 19, оси 18 составляют один блок частного варианта редуктора Давида с двумя внутреннимизацеплениями, н котором центральныеколеса имеют одинаковые параметры.Сателлиты 19 зацеплены с вторым входным колесом 20, кинематически связанным с выходным звеном товарного регулятора, например с вальяном (не по 55казан ). Водилом блока сателлитов7и 19 является червячное колесо 7. Таккак сателлиты 7 установлены наосях 18 подвижно и тем самым этот ояд редуктор пребрзов в ди 4 к 1 ереппидльный, поэтому дв нход этого ряда, я именно водило 3 и колесо 2, должны быть замкнуты замыкающей. цепочкой. В замыкающую цепь включены внутренние 2 и 22, наружные 23 и 24 эксцентрики, имеющие равные по модулю эксцентриситеты, Внутренний эксцентрик 21 выполнен совместно с колесом 2, на него одет снободный наружный эксцентрик 23. Второй внутренний эксцентрик 22 аналогичен первому, но установлен диаметрально противоположно ему во втором наружном эксцентрике 24. Эксцентрик 24 подобен эксцентрику 23, но он не свободен, а кинем- тически связан с датчиком изменения диаметра наноя 1. На оба наружных эксцентрика 23 и 24 одеты шарикоподшипники 25, на которые, в свою очередь, насажена втулка 26, имеющая два диаметрально противоположно расположенных паза, выполненные по ее образующим. В эти пазы введены пдльш 27, закрепленные на ступице водила 3.Датчик изменения диаметра ивоя 1 выполнен в виде шарнирного двухкоромыслового четырехзвенника, одно из коромысел 28 которого соединено с наружным эксцентриком 24, второе коромысло 29 большей длины шарнирно соединено со стойкой. Об коромысла 28 и 29 соединены шарнирно шатуном 30, касающимся своим отростком (не показан) поверхности навоя 1. Коромысло 29 подпружинено пружиной 31. Внутренний эксцентрик 22 соединен шарнирно с телескопическим шатуном 32, связанным подвижно с плечом 33 трехплечего рычага 34. Телескопический шатун 32 позволяет изменять местоположение скало 35 без нарушения снязи между трехплечим рычагом 34 и дифференциалом станка. Скало 35 расположено на рычаге 34, плечо 36 которого соединено шарнирно с пружиной 37, второй конец которой связан со стойкой или с остовом станка. Плечо 33 установлено на эксцентрике 38, расположенном на оси трехплечего рычага 34. Положение эксцентрика 38 на оси может быть изменено поворотом коромысла 39 в зависимости от угла обхвата скало 35 нитями основы, для этого коромысло 39 шарнирно соединено с шатуном 40, а последний - с вторым коромыслом 41, подвешенном на оси скало 35, Коромысло 41 несет на себе+ П 2где 11У11Ю ( О), Ь( Ч Тр+ СЧ=КИ; 45 то угловая йхз д п(о.)тц у ч 2уп 1 юую(я с ВГ) им п 3 о (.к ы торцом в нити основы. Эксцецтрик 38 подпружинец, пружин закру чинция ( фиг.1, це показан) одним концом введена н ступицу трехплечего рычага ЗА,5 д вторым концом - в эксцентрик 38,Все подвижные элементы регулятора, кроме колеса 20, сателлитов 19 и рычажных плоских механизмов, размещены н полости червячного колеса 7, Само- регулируемая передача механизма отпуска основы выполнена на базе частного варианта редуктора Давида с одинаковыми параметрами центральнь(хколес с одной стороны и сателлитон блока с другой, в котором один из рядов преобразован в дифференциальный замкнутый. Особенность механизма отпуска нитей основы заключается г,том, что он установлен в такой цепи обратной связи, в какой нет непосредственной жесткой связи ме(:ду регулируемым объектом нитями основы и входным элементом регулятора. Поэтому 25 механизм отпуска нитей выполнен н виде многопоточного регулятора, кинематически связывающего дифференциал привода станка со всеми подв(г(кцыми звеньями, изменяющими свои геометрические ( диаметр навоя ), силовые (цатяжение пружины колебательного контура ), кинематические (скорость вращения выходного звена товарного регулятора) параметры по мере схода нитей с навоев. Трехплечий рычаг, совершающий35 возвратно-качательное движение, является и одним из основных входных звеньев регулятора, датчиком натяжения нитей основы. Колебательный контур об 40 разован пружиной и инерционными массами(скало, сдм трехплечий рычаг и другие детали ). Согласно дифференциальному уравнению где ( - угловое ускорение качательного движения инерционных масс;1 - приведенный момент инерциимасс;С - восстанавливающий момент пру 50жины;ц - угол поворота трехплечего рычага;И - обобщенный момент;К - коэффициент пропорциональности,Такой колебательный контур служит генератором переменного момента саморегулируем бе(.