CN205676612U - 一种el型电子梳栉横移部件的复位装置 - Google Patents
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Abstract
一种EL型电子梳栉横移部件的复位装置，由梳栉，导杆，弹簧，导套，电机、丝杠，球头螺栓和顶杆组成，所述弹簧为刚度大，能以小变形承受大载荷的碟形弹簧，它是在经编机梳栉与电机及丝杠之间的下部通过球头螺栓连接有顶杆，在经编机梳栉与电机及丝杠之间的上部，通过一端的挂钩、连杆和另一端的螺母及丝杆连接有导杆，在该导杆的外圆柱面上设计有凹槽，凹槽内安放有碟形弹簧，在碟形弹簧的外面设计有导套。因本装置采用碟形弹簧进行复位，它是对现有的压缩弹簧进行校核计算，找出其弹簧变形影响机速的真正原因，有针对性设计出来的，因此它性能合理可靠，解决了经编机机速受限的技术难题，使经编机的转速可达1200r/min，有利于提高产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种EL型电子梳栉横移部件的复位装置，属于纺织经编机的梳栉横移机械技术领域。
背景技术
当前，各纺织企业所用纺织经编机的梳栉横移装置，大多采用EL型电子梳栉横移机构，这种横移机构用伺服电机控制，其操作简单方便，花纹循环不受限制，能进行较大的针背横移，生产率高和经济效益好，是目前市场上颇具前景的经编机之一，但其缺点是机速受限，比如目前较流行的S4BM型电子横移经编机正常转速为1000r/min左右，一旦转速超过1200r/min,梳栉复位弹簧就会产生塑性变形，严重影响纺织产品的质量。
发明内容
为克服现有电子梳栉横移机构的上述问题，本实用新型提供一种EL型电子梳栉横移部件的复位装置，用以解决经编机转速受限的技术难题。
为解决其技术问题，本实用新型采用的技术方案是：根据企业生产实际的需要，本设计人经过长期的研究、计算和多次实验，最后设计出EL型电子梳栉横移部件的复位装置，该装置由梳栉，导杆，弹簧，导套，电机、丝杠，球头螺栓和顶杆组成，它的特点是：1、所述弹簧为刚度大，能以小变形承受大载荷的碟形弹簧，它们的连接关系是：在经编机梳栉与电机及丝杠之间的下部通过球头螺栓连接有顶杆，在经编机梳栉与电机及丝杠之间的上部，通过一端的挂钩、连杆和另一端的螺母及丝杆连接有导杆，在该导杆的外圆柱面上设计有凹槽，凹槽内安放有碟形弹簧，在碟形弹簧外设计有导套。
2、所述的碟形弹簧，其参数如下：预紧力为：Fg2 =ma=20×30.6=612N，Fy2 =1.5 Fg=918N；
最大载荷下的变形量为：6.5㎜；校核弹簧特性0.77，满足工作变形量f在20%～80%之间的要求。
与现有技术相比，本实用新型有如下特点和进步：由于本装置采用碟形弹簧进行复位，这种碟形弹簧是对现有的压缩弹簧进行校核计算，找出其弹簧变形影响机速的真正原因，有针对性设计出来的，因此该弹簧的复位功能合理、可靠，解决了经编机机速受限的技术难题，使经编机的转速成功达到了1200r/min，有利于提高产品质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1.梳栉，2.导杆，3. 碟形弹簧，4.导套，5.电机及丝杠，6.球头螺栓，7.顶杆。
具体实施方式
参照附图：设计出的EL型电子梳栉横移部件的复位装置，由梳栉1、导杆2、碟形弹簧3、导套4、电机及丝杠5、球头螺栓6、顶杆7组成，它们的连接关系为：在经编机梳栉1与电机及丝杠5之间的下部通过球头螺栓6连接有顶杆7，在经编机梳栉1与电机及丝杠5之间的上部，通过一端的挂钩、连杆和另一端的螺母及丝杆连接有导杆2，在导杆2上嵌卡有碟形弹簧3，在碟形弹簧3的外表面上通过螺纹连接有导套4。
工作时，电机及丝杠5正转，梳栉1与电机及丝杠5之间为刚性连接，顶杆7直接受力，带动梳栉1横向移动；当电机及丝杠5反转时，顶杆7不受力，这时就要靠安装复位碟形弹簧3时所预加的预紧力(简称Fy)的释放，保证顶杆7与球头螺栓6不脱开。且由于碟形弹簧3的大小受导杆2以及导套4安装空间的限制，因此该碟形弹簧既要满足刚度要求，又要考虑空间大小。
本实用新型所述用于复位的碟形弹簧，是通过如下计算得到的：
1、预紧力的计算：
梳栉安装时，复位弹簧首先须适当预紧, 其作用为在梳栉运动过程中克服梳栉惯性力保证顶杆不脱开。Fy不足时，可能造成顶杆7与球头螺栓6脱开，造成经纱大批断头。而Fy过大则又将导致球头螺栓6急剧磨损。因此，在EL机构中，Fy的大小尤为重要。因此，首先就来计算预紧力的大小。
加速度，预紧力的计算公式如下：
梳栉实际加速度a等于距离除以时间的平方再乘以凸轮曲线的当量加速度 （1）
惯性力 Fg等于梳栉（含纱线）重量乘以梳栉实际加速度 （2）
经实测，已知KS4BM型E24机号经编机主轴转角96°时，导纱针针前横移1针距。当转速为1000r/min时，
时间t等于96除以360再乘以60除以1200等于0.016 s，
距离h等于25.4除以24等于1.058 mm，
凸轮曲线选择修正梯形曲线，查表修正梯形Am=4.89 此时的实际加速度由式（1）得：
a等于距离h除以时间t的平方再乘以凸轮曲线的当量加速度Am等于20.2m/s，梳栉(含纱线)重量约为20kg，
惯性力由式（2）得：
Fg=ma=20×20.2=404N；
