раскройная машина

Формула изобретения

Раскройная машина, содержащая корпус с крышкой, платформу со стойкой, на которой закреплен корпус, нож с приводом, и установленный в корпусе электродвигатель, причем привод закрыт крышкой корпуса и состоит из маятникового динамического гасителя, закрепленного на роторе электродвигателя, шатуна, ползуна и двух направляющих реек, верхний конец шатуна шарнирно соединен с маятниковым динамическим гасителем, а его нижний конец шарнирно соединен с ползуном, направляющие рейки закреплены на корпусе параллельно стойке, а между ними установлен с возможностью перемещения ползун, маятниковый динамический гаситель выполнен в виде кольцевого диска, в торцевой части которого по разные стороны от верхнего конца шатуна выполнены два отверстия, стойка выполнена в виде прямоугольного стержня с продольным пазом, нож расположен в продольном пазе стойки, а его верхний конец закреплен на ползуне, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена динамическим гасителем, состоящим из груза с отверстием, установленной в отверстии груза оси и двух пружин, причем ось закреплена внутри крышки корпуса перпендикулярно стойке, а пружины установлены между грузом и стенками крышки.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемая раскройная машина предназначена для рассекания настила на части и вырезания деталей в швейной промышленности.

Известна раскройная машина [1], содержащая корпус с крышкой, нож, платформу, стойку с продольным пазом, в котором расположен нож, предназначенную для крепления корпуса на платформе, установленный в корпусе электродинамический вибратор, катушка которого через мембрану связана с ножом, и маятниковый динамический гаситель, выполненный в виде упругой пластины с закрепленными на ее концах грузами, причем динамический гаситель расположен под крышкой, а его пластина закреплена на корпусе.

Электродинамический вибратор данного типа создает повышенный уровень колебаний корпуса раскройной машины и не обеспечивает необходимый ход ножа, поскольку ограничены динамические прогибы мембраны. Используемый маятниковый динамический гаситель имеет нелинейные инерционные и жесткостные характеристики, которые зависят от интенсивности колебаний упругой пластины. Кроме того, в маятниковом динамическом гасителе не предусмотрены конструктивные элементы, обеспечивающие диссипацию кинетической энергии, в частности, за счет сил сухого трения. Известно, что в устройствах подобного типа наличие диссипативных сил является обязательным [Вибрации в технике: Справочник. Т.6. Защита от вибрации и ударов. / Под ред. акад. К.В.Фролова, - М.: Машиностроение, 1981. - 456 с. (С.345)]. По этой причине эффект динамического гашения колебаний корпуса проявляется в узком диапазоне частот и при достаточно точной настройке параметров жесткости и инерции.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является раскройная машина [2], содержащая корпус с крышкой, платформу со стойкой, на которой крепится корпус, нож с приводом, и установленный в корпусе электродвигатель, причем привод закрыт крышкой и состоит из маятникового динамического гасителя, закрепленного на роторе электродвигателя, шатуна, ползуна и двух направляющих реек, верхний конец шатуна шарнирно соединен с ползуном, направляющие рейки закреплены на корпусе параллельно стойке, а между ними установлен с возможностью перемещаться ползун, маятниковый динамический гаситель выполнен в виде кольцевого диска, в торцевой части которого по разные стороны от верхнего конца шатуна выполнены два отверстия, стойка выполнена в виде прямоугольного стержня с продольным пазом, нож расположен в продольном пазе стойки, а его верхний конец закреплен на ползуне.

Недостатком указанной раскройной машины является то, что результирующий вектор сил инерции маятникового динамического гасителя не может полностью компенсировать результирующий вектор сил инерции шатуна и ползуна, поскольку их взаимное расположение изменяется в процессе движения. По этой причине эти силы уравновешиваются только частично и на корпус, в плоскости наименьшей жесткости стойки, действует периодическая (неуравновешенная) горизонтальная составляющая сил инерции.

Интенсивные колебания корпуса ухудшают характеристику данной раскройной машины по показателям локальной вибрации, передаваемой через рукоятку на руки работниц.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении эффективности гашения колебаний корпуса за счет формирования дополнительных сил инерции, компенсирующих неуравновешенную горизонтальную составляющую сил инерции в приводе.

Для этого ручная машина, содержащая корпус с крышкой, платформу со стойкой, на которой крепится корпус, нож с приводом и установленный в корпусе электродвигатель, причем привод закрыт крышкой и состоит из маятникового динамического гасителя, закрепленного на роторе электродвигателя, шатуна, ползуна и двух направляющих реек, верхний конец шатуна шарнирно соединен с ползуном, направляющие рейки закреплены на корпусе параллельно стойке, а между ними установлен с возможностью перемещаться ползун, маятниковый динамический гаситель выполнен в виде кольцевого диска, в торцевой части которого по разные стороны от верхнего конца шатуна выполнены два отверстия, стойка выполнена в виде прямоугольного стержня с продольным пазом, нож расположен в продольном пазе стойки, а его верхний конец закреплен на ползуне, снабжена дополнительным динамическим гасителем, состоящим из груза с отверстием, установленной в отверстии груза оси и двух пружин, причем ось закреплена внутри крышки перпендикулярно стойке, а пружины установлены между грузом и стенками крышки.

