Учреждение образования

Курсовой проект по ПТМ

Исполнитель:

студентка гр.4 Тк-33

Новикова В.М.

Руководитель проекта:

доц. Белов А.А.

Витебск, 2011.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Витебский государственный технологический университет"

Кафедра’’ Машины и аппараты лёгкой промышленности’’

Расчётно-пояснительная записка по ПТМ

Тема: «Проектирование механизма регулятора основы СТБ»

Исполнитель:

студентка гр.4 Тк-33

Новикова В.М.

Руководитель проекта:

доц. Белов А.А.

Витебск, 2011.

Введение.………………………………………………………3

Общая характеристика станка..………………………………4

Технологическая схема станка..…………………………. .....6

Техническая характеристика станка…………………………7

Описание работы станка по кинематической схеме………...8

Кинематический расчёт…………………………………….....9

Описание работы проектируемого механизма.…………… ..9

Необходимые расчёты.…………. …………………………...11

8.1. Расчёт частот вращения рабочих органов станка..…….11

8.2. Расчёт скоростей вращения рабочих органов станка:…12

8.3. Расчет плотности по утку. ………………………………12

8.4. Определение заправочного натяжения ………………..13

8.5. Расчет навоя ……. …………………………………….....15

Общие выводы и предложения ……… ………………….....16

Спецификация ……………………………………………. ..18

Литература

1. Введение

Изготовление тканей относится к таким трудовым процессам, которые были познаны человеком на самых первых ступенях развития материальной культуры. Ткачество возникло раньше, чем прядение (первое упоминание о ткачестве 30-20тыс лет до н.э.)- первые ткани получали из кожи, лыка, прутиков.

Первое волокно, которое использовалось в ткачестве, была крапива. Х/б волокно использовалось в Индии 3-2 вв. до н.э., льняные - Римская империя 2-1 до н.э.; шерстоткачество – в 9 в. н.э. Европа и Азия. Родиной шёлка считается Китай.

Первые ткацкие станки-рамки горизонтальные и вертикальные. У вертикальных человек работал стоя и от слова «стан” (стоять) появилось слово станок-машина для тканья. Ткачество считалось даром богов. До сих пор искусство древних ткачей непревзойденно, т.к. в английском музее у мумии на лбу есть тканая лента с плотностью нити по основе=213н/см и по утку 83н/см.современные ткацкие станки достигают максимальной плотности по основе до 150 н/см. И в 1733г. Англичанин Джон Кей изобрёл челнок-самолёт. Создание челнока вызвало потребность в создании прядильной машины, т.к. ткачам не хватало пряжи для ткани. В 1765г. Англичанин Джеймс Хавривс изобрёл прядильную машину на 4 выпуска и назвал её в честь дочери “Дженни» (слово “инженер” произошло от наладчиков этих машин). После изобретения прядильной машины назрела необходимость в создании механического ткацкого станка, и он был изобретён Эдмундом Картрайтом в 1786г. В 1894г. Англичанин Джеймс Нортроп изобрёл автомат смены шпуль и после этого ткацкие станки стали называться автоматическими. В России челноки появились в 1814г, а механические тк. станки в 1836г. И их механик Нестеров предложил использовать для шерстоткачества.

Первый бесчелночный тк.станок был запатентован в 1841 г. Джоном Смиттом. Однако потребовались многие тысячелетия для того, чтобы человечество перешло от примитивного ручного плетения тканей к современному массовому производству тканей разнообразных структур из самого различного сырья на мощных фабриках, оборудованных автоматическими станками. За последние 20-25 лет произошли существенные изменения в конструкции тк. станка.

Выпускаются следующие станки: для изготовления х/б, шерстяных, шёлковых и льняных тканей, тканей из стеклянных нитей и металлических сеток; для изготовления лёгких, средних и тяжёлых тканей; узкие и широкие; одночелночные и многочелночные; кулачковые, кареточные и жаккардовые.

Станки типа СТБ с малым челноком-прокладчиком успешно применяются для изготовления тканей как из тонко-химических нитей, так и из шерстяной, х/б пряжи различной линейной плотности. На этих станках можно изготавливать узкие ткани в несколько полотен по ширине станка и широкие ткани в одно или два полотна.

1. Общая характеристика станка

Ткацкие станки СТБ предназначены для выработки шерстя­ных, шелковых, хлопчатобумажных и льняных тканей, а также Тканей из смешанных волокон. Высокая производительность станка и надежная работа его узлов и механизмов обеспечили ему широкое применение. Этому немало способствует использование в данных станках принципа прокладывания уточной нити с помощью специального металлического прокладчика.

Питание станка уточной пряжей с неподвижных паковок, масса которых может достигать нескольких килограммов, позволяет станку длительное время работать без останова. Это уменьшает загруженность ткача, способствует выпуску высоко­качественных тканей.

На станках СТБ устанавливают зевообразовательный механизм одного из трех видов кулачковый, кареточный или жак­кардовую машину. Кулачковый зевообразовательный механизм применяют при выработке тканей несложных переплетений. Его оснащают съемными кулачками различных профилей. Разнооб­разие кулачков и возможность применения до десяти ремизок в заправке позволяют вырабатывать ткани с различными рисун­ками, с раппортом переплетения до 8. Установка на станке ско­ростной каретки на 14 или 18 ремизок значительно расширяет ассортиментные возможности станка. В этом случае можно вы­рабатывать ткани более сложными переплетениями. Кроме того, значительно облегчается переход с рисунка на рисунок или пе­резаправка станка, чего нельзя сказать о кулачковом зевообразовательном механизме

Наиболее полно используются возможности станка, если он оснащен жаккардовой машиной. С помощью машины можно получать крупноузорчатые ткани. Кроме того, установка на станке многоцветных уточных приборов позволяет вводить в зев не только цветные нити, но и нити различного волокнистого состава или разной линейной плотности.