要保证顶杆与球头螺栓不脱开，则至少梳栉复位弹簧预紧力Fy≥Fg, 但考虑到摩擦等众多外力因素,在此,取1.5的安全系数，
即,当1000r/min时，Fy=1.5 Fg=600N，
同理, 当转速为1200r/min时，
时间t等于96除以360再乘以60除以1200等于0.013 s，
距离h等于25.4除以24等于1.058 mm，
凸轮曲线选择修正梯形曲线，查表,修正梯形Am=4.89 此时的实际加速度由式(1)，
a2 等于距离h除以时间t的平方再乘以凸轮曲线的当量加速度Am等于30.6m/s，
Fg2 =ma=20×30.6=612N，
Fy2 =1.5 Fg =918N。
2、弹簧校核计算：
压缩弹簧主要计算公式：
弹簧刚度k等于弹簧的工作载荷F除以工作载荷下的变形量f等于切变模量G乘以弹簧钢丝直径 d 4再除以8倍弹簧的有效圈数n与弹簧中径D3的积 （3）
最大载荷Fs等于弹簧的有效圈数n乘以弹簧钢丝直径d3与最大切应力的积除以8乘以弹簧中径D的积 （4）
已知现有压缩弹簧参数:D=16㎜ ，d=4㎜ ，F= Fy =600 ，f=4㎜，n=4,支撑圈n2=1.5，总圈数n1=n+ n2=5.5，材料：油淬火回火碳素弹簧钢B类。查表得其抗拉强度σb=1520MPa.G=79×103 MPa。考虑到梳栉在运动过程中还有左右摆动，缓冲调节左右摆幅时弹簧会继续压缩，经实际测量，该压缩量为1㎜，因此，该弹簧按Ⅰ类载荷弹簧计算。
查表得其许用切应力为τp=0.35σb=0.35×1520MPa=532MPa，
由式（3）计算弹簧刚度：
K等于79000乘以4的4次方再除以8乘以4再乘以16的3次方得154.3N/㎜，
按Ⅰ类载荷弹簧考虑，取最大切应力：
τs=1.2τp=1.2×532=638MPa，
由τs用式（4）计算最大载荷，
Fs等于等于1002N，
则最大载荷下的变形量为：
fs等于1002除以1543得6.5㎜，
校核弹簧特性：等于f1除以fs等于4加1乘以6.5得0.77，
满足工作变形量f在20%～80%之间的要求；
当转速为1200r/min时，预紧力Fy2=918N，
f等于F有除以K等于918除以1543等于6㎜，
核弹簧特性：f2除以 fs等于6加1除以6.5得1.08，
不能满足工作变形量f在20%～80%之间的要求。
3、碟簧的主要计算公式：
碟簧压平时载荷FC等于4倍弹性模量E除以1减泊松比μ的平方在乘以厚度t的3次方与压平时变形量h0 的积除以计算系数K1与外径D的平方之积再乘以计算系数K4的平方（5）
外径和内径之比C等于外径D除以内径d （6）
其中：弹簧刚度取E=2.06×103
μ——泊松比，弹簧钢取μ=0.3，
已知参数Fy2=918N，导套内径21㎜，导杆直径10㎜（见图1），变形量为：
4㎜查表选择A系列，D=20㎜碟簧的对合弹簧组：
查得参数：外径D=20，内径d=10.2，t=1.1, h0=0.45,自由高度H0=1.55
由外径和内径之比C=20除以10.2等于1.96，查表得：
K1=0.686,碟簧无支撑面时，K4=1由式（5）得
碟簧压平时载荷FC等于1977N，
根据h0除以t等于0.45除以1.1等于=0.4 和 F除以Fc等于918除以1977得0.46，查得f1除以h0等于0.49，
变形量f1等于0.49乘以h0等于0.49乘以0.45等于0.22，,
满足总变形量fz ＝4mm，所需碟簧片数为：
fz除以f1等于4除以0.22得18.18
一般情况下对合碟簧组尽量以外圆支撑较好，故碟簧组片数取双数，取20片对合碟簧组的总自由高度为：
Hz等于i 乘以H0等于20除以1.55等于31㎜ ，
承受载荷918N时的高度：H1等于Hz减去减fz1等于31减20乘以.022等于26.6mm,
经计算，A系列，D=20㎜碟簧的对合弹簧组，可承受最大载荷1977N，大于预紧力918N，总自由高度HZ=31㎜符合空间要求。
Claims (1)
1.一种EL型电子梳栉横移部件的复位装置，该装置由梳栉，导杆，弹簧，导套，电机、丝杠，球头螺栓和顶杆组成，其特征是：所述弹簧为刚度大，能以小变形承受大载荷的碟形弹簧，它们的连接关系是：在经编机梳栉与电机及丝杠之间的下部通过球头螺栓连接有顶杆，在经编机梳栉与电机及丝杠之间的上部，通过一端的挂钩、连杆和另一端的螺母及丝杆连接有导杆，在该导杆的外圆柱面上设计有凹槽，凹槽内安放有碟形弹簧，在碟形弹簧的外面设计有导套；所述的碟形弹簧，其参数如下：预紧力为：Fg2 =ma=20×30.6=612N，Fy2 =1.5 Fg=918N；最大载荷下的变形量为：6.5㎜；校核弹簧特性为0.77，满足工作变形量f在20%～80%之间的要求。
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| EP3511460A2 (de) | 2019-04-30 | 2019-07-17 | KARL MAYER Textilmaschinenfabrik GmbH | Kettenwirkmaschine und verfahren zur bedienerunterstützung bei einer kettenwirkmaschine |
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