(.туцснчтой персичи. Для прео бр зов(шя диффере ццильно го ряда механизма отпуска основы, имеющего три степени свободы, в саморегулируемую передачу с использованием колебательного контура станка необходимо осуществлять такие связи, при которых на установившемся режиме по крайней мере одна из обобщенных скоростей былд бы периодической функцией времени и имела бы постоянную составляющую, пропорциональную угловой скоростиведомого ндлд ( центрального солнечного колес ), и переменную составляющую ( пропорциональную угловой скорости (,( недуп(его приводногоФзвена, а именно водила передачи - червячного колеса привода. Движение саморегулируемого дифференциального ряда описывается уравнением передаточные отношения, удовлетворяющие условию 1; +11+1. = Омгновенные угловые час. тоты вращения колеблющегося второго плеча трехплечего рычага, связанного с иим внутреннего эксцентрика, ведомого (вращающегося в одном направлении) центрального солнечного колеса) и свободного (установленного на выходе передачи эпицикла - водила дифференциала) элементов.Если колеблющийся элемент совершает гармонические колебания с угловой частотой Ы(= Ц, макс цн 81 П ( НЕ где - максимальный угол откло 1 макснения колеблющегося элемента от среднего положения;угловая частота вращения приводного ведущего звена саморегулируемой передачи, в данном случае червячного колеса - водила,частота вращения эпицикла Б 2 СБ1: (чакс (5 13429Кроме указанного, саморегудируемая передача должна быть снабжена выпрямителем, обеспечивающим динамическую несимметричность системы при колеба 5 ниях н целях передачи крутящего момента в одном необходимом напранлении в сторону выходного эпицикла. Для этой цеди в предлагаемом регуляторе используют необратимую чернячную пару привода при однонаправленном вращении всех поднижных элементов передачи.Предлагаемый регулятор работает следующим образом.15При полном навое 1 в начальном положении эксцентрики 21 и 22, 23 и 24 размещены относительно друг друга в положении, указанном на фиг.1 и 2. В этом случае не накладывается никаких ограничений связей на вращение центрального колеса 2 со стороны замыкающей цепи. Центральное колесо 2 и водило 3 в этом случае вращаются с частотой, определяемой только переда точным отношением редуктора Давида при ведущем водиле - червячном колесе 7. Это передаточное отношение составляетйо 117н Ц О1Е 2 1 - 1 ОйоРавенство Ббесконечности означает, что независимо от того, установлены ли сателлиты 17 подвижно на щосях 18 иди нет, водило 3 вращается лишь с той частотой, с какой вращается колесо 20. Если неподвижно колесо 20, то неподвижно и водило 3. 30 35 В то же время колесо 2 согласно картине скоростей (фиг.3) вращается с максимальной скоростью Ч. Однако 45 при возникновении сопротивления вращению колеса 2 в дифференциальном ряду мгновенно происходит перераспределение скоростей: уменьшение частоты вращения колеса 2 и увеличение частоты вращения водила 3 при постоянной частоте вращения ведущего водила - червячного колеса 7. Сопротивление вращению колеса 2 создается замыкающей оба этих выхода дифференциального ряда цепью, реагирующей одновременно на изменение натяжения нитей основы, на изменение диаметра навоя 1 и угла обхвата скало 35 нитями основы. В за 476висимости от соотношения натяжения нитей основы и пружины 37 трехплечий рычаг 34 совершает колебательное движение, периодически изменяя положение внутреннего эксцентрика 22 поворотом его относительно наружного 24 в одну или другую сторону. При этом общий эксцентриситет эксцентриков 22 и 24 либо складывается, либо воспринимает обратно прежнее значение, которое имеет место при равновесном положении колебательной системы. Если в начальном положении .при полном навое 1 эксцентриситеты эксцентриков 22 и 24, равные по модулю, но направленные в протиноположные стороны по одной радиальной прямой, вычитаются, компенсируют друг друга, а центр окружности наружной поверхности эксцентрика 24 совпадает с осью вала 4 поднавойных шестерен, то по мере поворота эксцентрика 22 относительно эксцентрика 24 этот упомянутый центр смещается вниз ( фиг. и 2 ), составив определенное плечо относительно нала 4. На этом плече действует обобщенный момент, развиваемый колебательным контуром согласно приведенному дифуравнению. Этот момент через тело втулки 26 передается на наружный свободный эксцентрик 23, который вынужден самоустанавливаться относительно ннутреннего эксцентрика 21 в сторону совпадения центра окружности его наружной поверхности с центром окружности наружной поверхности эксцентрика 24. Таким образом создается плечо действия обобщенного момента колебательного контура на центральном колесе 2.