Станки СТБ подразделяются на: узкие и широкие. К узким станкам относятся такие, у которых ширина заправки не пре­вышает 220 см, к широким - 250 см и более. В зависимости от заправочной ширины станка на нем можно вырабатывать одно или несколько полотен. Необходимая шири­на полотна достигается смещением правой приемной коробки и средних кромкообразующих механизмов, а также заменой сое­динительных валов. Если выработка полотен происходит с от­дельных навоев, основный регулятор станка оснащают дифференциальным механизмом.

На станках СТБ можно перерабатывать уточные нити сле­дующих видов: шерстяные, полушерстяные, из смеси шерсти с другими волокнами 200- 15,6 текс; хлопчатобумажные нити и из смеси хлопка с другими волокнами 83,3 - 5,9 текс; хими­ческие комплексные нити и нити натурального шелка 100 - 2,2 текс; льняные нити 69- 16,7 текс.

В соответствии с ГОСТ 12167-82 ткацкие станки СТБ подразделяют на семь групп.

К первой группе относят станки с шириной заправки по берду 180 см, ко второй -220, к третьей - 250. Четвертая, пятая, шестая и седьмая группы объединяют станки с заправочной шириной 280, 330, 360 и 400 см. Допус­кается изготовление станков с шириной заправки 175, 216 и 390 см. Каждая группа состоит из станков четырех типов: без механизма смены утка и оборудованных двух-, четырех- или шести- цветными механизмами. Например, станок СТБ2-180 от­носится к первой группе. Он оборудован двухцветным механиз­мом смены утка, ширина его заправки по берду составляет 180 см.

Процесс образования ткани на ткацком станке складывается из следующих циклически связанных друг с другом основных технологических операций:

1) зевообразования;

2) введения ут­ка в зев;

4) отпуска основы в зону формирования ткани;

5) отвода наработанной ткани из зо­ны формирования.

Основные рабочие механизмы ткацкого станка:

1) зевообразовательные;

2) введения утка в зев;

3) прибоя утка к опушке ткани;

4) отвода наработанной ткани из зоны формирования и перемещения основы в продольном направлении;

5) отпуска ос­новы с навоя, создающего напряжение ее.

Основа и ткань при продольном перемещении проходят ряд направляющих органов (скало, иногда ценовые прутки, шпарутки, грудницу).

Для передачи движения механизмам ткацкий станок имеет привод и механизм пуска и останова. Привод сообщает движе­ние главному валу станка, от которого получают движение все механизмы.

Для предупреждения образования пороков ткани, обеспече­ния безопасности работы и облегчения труда ткачей на ткацком станке установлен ряд предохранительных, контрольных и авто­матизирующих механизмов. Все механизмы ткацкого станка кре­пятся на остове, состоящем из рам и связей.

Образование ткани на автоматических станках СТБ аналогично образованию ее на челночных станках: сохраняется обычный по­рядок операций процесса образования ткани (раскрытие зева, про­кладывание одной уточной нити, закрытие зева, прибой уточной нити к опушке ткани, вновь раскрытие зева и т. д.)

В приготовительном отделе ткацкого производства на навой наматывается определенное число основных нитей необходимой длины (согласно техническому расчету для ткани данного вида).

Рис. 1. Схема заправки станка СТБ

Навой 1 (рис. 1) с основой помещают в задней нижней части стан­ка СТБ. Сматываемые с навоя основные нити 2 огибают скало 3 и принимают горизонтальное положение. Далее нити проходят над подскальной трубой 4, через ламели 5 основонаблюдателя, галева ремизных рамок 6 и бердо 7, которое закреплено в пазу бруса батана 8.

При перемещении одних ремизок вверх, а других вниз между группами нитей основы образуется пространство, называемое зе­вом, в который из уточной боевой коробки по направляющей гре­бенке 9 прокладчиком утка прокладывается уточная нить и бердом прибивается к опушке ткани. После прибивания уточной нити об­разуется новый зев. В него вводится новая уточная нить, и весь процесс образования ткани повторяется.

Наработанная ткань проходит опору 10 опушки ткани и, оги­бая грудницу 11, вальян 12, прижимной валик 13 и отжимной ва­лик 14, навивается на товарный валик 15.

Основной особенностью станков СТБ (в том, что касается обра­зования ткани) является прокладывание утка в зеве малогабарит­ными прокладчиками утка.

4. Техническая характеристика станка

Таблица 1. Характеристика станков СТБ, оснащенных кулачковым зевообразовательным механизмом

5.Описание работы станка по кинематической схеме

Схема передачи движения механизмам станка СТБ показана на черт. 1.

От электродвигателя М через шкивы D1, D2 клиноременной передачи, фрикционную муфту 1-2, движение передаётся главному валу 3, состоящему из нескольких отрезков, соединённых жёсткими муфтами. Количество отрезков зависит от ширины станка и числа опор батана станка. Кулачки 4 через ролики 5 и лопасти 6 приводят в движение подбатанный вал 7 и батан, на котором закреплено бердо и направляющие гребёнки для пролёта прокладчиков утка.

С левой стороны главного вала 3 через конические шестерни Z1,Z2 движение получает поперечный вал, на шлицах которого установлены: боевой кулачок 9, осуществляющий закручивание и освобождение торсионного валика боевого механизма, трёхпазовый эксцентрик 10, приводящий в движение подъёмник прокладчиков, раскрыватель их губок и раскрыватель пружины возвратчика утка.

От поперечного вала 8 через зубчатую передачу Z3-Z7 и цепную передачу Z8, Z9 приводится в движение цепь транспортёра, перемещающего прокладчики от приёмной к боевой коробке.