На фиг.1 изображен общий вид раскройной машины; на фиг.2 изображен привод, сообщающий ножу возвратно-поступательное движение; на фиг.3 изображен продольный разрез крышки с установленным в ней динамическим гасителем; на фиг.4 изображен поперечный разрез стойки.

Раскройная машина содержит корпус 1 с крышкой 2, платформу 3 со стойкой 4, на которой крепится корпус 1, нож 5 с приводом 6, установленный в корпусе 1 электродвигатель 7 с ротором 8 и закрепленный в крышке 2 динамический гаситель 9.

Привод 6 состоит из маятникового динамического гасителя 10, шатуна 11, ползуна 12 и двух направляющих реек 13 и 14. Верхний конец шатуна 11 соединен шарнирно с маятниковым динамическим гасителем 10, а его нижний конец соединен шарнирно с ползуном 12. Направляющие рейки 13 и 14 закреплены на корпусе 1 параллельно стойке 4, а между ними установлен с возможностью перемещаться ползун 12.

Маятниковый динамический гаситель 10 выполнен в виде кольцевого диска, закрепленного на роторе 8 посредством шпоночного соединения. В торцевой части диска выполнены два отверстия 15 и 16, которые расположены по разные стороны от верхнего конца шатуна 11.

Привод 6 закрыт крышкой 2.

Динамический гаситель 9 состоит из оси 17, груза 18, выполненного в виде цилиндрического тела, в продольном отверстии которого установлена ось 17, и двух пружин 19 и 20. Ось 17 закреплена внутри крышки 2 перпендикулярно стойке 4, а пружины 19 и 20 установлены между грузом 18 и стенками крышки 2.

Стойка 4 выполнена в виде прямоугольного стержня с продольным пазом 21.

Нож 5, выполненный в виде тонкой пластины с заостренной кромкой, расположен в продольном пазе 21 стойки 4, а его верхний конец закреплен на ползуне 12.

В днище платформы 3 установлены ролики 22, предназначенные для уменьшения силы трения между платформой 3 и настилочным столом.

На корпусе 1 закреплена рукоятка 23, посредством которой работница перемещает раскройную машину по настилочному столу.

За счет отверстий 15 и 16 центр масс маятникового динамического гасителя 10 смещен относительно оси вращения и находится в точке C₁. Общий центр масс шатуна 11, ползуна 12 и ножа 5 обозначен точкой С₂ .

При включенном электродвигателе 7 вращательное движение ротора 8 преобразуется посредством привода 6 в возвратно-поступательное движение ножа 5. Когда работница посредством рукоятки 22 перемещает раскройную машину, нож 5 рассекает настил.

В процессе вращения маятникового динамического гасителя 10, сложного плоского движения шатуна 11 и возвратно-поступательного движения ползуна 12 (в направляющих рейках 13 и 14) совместно с ножом 5 возникают силы инерции. Результирующий вектор сил инерции Р₁ маятникового динамического гасителя 10 приложен в точке C₁, а результирующий вектор сил инерции Р₂ шатуна 11, ползуна 12 и ножа 5 приложен в точке С₂. Взаимное положение точек C ₁ и С₂ постоянно изменяется. Изменяются и соответствующие силы инерции - вектор Р₁ по направлению, а вектор P₂ и по направлению и величине. По этой причине горизонтальные составляющие данных сил инерции уравновешиваются только частично, т.е. на корпус 1 воздействует периодическая горизонтальная сила инерции P=P₂·cos( + (t))-P₁cos . Здесь (t) - фаза, определяющая угол между векторами P₁ и Р₂.

Под действием неуравновешенной горизонтальной составляющей силы инерции Р корпус 1 совершает колебательные движения, т.е. раскачивается на стойке 4 как на упругом консольном стержне, закрепленном на платформе 3. Данные колебания передаются через крышку 2 и пружины 19 и 20 грузу 18. В результате чего груз 18 совершает колебательные движения, перемещаясь по оси 17 в режиме антирезонанса, что ведет к гашению колебаний корпуса 1.

Как следствие, интенсивность колебаний на рукоятке 23 не превышает нормированных значений по показателям локальной вибрации, передаваемой на руки работниц.

Установка дополнительного динамического гасителя 9 позволяет формировать дополнительную силу инерции, которая компенсирует горизонтальную силу инерции Р и существенно повышает эффективность гашения колебаний корпуса 1. За счет того, что жесткость пружин 19 и 20 постоянна, а груз 18 совершает линейные колебания, инерционные характеристики динамического гасителя 9 не зависят от интенсивности колебаний корпуса 1. Кроме того, наличие "пары трения" ось 17 - груз 18 обеспечивает диссипацию кинетической энергии и позволяет расширить диапазон частот, в котором реализуется антирезонансный режим гашения колебания корпуса 1.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №835736, кл. В 26 D 1/06, Бюл. №21, 1981 - аналог;

2. Вальщиков Н.М., Зайцев Б.А., Вальщиков Ю.Н. Расчет и проектирование машин швейного производства. - Л.: Машиностроение, 1973. - 344 с. (С.86-87) - прототип.