По мере смещения оси втулки 26 от оси вала 4 появляется плечо, аналогичное и равное укаэанному плечу, действия обобщенного момента на водиле 3 через пальцы 27. Этот момент противодействует быстрому со скоростью Ч вращению колеса 2, скорость Ч падает, например, до Ч, в то же время он, содействуя вращению водила 3, повышает его скорость, например от Ч до Ч при неизменной скорости Ч вращенйя ведущего водила - червячного колеса 7 (фиг.3). При увеличении скорости Ч до Ч повышается частота вращения поднавойных шестерен 5 и навойных колес 6, а следовательно, интенсивнее отпускаются нити основы с навоя 1, что приводит к уменьшению947 7 1342 натяжения нитей основы по сравнению с натяжением пружины 37, к повороту трехплечего рычага 34 по часовой стрелке. При этом эксцентрик 22, поворачиваясь относительно эксцентри 5 ка 24, смещает упомянутый центр относительно оси вала 4 вверх (фиг. и 2), что явится причиной уменьшения сопротивления вращению колеса 2, повышения скорости его вращения и умень. шения скорости вращения водила 3 вплоть до установления равновесного положения трехплечего рычага 34. Затем цикл повторяется.Так производится внутрицикловое автоматическое регулирование натяжения нитей основы, то убавляя, то прибавляя внешний движущий момент от червячного колеса 7 на величину об 20 общенного момента, приведенного к колесам 2 и 3. Колебания рычага 34, являясь таким образом генератором переменного момента, обеспечивают внутрицикловое постоянство натяжения нитей, 25 саморегулируясь, поддерживают непрерывную связь между входным и выходным параметрами, поддерживая динамическое равновесие системы. Причем восстановление равновесия происходит относительно быстро с незначительными постоянными времени, вводимыми пружинами 37 и пружиной закручивания эксцентрика 38, "опираясь" согласно картине скоростей (фиг.3) на постоянную установившуюся скорость Ч веду 35н щего водила - червячного колеса 7 при практически неподвижных эксцентриках 22 и 24. Другие параметры настройки регулятора, обеспечиваемые40 гибкой обратной связью с помощью указанных пружин, устанавливаются путем изменения предварительного натяжения пружин 37 и угла закручивания пружины эксцентрика 38, обеспечивая тем45 самым согласование этих параметров с временем движения значитеЛьных масс по инерции.Устойчивость предлагаемого регулятора обеспечивается тем, что, как из 50 вестно, каждая механическая колебательная система стремится сохранить минимально возможные амплитуду и частоту колебаний согласно описанному уравнению.Колебание рычага 34 служит датчи 55 ком натяжения нитей основы, а само- регулируемая дифференциальная передача обеспечивает относительно быструю реакцию на сигнал этого датчика, что определяет быстродействие регулятора,По мере выработки ткани, схода нитей основы с навоя 1 диаметр последнего уменьшается. В этом случае шатун 30 не препятствует постепенному повороту коромысел 28 и 29 по часовой стрелке, а следовательно, наружного эксцентрика 24 относительно внутренне. го 22 под действием пружины 31. По мере поворота эксцентрика 24 центр ок. ружности наружной его поверхности, ось втулки 26 смещаются вверх от оси вала 4, это явится причиной самоустановления эксцентрика 23 наэксцентрике 21, смещению центра наружной поверхности эксцентрика 23 вверх. При этом появляется плечо, на котором действует обобщенный момент, сопротивляющийся крутящему моменту на колесе 2. Чем больше ось втулки 26 смещается вверх от оси вала 4, тем больше момент сопротивления, что явится причиной уменьшения скорости Ч и увеличения скорости ЧВ предлагаемом устройстве в предельном крайнем случае, когда диаметр навоя 1 минимален, наружные эксцентрики 23 и 24 повернутся относительно внутренних эксцентриков 21 и 22 на максимальньп угол, близкий 180 . В этом случае максимально отклоняется ось втулки 26 от оси вала 4, колесо 2 испытывает максимальное сопротивление, выражающееся в максимальном увеличении момента на водиле 3. Такое перераспределение моментов и скоростей осуществляется согласно третьему закону механики (силы действия и противодействия равны между собой ). Так, в предельном случае устанавливаются минимальная скорость Ч колеса 2 и максимальная скорость Ч и водила 3.