Поперечный вал 8 через цепную передачу Z10, Z11 передаёт движение наборному валу 11. От заднего конца наборного вала 11 через фрикцион 12, червячную передачу z12, z13 и зубчатую пару z14, z15 движение передаётся навою 13. Принудительный реверсивный поворот навоя (подача или натяжение основы) при необходимости может осуществляться съёмной рукояткой через зубчатую передачу z16,z17.

От наборного вала 11 через звёздочки цепной передачи Z18,z19 и цилиндрическую пару Z20, Z21 приводятся во вращение спаренные эксцентрики 14 зевообразовательного механизма, которые через ролики 15 и систему рычагов сообщают возвратно-поступательное движение согласно раппорту переплетения ремизкам 16.

От переднего конца наборного вала 11 через червячную пару z22 и Z23, храповик Zхр. и шестерни A, B, C, D, Z24-Z28 получают движение вальян 17, отводящий наработанную ткань, и съёмный товарный валик 18, соединённый с приводом через звёздочки z29, Z30 и фрикцион 19. Для ручного управления предназначен маховик 20.

От главного вала 3 через три цилиндрические шестерни Z31-Z33 получает движение кулачковый вал 21, на шлицах которого закреплены пазовые кулачки 22 кромкообразующих механизмов, кулачки 23 боевой коробки и кулачки 24 уточного компенсатора с тормозом. Фрикционная передача состоит из двух дисков, прижимаемых один к другому. При вращении одного из них благодаря возникающей силе трения приходит в движение другой. Сила сжатия может быть по величине постоянной или переменной, изменяющейся автоматически.

По сравнению с другими фрикционные передачи имеют ряд достоинств: они просты и дешевы, бесшумны в работе. К их недостаткам следует отнести непостоянство передаточного числа, связанное со скольжением, необходимость специальных нажимных устройств.

Материал, из которого изготовляют диски, должен характеризоваться высокой износостойкостью и возможно более высоким коэффициентом трения. На станках СТБ, где фрикционные передачи применяются в механизме привода, наборном механизме и основном регуляторе между ведущим и ведомым дисками, таким материалом является медно-асбестовая прокладка, обладающая высоким коэффициентом трения.

Введение

Изготовление тканей относится к таким трудовым процессам, которые были познаны человеком на самых первых ступенях развития материальной культуры. Ткачество возникло раньше, чем прядение (первое упоминание о ткачестве 30-20тыс лет до н.э.)- первые ткани получали из кожи, лыка, прутиков.

Первое волокно, которое использовалось в ткачестве, была крапива. Х/б волокно использовалось в Индии 3-2 вв. до н.э., льняные - Римская империя 2-1 до н.э.; шерстоткачество - в 9 в. н.э. Европа и Азия. Родиной шёлка считается Китай.

Первые ткацкие станки-рамки горизонтальные и вертикальные. У вертикальных человек работал стоя и от слова «стан” (стоять) появилось слово станок-машина для тканья. Ткачество считалось даром богов. До сих пор искусство древних ткачей непревзойденно, т.к. в английском музее у мумии на лбу есть тканая лента с плотностью нити по основе=213н/см и по утку 83н/см. Современные ткацкие станки достигают максимальной плотности по основе до 150 н/см. И в 1733г. Англичанин Джон Кей изобрёл челнок-самолёт. Создание челнока вызвало потребность в создании прядильной машины, т.к. ткачам не хватало пряжи для ткани. В 1765г. Англичанин Джеймс Хавривс изобрёл прядильную машину на 4 выпуска и назвал её в честь дочери “Дженни» (слово “инженер” произошло от наладчиков этих машин). После изобретения прядильной машины назрела необходимость в создании механического ткацкого станка, и он был изобретён Эдмундом Картрайтом в 1786г. В 1894г. Англичанин Джеймс Нортроп изобрёл автомат смены шпуль и после этого ткацкие станки стали называться автоматическими. В России челноки появились в 1814г, а механические тк. станки в 1836г. И их механик Нестеров предложил использовать для шерстоткачества.

Первый бесчелночный тк. станок был запатентован в 1841 г. Джоном Смиттом. Однако потребовались многие тысячелетия для того, чтобы человечество перешло от примитивного ручного плетения тканей к современному массовому производству тканей разнообразных структур из самого различного сырья на мощных фабриках, оборудованных автоматическими станками. За последние 20-25 лет произошли существенные изменения в конструкции тк. станка.

Выпускаются следующие станки: для изготовления х/б, шерстяных, шёлковых и льняных тканей, тканей из стеклянных нитей и металлических сеток; для изготовления лёгких, средних и тяжёлых тканей; узкие и широкие; одночелночные и многочелночные; кулачковые, кареточные и жаккардовые.

Станки типа СТБ с малым челноком-прокладчиком успешно применяются для изготовления тканей как из тонко-химических нитей, так и из шерстяной, х/б пряжи различной линейной плотности. На этих станках можно изготавливать узкие ткани в несколько полотен по ширине станка и широкие ткани в одно или два полотна.

. Общая характеристика станка

Ткацкие станки СТБ предназначены для выработки шерстяных, шелковых, хлопчатобумажных и льняных тканей, а также Тканей из смешанных волокон. Высокая производительность станка и надежная работа его узлов и механизмов обеспечили ему широкое применение. Этому немало способствует использование в данных станках принципа прокладывания уточной нити с помощью специального металлического прокладчика.

Питание станка уточной пряжей с неподвижных паковок, масса которых может достигать нескольких килограммов, позволяет станку длительное время работать без останова. Это уменьшает загруженность ткача, способствует выпуску высококачественных тканей.

