對于間隙印花的平網(wǎng)印花機,一般在篩網(wǎng)下降到與織物接觸并壓緊后才允許刮印色漿。刮印完畢,篩網(wǎng)就應立即提升到一定高度保證篩網(wǎng)完全脫離織物表面,然后織物在工作臺帶動旋轉(zhuǎn)到另一工位印制下一花色。篩網(wǎng)升降機構(gòu)應滿足下列設(shè)計要求:
。1)篩網(wǎng)的升降動作必須與工作臺旋轉(zhuǎn)、刮刀往復等運動密切配合,以滿足工藝動作的要求。
。2)篩網(wǎng)升降必須平穩(wěn),升降加速度不宜過大。
(3)篩網(wǎng)升降速度和升降距離應便于調(diào)節(jié)。
1總體方案設(shè)計
設(shè)計中,印花機的升降機構(gòu)設(shè)計在網(wǎng)框印花單元上,并不獨立控制每一個印花單元,而是所有十二個印花工位的印花單元一起升降,共用同一個動力源,由氣缸統(tǒng)一驅(qū)動,如圖1所示。升降機構(gòu),各印花單元一起平穩(wěn)的上升下降。其中頂蓋l帶動其上聯(lián)接的印花頭實現(xiàn)升降動作。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計
當工作臺旋轉(zhuǎn)到位后停止,升降部件氣缸開始動作,氣缸活塞向外伸展,升降部件曲擺與氣缸為轉(zhuǎn)動副連接,結(jié)構(gòu)等效模型,如圖2所示。
氣缸部件等效為BE桿,升降部件曲擺等效為AABC,升降部件搖桿等效為CD桿,升降部件上拉桿等效為AF桿,升降部件下螺紋拉桿等效為DG桿。
由圖2可知,BE桿可伸縮,有一定的行程;AABC可繞A點旋轉(zhuǎn),CD桿可繞D點轉(zhuǎn)動,AF桿可垂直上下移動,DG桿固定于中心軸上。氣缸活塞伸展時,推動點帶動AABC繞A點轉(zhuǎn)動,CD搖桿逆時針轉(zhuǎn)動,A、c、D三點共線時,此時、D兩點之間的距離應為AC與CD兩桿的長度之和,DG桿固定,則AF桿向上移動,而AF桿即升降部件上拉桿聯(lián)接網(wǎng)框與刮印機構(gòu),升降部件上拉桿升降,帶動刮印機構(gòu)同時運動(圖略)。
旋轉(zhuǎn)式自動印花機升降部件的曲擺,曲擺上的三個&20孔的布局為直角三角形。以直角點作為基點,在轉(zhuǎn)動的過程中,氣缸產(chǎn)生的推力轉(zhuǎn)矩大于印花單元所形成的負載轉(zhuǎn)矩曲擺時,會有擺動的趨勢。上述的兩個力分別與它們對應的三角形的兩個直角邊配合產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,氣缸對曲擺下端的推力與曲擺上端產(chǎn)生的推力之比可以近似為長直角邊與短直角邊之比,該曲擺為一增力機構(gòu)。
3氣動系統(tǒng)設(shè)計
壓縮空氣傳輸壓力損失較小,便于集中供應和遠距離輸送。氣動系統(tǒng)維護簡單,使用安全,便于實現(xiàn)過載自動保護。氣壓傳動無污染,保證了印花質(zhì)量,價格便宜,因此在設(shè)計中選用氣壓傳動,通過氣缸行程調(diào)節(jié)升降距離,通過控制流量調(diào)節(jié)升降速度。
根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定各部件尺寸后,根據(jù)受力分析,進行氣缸選型。經(jīng)計算,升降部件總質(zhì)量為:m=3718.23kg。則所需升力為:Fo=mg=36438.654N。
(印花機升降機構(gòu)圖略)。
對曲擺進行受力分析,如圖3所示。將曲擺等效成AABC,AC.I_BC,在圖示位置所需推力近似最大。
已知:AC桿長為30mm,AB桿長為135mm,CB桿長為132arm,CD桿長為165mm,此時,BE兩點之間的水平距離為453mm,垂直距離為18mm。
則由力的平衡方程有:
對C點,有水平和垂直方向支反力F1、F2:
在水平方向上:
Tcos a —F2=0 (1)
在豎直方向上:
Tsin a + F1=0 (2)
再有4點為支點,力與推力T對A點的轉(zhuǎn)矩應該平衡,
即T·ABcos a —F·ACsinB —F2·ACcosB=0 (3)
則:T=1796.31N
即氣缸通過上述升降機構(gòu)能夠提升印花單元的最小的力為1796.31N。
已知氣缸工作壓強為0.4MPa,
由T=PxA得:
所以氣缸直徑應大于所估算值53.48mm,故選擇缸徑為100mm的氣缸。
(2)氣缸行程的選擇
首先從升降部件的動作中找出氣缸動作的首末極限位置,如圖5、圖6所示。圖5所示為升降部件處于最低位置時的狀態(tài),AB桿與BE桿處于同一直線位置,在圖6所示位置時,c桿與ACD桿處于一直線,此時,印花單元處于最高位置。
已知結(jié)構(gòu)尺寸,根據(jù)圖5、圖6所示的兩個狀態(tài)可以用作圖法求出氣缸的動作行程為圖6中BE和圖5中BE長度之差,即267rnm,此時對應印花機印花單元的升降范圍為54cm。所以選擇氣缸行程為300mm。
4結(jié)論
印花機升降機構(gòu)作用于印花單元,同一個動力源,由氣缸統(tǒng)一驅(qū)動十二個印花單元整體升降,其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。
由于印花機主要是應用于浴巾、毛衣、衣片等片狀材料的印花,因此印花面積很小,即被印織物與篩網(wǎng)的接觸不大,在提升網(wǎng)框時印花色漿的粘性力很小,升降平穩(wěn),不會發(fā)生網(wǎng)內(nèi)色漿飛濺的情況,設(shè)計的旋轉(zhuǎn)式自動印花機升降部件未實現(xiàn)偏升動作,平升有利于降低印花循環(huán)時間,保證印花精度的同時,提高生產(chǎn)率。
來源: 朱志松,嚴曉照,龔建偉,朱益民
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