иПовьппение Ч, компенсирует уменьшение линейной скорости схода нитей основы с навоя при изменении его диаметра. Так, вне цикла увеличением скорости эпицикла 3 обеспечивается постоянство натяжения нитей основы. Поворот наружного эксцентрика 24 на 180 должен соответствовать изменению диаметра навоя 1 от 940 до 150 мм, обеспечить передаточное отношение, равное 6,26.Изменение угла обхвата скало 35 по мере схода нитей основы с навоя 1 повьппает длину рычага 33 путем поворота эксцентрика 38 вокруг оси трехпле 134; 94/:35 40 45 50 чего рычага 34. 1 о мере увеличения угла обхвата екало 35 повьппается сопротивление повороту трехплечего рычага 34, что вызывает натяжение нитей основы. Это повьппение натяжения нитей компенсируется увеличением амплитуды колебаний внутреннего эксцентрика 22.Число уточин насм на бесчелночных ткацких станках колеблется от 180 до 3,6 в зависимости от требуемой плотности ткани. Так как водило 3 один к одному повторяет вращение колеса 20, поэтому предлагаемый регулятор приспособлен для работы при различных плотностях вырабатываемой ткани.Предлагаемьп регулятор обладает значительными преимуществами, так как его бесступенчатая передача, саморегулируясь, сама определяет оптимальный режим работы путем автоматического изменения амплитуды и частоты колебаний, установления минимального их значения.Все подвижные элементы регулятора вращаются в одну сторону, чем резко ограничиваются кинематические погрешности (люфт, мертвый ход ) от неточности изготовления.Регулятор является быстродействующим, так как он не включает элементов с постоянными времени, кроме пружин, не требует реверса и остановок, при которых резко ограничивается время переходного процесса выбега и разгона. Регулятор непрерывного действия устанавливает непосредственную жесткую связь между главным валом станка и червячным колесом. Поэтому такой регулятор не теряет углы поворота главного вала, что имеет место при размыкании привода на существующих ткацких станках. В приводе станка при таком регуляторе может быть использовано устройство, например, кулачковый механизм, для локальных кратковременных изменений натяжения основы во время прибоя уточной нити или при зевообразовании. 10 15 20 5 30 Примецециг даццм о 1 еу я ора погволяет поддерживать цос пяцсп во цатя - женин ццтей основы а все время выработки ткани с одного цавоя. формула и з о б р е т е н и яОсновный регулятор ткацкого станка, содержащий механизм подачи основы, имеющий зубчатую передачу к навоям и дифференциал, размещенный в корпусе червячного колеса, червяк которого связан с главным валом станка, и соединенные с механизмом подачи основы механизм регулирования натяжения основы, имеющий скало, установленное на подпружиненном рычаге, и механизм корректирования величины подачи основы по мере срабатывания навоя, имеющий датчик изменения диаметра навоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества вырабатываемой ткани путем увеличения равномерности схода основы, механизм подачи основы имеет дополнительно двухрядную дифференциальную передачу, водило которой жестко соединено с червячным колесом дифференциала, а выходное звено двухрядной дифференциальной передачи - с водилом дифференциала, и средство соединения механизмов регулирования натяжения основы и корректирования величины подачи с механизмом подачи основы, имеющее втулку идве смонтированные в ней пары установленных один в другом эксцентриков,причем внутренний эксцентрик однойпары жестко соединен с центральным колесом дифференциальной передачи, внутренний эксцентрик второй пары шарнирно соединен кривошипно-шатунным механизмом с подпружиненным рычагом, анаружный эксцентрик второй пары шарнирно соединен с датчиком изменениядиаметра навоя, при этом сателлиты одного ряда дифференциальной передачисвободно установлены на своих осях,а сателлиты второго ряда закрепленына этих осях и связаны с выходнымзвеном товарного регулятора, например вальяном, причем эксцентриситетыпар эксцентриков установлены диаметрально противоположно один к другому.1342947 Составитель Н.ФуражкинТехред М,Дицык Корректор М.Демчик Редактор Н.Гунько Заказ 4607/26 Тираж 424 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5