На станках СТБ устанавливают зевообразовательный механизм одного из трех видов кулачковый, кареточный или жаккардовую машину. Кулачковый зевообразовательный механизм применяют при выработке тканей несложных переплетений. Его оснащают съемными кулачками различных профилей. Разнообразие кулачков и возможность применения до десяти ремизок в заправке позволяют вырабатывать ткани с различными рисунками, с раппортом переплетения до 8. Установка на станке скоростной каретки на 14 или 18 ремизок значительно расширяет ассортиментные возможности станка. В этом случае можно вырабатывать ткани более сложными переплетениями. Кроме того, значительно облегчается переход с рисунка на рисунок или перезаправка станка, чего нельзя сказать о кулачковом зевообразовательном механизме.

Наиболее полно используются возможности станка, если он оснащен жаккардовой машиной. С помощью машины можно получать крупноузорчатые ткани. Кроме того, установка на станке многоцветных уточных приборов позволяет вводить в зев не только цветные нити, но и нити различного волокнистого состава или разной линейной плотности.

Станки СТБ подразделяются на: узкие и широкие. К узким станкам относятся такие, у которых ширина заправки не превышает 220 см, к широким - 250 см и более. В зависимости от заправочной ширины станка на нем можно вырабатывать одно или несколько полотен. Необходимая ширина полотна достигается смещением правой приемной коробки и средних кромкообразующих механизмов, а также заменой соединительных валов. Если выработка полотен происходит с отдельных навоев, основный регулятор станка оснащают дифференциальным механизмом.

На станках СТБ можно перерабатывать уточные нити следующих видов: шерстяные, полушерстяные, из смеси шерсти с другими волокнами 200- 15,6 текс; хлопчатобумажные нити и из смеси хлопка с другими волокнами 83,3 - 5,9 текс; химические комплексные нити и нити натурального шелка 100 - 2,2 текс; льняные нити 69- 16,7 текс.

В соответствии с ГОСТ 12167-82 ткацкие станки СТБ подразделяют на семь групп.

К первой группе относят станки с шириной заправки по берду 180 см, ко второй -220, к третьей - 250. Четвертая, пятая, шестая и седьмая группы объединяют станки с заправочной шириной 280, 330, 360 и 400 см. Допускается изготовление станков с шириной заправки 175, 216 и 390 см. Каждая группа состоит из станков четырех типов: без механизма смены утка и оборудованных двух-, четырех- или шести- цветными механизмами. Например, станок СТБ2-180 относится к первой группе. Он оборудован двухцветным механизмом смены утка, ширина его заправки по берду составляет 180 см.

Процесс образования ткани на ткацком станке складывается из следующих циклически связанных друг с другом основных технологических операций:

) зевообразования;

) введения утка в зев;

) прибоя утка к опушке ткани;

) отпуска основы в зону формирования ткани;

) отвода наработанной ткани из зоны формирования.

Основные рабочие механизмы ткацкого станка:

) зевообразовательные;

) введения утка в зев;

) прибоя утка к опушке ткани;

) отвода наработанной ткани из зоны формирования и перемещения основы в продольном направлении;

) отпуска основы с навоя, создающего напряжение ее.

Основа и ткань при продольном перемещении проходят ряд направляющих органов (скало, иногда ценовые прутки, шпарутки, грудницу).

Для передачи движения механизмам ткацкий станок имеет привод и механизм пуска и останова. Привод сообщает движение главному валу станка, от которого получают движение все механизмы.

Для предупреждения образования пороков ткани, обеспечения безопасности работы и облегчения труда ткачей на ткацком станке установлен ряд предохранительных, контрольных и автоматизирующих механизмов. Все механизмы ткацкого станка крепятся на остове, состоящем из рам и связей.

Образование ткани на автоматических станках СТБ аналогично образованию ее на челночных станках: сохраняется обычный порядок операций процесса образования ткани (раскрытие зева, прокладывание одной уточной нити, закрытие зева, прибой уточной нити к опушке ткани, вновь раскрытие зева и т. д.)

В приготовительном отделе ткацкого производства на навой наматывается определенное число основных нитей необходимой длины (согласно техническому расчету для ткани данного вида).

2. Технологическая схема станка

Рис. 1. Схема заправки станка СТБ

Навой 1 (рис. 1) с основой помещают в задней нижней части станка СТБ. Сматываемые с навоя основные нити 2 огибают скало 3 и принимают горизонтальное положение. Далее нити проходят над подскальной трубой 4, через ламели 5 основонаблюдателя, галева ремизных рамок 6 и бердо 7, которое закреплено в пазу бруса батана 8.

При перемещении одних ремизок вверх, а других вниз между группами нитей основы образуется пространство, называемое зевом, в который из уточной боевой коробки по направляющей гребенке 9 прокладчиком утка прокладывается уточная нить и бердом прибивается к опушке ткани. После прибивания уточной нити образуется новый зев. В него вводится новая уточная нить, и весь процесс образования ткани повторяется.

Наработанная ткань проходит опору 10 опушки ткани и, огибая грудницу 11, вальян 12, прижимной валик 13 и отжимной валик 14, навивается на товарный валик 15.

Основной особенностью станков СТБ (в том, что касается образования ткани) является прокладывание утка в зеве малогабаритными прокладчиками утка.

3. Техническая характеристика станка

Таблица 1. Характеристика станков СТБ, оснащенных кулачковым зевообразовательным механизмом

4. Описание работы станка по кинематической схеме

Схема передачи движения механизмам станка СТБ показана на черт. 1.

От электродвигателя М через шкивы D1, D2 клиноременной передачи, фрикционную муфту 1-2, движение передаётся главному валу 3, состоящему из нескольких отрезков, соединённых жёсткими муфтами. Количество отрезков зависит от ширины станка и числа опор батана станка. Кулачки 4 через ролики 5 и лопасти 6 приводят в движение подбатанный вал 7 и батан, на котором закреплено бердо и направляющие гребёнки для пролёта прокладчиков утка.

С левой стороны главного вала 3 через конические шестерни Z1,Z2 движение получает поперечный вал, на шлицах которого установлены: боевой кулачок 9, осуществляющий закручивание и освобождение торсионного валика боевого механизма, трёхпазовый эксцентрик 10, приводящий в движение подъёмник прокладчиков, раскрыватель их губок и раскрыватель пружины возвратчика утка.

От поперечного вала 8 через зубчатую передачу Z3-Z7 и цепную передачу Z8, Z9 приводится в движение цепь транспортёра, перемещающего прокладчики от приёмной к боевой коробке.

Поперечный вал 8 через цепную передачу Z10, Z11 передаёт движение наборному валу 11. От заднего конца наборного вала 11 через фрикцион 12, червячную передачу z12, z13 и зубчатую пару z14, z15 движение передаётся навою 13. Принудительный реверсивный поворот навоя (подача или натяжение основы) при необходимости может осуществляться съёмной рукояткой через зубчатую передачу z16,z17.

От наборного вала 11 через звёздочки цепной передачи Z18,z19 и цилиндрическую пару Z20, Z21 приводятся во вращение спаренные эксцентрики 14 зевообразовательного механизма, которые через ролики 15 и систему рычагов сообщают возвратно-поступательное движение согласно раппорту переплетения ремизкам 16.

От переднего конца наборного вала 11 через червячную пару z22 и Z23, храповик Zхр. и шестерни A, B, C, D, Z24-Z28 получают движение вальян 17, отводящий наработанную ткань, и съёмный товарный валик 18, соединённый с приводом через звёздочки z29, Z30 и фрикцион 19. Для ручного управления предназначен маховик 20.

От главного вала 3 через три цилиндрические шестерни Z31-Z33 получает движение кулачковый вал 21, на шлицах которого закреплены пазовые кулачки 22 кромкообразующих механизмов, кулачки 23 боевой коробки и кулачки 24 уточного компенсатора с тормозом. Фрикционная передача состоит из двух дисков, прижимаемых один к другому. При вращении одного из них благодаря возникающей силе трения приходит в движение другой. Сила сжатия может быть по величине постоянной или переменной, изменяющейся автоматически.

По сравнению с другими фрикционные передачи имеют ряд достоинств: они просты и дешевы, бесшумны в работе. К их недостаткам следует отнести непостоянство передаточного числа, связанное со скольжением, необходимость специальных нажимных устройств.

Материал, из которого изготовляют диски, должен характеризоваться высокой износостойкостью и возможно более высоким коэффициентом трения. На станках СТБ, где фрикционные передачи применяются в механизме привода, наборном механизме и основном регуляторе между ведущим и ведомым дисками, таким материалом является медно-асбестовая прокладка, обладающая высоким коэффициентом трения.

5. Кинематический расчёт ткацкого станка СТБ 2-180

Выбираем тип электродвигателя и определяем его частоту вращения (6, стр. 377). Выбираем электродвигатель марки 4А100L6 с асинхронной частотой вращения n=945 об/мин, мощность N=2,2 кВт.

Определяем диаметр ведомого шкива , установленного на валу электродвигателя:

,

Где - коэффициент клиноременной передачи равен 0,99.

Диаметр ведущего шкива = 95 мм=0,095м.

, принимаем D = 329 мм

6. Описание работы проектируемого механизма

Регулятор основы станка СТБ

Для автоматического поддержания постоянным заданного натяжения основы в течение цикла работы станка и по мере срабатывания основы станок оснащён основным регулятором негативного типа. Датчиком, включающим регулятор в работу, является качающееся скало. При установке на станке двух соосно-расположенных навоев в конструкцию регулятора вводится дифференциал, автоматически выравнивающий натяжение нитей с каждой из двух основ. Механизм содержит и устройство ручного отпуска или натяжения основы.

Механизм получает движение от наборного вала 1, имеющего в торцевой част шлицевое отверстие, в которое входит шлицевый конец вала 2. Кулачковая шайба 9 закреплена переходником 7 на коническом конце вала. Наружная сторона кулачковой шайбы имеет профилированную поверхность с двумя выступами. При вращении шайбы 9 выступы соприкасаются с роликами 11, которые вращаются на оси державки 4.

Последняя связана с кривошипом 14,а кривошип через болт 13 связан с кулисой 1(регулятор подачи). В кулисе имеется дугообразная прорезь. Кулиса незначительно зажата пружиной между шайбами. Кулиса 1 тягой 3 связана с рычагом 7, соединённые с кронштейном 12 через кольцо двумя болтами 6. В тяге имеется прорезь, в которую входит болт рычага 7,с внутренней стороны прилива тяги ввернуты регулировочные болты 4. Кронштейн 12 укреплён на валу, расположенном в надскальной трубе 5, одно плечо соединено с пружиной 13, служащей для изменения натяжения основы. На другом плече в подшипниках 9 вращается скало 8.

В основном регуляторе для передачи движения от наборного вала к навоям служит фрикционная передача.

Наборный вал 1 соединён с валом 2, на котором находится кулачковая шайба 8. На шайбе с внутренней стороны наклепано фрикционное кольцо 5. во втулке 3 свободно проходит вал 2. На втулке клином закреплён червяк 11, входящий в зацепление с червячной шестерней 12. Втулка вращается в подшипниках 17. На шлицевый конец втулки насажен фрикционный диск 5, который так же, как и шайба 8, имеет фрикционное кольцо, фрикционный диск пружиной 9 прижимается к тормозным прокладкам 8. Это предохраняет червяк 11 и диск 5 от произвольного вращения.

На станках с двумя навоями движение навойным шестерням сообщается через дифференциальное устройство, предназначенное для выравнивания натяжения нитей основы.

При выработке тяжёлых тканей, с коэффициентом наполнения по утку более 0.8, требующих более жесткого прибоя, применяйте дополнительное неподвижное скало.

Конструкция станка предусматривает возможность перемещения подвижного скала по глубине станка в два или три положения с шагом 140 мм, а при повороте подшипника скала шаг изменяется на 50 мм.

Для уменьшения колебаний подвижного скала на станке установлен тормоз.

При работе механизма вращается вал 2. Кулачковая шайба 9 выступами соприкасается с роликами 10 при каждом обороте, в результате чего шайба перемещается с валиком в сторону фрикционного диска, прижимается к нему и за счёт фрикционных колец входит с ним в зацепление. Ведомый диск и червяк делают небольшой поворот, повернув червячную шестерню 16, и через шестерню поворачивают навой.

От времени воздействия роликов 10 на выступы зависит величина поворота фрикционного диска, червяка, червячной шестерни и навоев.

Положение роликов относительно выступа зависит от кулисы 1(регулятор подачи), а кулисы - от положения скала 8. С кулисой скало связано через тягу 3 и рычаг 7. При натяжении основы скало опускается, а рычаг поднимается и надавливает на регулировочный болт 4. Рычаг, перемещаясь вверх, опускает кулису 1 вниз. Вследствие этого кривошип 6(коробка регулятора) увлекает державку 4 с роликами 10. Ролики перемещаются ближе к выступам.

Время сцепления фрикционов увеличивается, шестерня 12 поворачивается и подача основы увеличивается.

Выставку кронштейнов подскальной трубы производите по табличкам, расположенным на правой и левой рамах станка.

Координата “0” на табличках соответствует горизонтальной конструктивно-заправочной линии станка и является исходной точкой для последующего регулирования положения скала в зависимости от технологических параметров заправки ткани, формы зева и видов вырабатываемой ткани.

7. Необходимые расчёты

.1 Расчёт частот вращения рабочих органов станка

Определяем частоты вращения всех основных механизмов:

Частота вращения главного вала 3

Частота вращения кулачкового вала 21

Частота вращения поперечного вала 8, пазового кулачка 10

Частота вращения продольного вала 11

Частота вращения товарного валика 18

Частота вращения вальяна 17

Частота вращения эксцентрикового вала 14 зевообразовательного механизма

Частота вращения навоя 13

.2 Расчёт скоростей вращения рабочих органов станка

Определяем скорости вращения всех основных механизмов:

Скорость вращения главного вала 3

Скорость вращения вальяна 17

Скорость вращения поперечного вала 8

Скорость вращения навоя 13

.3 Расчет плотности по утку

Определим длину ткани L, которую отводит товарный регулятор за один оборот главного вала станка:

0,120 м - диаметр вальяна,

Так как за один оборот главного вала в ткань вводится одно уточная нить, длина L может быть определена по формуле:

Где РУ - плотность ткани по утку, нитей на 1 см.

Подставим значение L, получим:

Определим коэффициент, объединяющий постоянные величины.

Выбираем сменные шестерни

Фактическая плотность по утку:

.4 Определение заправочного натяжения

ткацкий станок кинематический вращение

Составим уравнения моментов, пользуясь схемой действия сил для определения заправочного натяжения нитей основы на ткацком станке СТБ. Пренебрегая силой тяжести рычагов и трением в опорах, можно составить следующее уравнение моментов относительно оси вращения рычага скала (рис. 13):

Где Q - сила пружины, Н;

N - нормальное давление основы на скало, Н;

G - сила тяжести скала, Н;

Длины плеч действия сил, м.

Рисунок 13. Расчетная схема основного регулятора

Основа, 2 -навой, 3 -скало, 4, 5 -рычаги, 6 -пружина, 7 -рычаг, 8 -палец, 9 -тяга, 10- болты, 11- кулиса, 12, 13- рычаг, 14- ролик, 15- горка, 16 -диск фрикциона, 17 -валик, 18 -наборный валик, 19- ведомый диск, 20 -тормозной диск, 21- втулка, 22 -пружина, 23 -пластина

Где F - натяжение основы, Н.

Из последнего уравнения определяем натяжение нитей основы:

Скало представляем в виде трубы с толщиной стенки 5 мм

Объем скала.

Vск=π*(rск12-rск22)*L

Vск=3, 14*(6, 72-5, 72)*180=7012 см3

Масса скала:

m=ρ*V=7012*0, 0078=54, 69 кг

Сила тяжести скала

G=m*g=54, 69*9, 81=536, 5 Н

Тогда натяжение основы

Так как на скало действуют две пружины, по одной с каждой стороны, то заправочное натяжение основы

F0=2*F=2*3782=7564 Н

Натяжение, приходящееся на 1 нить:

Натяжение нитей основы возрастает по мере уменьшения диаметра намотки. Статическая составляющая возрастает в связи с постепенным понижением уровня скала, при этом изменяются параметры плеч, и возрастает сила пружины. Динамическая составляющая возрастает в связи с необходимостью более раннего отклонения скала для увеличения угла поворота навоя при уменьшении диаметра намотки основы.

7.5 Расчет навоя

В процессе ткачества при выработке легких и средних тканей основа подается в рабочую зону ткацкого станка с навоя. При выработке тяжелых тканей - со шпулярника.

Навой ткацкого станка представляет собой стальную полую трубу. На стволе крепится 2 фланца, тормозной шкив и зубчатое колесо, которое входит в зацепление с поднавойной шестерней.

Основа наматывается между фланцами на ствол навоя, сам навой установлен в подшипниках станка на цапфах. Несмотря на высокую жесткость трубы, навой под действием упругой силы основных нитей претерпевает изгиб, что приводит к созданию неодинаковых условий прибоя уточных нитей. Ствол навоя можно рассматривать как вал с равномерной нагрузкой q на участке между фланцами. (рис. 14)

Кроме изгиба, под действием сил натяжения нитей основы вал претерпевает скручивание.

Рисунок 14. Схема загрузки навоя (а) и эпюры изгибающих моментов (б, в)

) Определяем напряжения, возникающие при кручении:

) Определяем общий момент (эквивалентный):

11) Сравниваем полученное значение эквивалентного напряжения с допускаемым: - допускаемое напряжение, (7,стр. 64), для стали 40Х, =200 Н/мм2.

.

Условие прочности выполняется.

Общие выводы и предложения

За последние годы в нашей стране бесчелночные ткацкие станки СТБ, на которых уток прокладывается малогабаритными прокладчиками, получили наибольшее распространение. Прокладчики прокладывают уточную нить последовательно всегда слева направо.

Ткацкие станки СТБ выпускают различной заправочной шириной, одно-, двух-, четырехуточные.

Эти станки имеют ряд преимуществ:

малая масса прокладчика, обеспечивающая высокие скорости при большой ширине станка;

принцип ткачества с закладной кромкой и установка на станке нескольких кромкообразователей, что позволяет вырабатывать на станке одновременно несколько полотен;

применение малогабаритного прокладчика, движение его в направляющей гребенке, небольшие размеры зева, а также уменьшенный ход батана и ремизок, создающие благоприятные условия для уменьшения обрывности;

универсальность и высокоунифицированность (до 90%);

большие ассортиментные возможности;

высокие показатели надежности при эксплуатации.

Именно поэтому эти станки получили большое распространение и используются на большом количестве ткацких фабрик.

Не смотря на то, что на станки СТБ имеют столько достоинств, они имеют и свои недостатки:

повышенный расход уточных нитей из-за закладных кромок;

сложность конструкции некоторых механизмов, что приводит к высокой стоимости станка.

В последние десятилетия темп роста выпуска тканей снизился. Снижение выпуска тканей вызвано рядом проблем, которые присущи всему народному хозяйству страны: нарушились хозяйственные связи между регионами, участились срывы взаимных поставок сырья и материалов, устарело технологическое оборудование. Тем не менее, текстильная промышленность остаётся мощной отраслью промышленности, в которой трудятся сотни тысяч рабочих и которая способна удовлетворить основные потребности населения и промышленности в тканях.

Внедрение в хлопчатобумажной отрасли бесчелночных станков позволило повысить производительность оборудования в 1.5-1.7 раза, производительность труда в 1.3-1.5 раза и улучшить условия труда.

В результате внедрения пневматических станков с микрочелноками и особенно пневморапирных станков производительность труда одного рабочего в хлопчатобумажной отрасли повысилась более чем на 20%.

Вместе с этим внедрением (микрочелночных, пневматических, и пневморапирных) повлекло за собой обеднение ассортимента тканей, повышение удельного расхода нитей на единицу ткани и в некоторых случаях снижение качества тканей за счёт появления специфических пороков тканей и их кромок.

Для того, чтобы повышать производительность и качество тканей на станках СТБ, а также, чтобы станки продолжали получать все большее распространение на ткацких фабриках, нужно создавать и заменять сложные конструкции механизмов более простыми и недорогими, искать пути уменьшения расход уточных нитей на кромки, а также использовать качественные нити из качественной пряжи.

Литература

1. Руководство по эксплуатации ”Станки ткацкие бесчелночные с малогабаритными прокладчиками утка”, Москва.

2. Мшвениерадзе A.П. «Технология и оборудование ткацкого производства» / А. П. Мшвениерадзе. - Москва: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 376 с.

3. Митропольский Б.И. Проектирование ткацких станков / Б. И. Митропольский, В.П. Любовицкий, Б. Р. Фомченко. - Ленинград: Машиностроение, 1972. - 208 с.

4. Степанов Г.В., Быкадоров Р.В. Ткацкие автоматические станки СТБ. Москва: Легкая индустрия 1973.- 225 с.

Буданов К.Д. Основы теории, конструкция и расчет текстильных машин / К. Д. Буданов [и др.]. - Москва: Машиностроение, 1975. - 390 с.

Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. Москва: Высш.шк., 1985.

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / В.И. Анурьев. - Москва, 1982.

Проектирование механизмов и узлов автоматического ткацкого станка СТБ-180. ВГТУ

Для получения тканей с разными по цвету, волокнистому составу или структуре нитями утка применяются многочелночные станки. Для утка каждого вида на станке имеются отдельные челноки, которые вводятся в действие в определенной последовательности.

Из бесчелночных ткацких станков наибольшее распространение в СССР имеют пневморапирные станки ЛТПР и станки СТБ с малогабаритными прокладчиками.
На станках АТПР прокладывание нити утка происходит с помощью рапир, которые представляют собой расположенные соосно цилиндрические трубки (наружную п внутреннюю), жестко соединенные с форсунками. В капал правой рапиры подается сжатый воздух, а пз канала левой рапиры он отсасывается. Нить из правой рапиры передается в левую, приемную. При транспортировке через зев нить не имеет жесткой связи с рапирами. После выхода рапир из зева нить утка остается в нем, отрезается ножницами у правой кромки и прибивается бердом к опушке ткани.
На пневморапнрных станках практически вырабатывается весь массовый ассортимент хлопчатобумажных, вискозных п хлонколавсаповых тканей полотняного, саржевого и сатинового переплетений. Производительность станков ЛТПР в 1,5-2 раза выше производительности автоматических ткацких станков. Работают они почти бесшумно, что выгодно отличает их от челночных станков.
Значительно меньшее распространение имеют бесчелночные пневматические станки, в которых нить утка с неподвижной конусной бобины направляется в сопло и прокладывается через зев периодически подаваемым сжатым воздухом. Еще реже применяются гидравлические станки, в которых нить утка пробрасывается через зев подаваемой под давлением струей воды.
Па рапирных станках пить утка прокладывается через зев с помощью жестких или гибких рапир, движущихся навстречу друг другу. Одна рапира, несущая пить, передает ее в середине зева другой, встречной, протягивающей нить через вторую половину зева.
На станках СТБ, где сохранен принцип образования ткани челночными станками, уток вводится в зев малогабаритными прокладчиками - микрочелноками. Прокладчик, представляющий собой небольшую металлическую пластину, захватывает конец пнтп с неподвижной конусной бобины п протягивает ее через открытый зев.
В обратном направлении прокладчики без нити перемещаются под нитями основы транспортирующей лептой, которая передает их на противоположную сторону станка, снова в боевую коробку. Одновременно в работе находятся 13-17 прокладчиков. Проложенная в зев пить утка обрезается, а ее конец закладывается кромкообразопателем в следующий зев (закладная кромка).
Станки СТБ могут работать с эксцентриковыми (кулачковыми) зевообра-зовательиыми механизмами, с каретками п жаккардовыми машинами. Станки СТБ выпускаются с заправочной шириной от 175 до 330 см. На них могуг быть установлены кромкообразовате.тп для получения одновременно трех полотен. На станках СТБ, получивших значительное распространение, вырабатываются высококачественные ткани нз всех видов сырья, в большом количестве- шерстяные. Производительность станков СТБ в 2 2,5 раза больше производительности челночных.
Многозсвные ткацкие станки в настоящее время имеют erne ограничен ное применение, но являются перспективными. Многозсвные станки с волнообразным зевом характеризуются тем. что по всей заправочной ширине станка каждая ремизка делится на определенное число небольших групп галев -секций, ширина которых зависит от рисунка переплетения. Каждая секция приводится в движение от индивидуального зевообразователыюго кулачка.

Станки ткацкие бесчелночные СТБ с малогабаритными прокладчиками утка предназначены для выработки шерстяных, хлопчатобумажных, льняных, шелковых и полипропиленовых тканей заправочных ширин 180, 220, 250, 330 см.

Одной из главных особенностей станков СТБ является способ прокладывания утка в зев. Вместо челнока, несущего в себе уточную паковку, на этих станках для прокладки утка используют прокладчики в виде стальной пластины трубчатого сечения с установленной пружиной для захвата и удержания уточной нити. Небольшие размеры и масса (6,35x14x90 мм, 40г) позволяют значительно повысить скорость станка. С левой стороны станка находятся бобинодержатели, на которых установлены неподвижные бобины с пряжей. Число бобин определяется цветом прокладываемого утка и может доходить до 4-х.

На станках СТБ прокладывание уточной нити в зев осуществляется с левой стороны станка. В зеве прокладчик утка пролетает по направляющей открытой с одной стороны гребенке, состоящей из отдельных пластин, вследствие чего прокладчик утка и прокладываемая уточная нить не касаются нитей основы и, следовательно, не подвергают их истиранию, как это происходит на обычных ткацких станках.

Освобожденные от уточной нити прокладчики утка возвращаются в уточно-боевую коробку транспортирующим устройством, расположенным под основными нитями между бердом и ремизами. Вылет прокладчиков из зева исключен.

Батанный механизм на этих станках по своей конструкции существенно отличается от батанных механизмов челночных ткацких станков. Батан получает качательное движение от батанных кулаков и контркулаков, расположенных на главном валу станка. Привод батана расположен в коробках, заполненных маслом. Размах качания батана небольшой, около 80 мм, лопасти в 7 - 9 раз короче лопастей обычных челночных станков.

Прибой уточной нити осуществляется ее вдавливанием в опушку ткани, т. е. силовым способом, а не за счет сил инерции как на челночных станках.

Боевой механизм имеет небольшие размеры и очень компактен. Сила боя, а, следовательно, и сообщаемая прокладчику скорость, не зависят от числа оборотов главного вала и изменения напряжения в электросети; скорость прокладчика зависит только от величины угла закручивания торсионного вала. Затрата энергии на прокидку прокладчика утка, а также потеря его скорости при пролете через зев (около 1 м/сек на 1 м ширины заправки) незначительны, благодаря чему возможно прокладывать в зев уточные нити с линейными плотностями от 3,3 до 330 текс.

Кромки ткани закладные - образуются специальными кромкообразующими механизмами. Ширина кромок - 15 - 17 мм.

Станки оснащаются эксцентриковым зевообразовательным механизмом на 10 ремиз и каретками на 20 секций с принудительной передачей движения к ремизам снизу.

На станках с двумя навоями для регулирования натяжения основ служит дифференциальный механизм, работающий в сочетании с основным регулятором. Автоматическая подача и поддержание постоянного натяжения основы производится через систему рычагов и качающееся скало.

Станки оснащаются контролирующими механизмами, автоматически останавливающими станок и предупреждающие поломки механизмов и деталей.

Останов и пуск станка можно производить при любом положении главного вала.

Станок имеет только прямой ход (главный вал вращается только по часовой стрелке). Обратное вращение главного вала станка и всех его механизмов невозможно благодаря предусмотренному в конструкции станка механизму роликовой блокировки, установленному на главном валу с левой стороны станка.

Высота станка от нижней плоскости рамы до грудницы составляет 835 мм, а глубина - 1875 мм, что создает благоприятные условия для обслуживания станков.

Технические характеристики станков СТБ, находящихся в эксплуатации на текстильных предприятиях, приведены в таблице 1.