автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка и исследование средств автоматизации сборочных операций на многослойных композициях

РГ8 ОД

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУД^теШад. АЙш™ ЛЕГООЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи АБЗШВДЗЕ Виссарион Татеозович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ СБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ НА МНОГОСЛОЙНЫХ КШПОЗЩИЯХ

Специальность 05.02.13 "Машны и агрёгагы легкой

промышленности"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на ооискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1993

Района вшолнена в Московской ордена Трудового Красного Знамени государственной, акадеши легкой дроыншденносп.

Научный руководитель: доктор технически наух,

профессор Сторскев В.В.

кучный, консультант: кандидат технических наук,

доцент Козлов А .С*.

Официальные оппонент: доктор технике смис наук,

профессор Сунлуев БЛ. кандидат технически: наук, ■ доцент Лобанов В.А*

Ведущее предщияте: Кутаисский кажобудеой.

. 4 ■ комбинат

Зашита состоится в'£ " 1993 г. в /часов

на заседании специализированного Совета Д 053,32.02 пр&. ■ Московсхсй. ордена Трудового Краевого Знамени государственной акадеши легко!' промышленности по адресу: 112806« Москва, ул, Ошпенко, 33

О ■

С диссертацией мохно ознакомиться £ библиотеке Московской, ордена Трудового Красного Знамени государственной акадеша легкой промышленное®

Автореферат ррослаа С(ОР£ЛЛ<& 1353 г» .

З'чрньу. секретарь (. :;•! ;!.АЛи«.п'.о:<шиого Совзта 1 ГГ.З.ГЛ.Г^,

»

тохничес.щх пауадоцент В.В. Грюад

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Основными задачами в производстве товаров народного потребления является расширение ассортимента и повышение качества выпускаемой продукции, а также рациональное использование сырьевых ресурсов.

Важное значение имеют эти вопросы в обувном и'кожгаланте-• рейном производствах.

Наиболее рациональным путем расширения ассортимента обуви в условиях массового производства является создание типовых конструкшШ верха а разработка на их оонове максимально возможного числа вариантов моделей, различающихся по внешнему виду. При этом в семействе моделей оотаются неизменными основные, •наиболее материалоемкие дета®, а разнообразие достигается с долющьв различных украшений (декора). >

Одним из эффективных способов изменения внешнего вида заготовки верха обуви без изменения формы ée 'деталей является составление двух и более слойных композиций - т.е. настрачивание на верх обуви различных по форме и цвету декоративных кожевенных элементов, к точности выполнения которого предъявляются высокие требования.

Надо отметить, что возможность настрачивания различных аппликаций и отделочных элементов обеспечивает не только улучшение эотетического вида готовой продукции, но позволяет также попользовать для этих целей кожевенные отхода.

Поэтому создание проотого по конструкции, надежного в эксплуатации и технологически гибкого швейного оборудования, позволяющего производить обработку изделия в автоматическом режиме в

процессе транспортировки л ориентации объекта обработки, является

о

большим резервом роста производительности труда, улучшения

качества и снижения трудозатрат выпускаемой продукции, улучшения условий труда.

Научные и технические основы создавая устройотв для перемещения и ориентации объектов обработки в технологических машинах легкой промышленности заложены в работах И.И.Капустина, В.В.Сторохева, /.К.Комиссарова, Г.АЛиокорокого, И.С.Зака.я др. авторов.

Перспективным направлением в создания автоматизированного оборудования для выполнения настрочных.швов при сборке многослойных композиций является оснащение швейных машин транспортно-ориентирупщши устройствами. Процесс выполнения эквидистантных краю заготовки строчек яа данных машинах осуществляется при помощи простых механячёоких направляющих и корректирующих устройств. •

Однако существующие устройства с механическим принципом слежения за краем детали предназначены для выполнения краевых строчек на одном слое материала.

Недостаточное исследование влияния технологических параметров (массы, габаритов, кривизны выполняемой строчки и физико-механических свойств материала) и кинематических характеристик объекта обработки на работоспособность устройотв вынуждает ио-пользогать полуавтоматы оо сложными системами для сборки много-сло::':их композиций, когда как для этой цели успешно могут быть кспользоваш автоматизированные машины о трвнспортно-ориенти-I""} с у,;:.:', устройства}®. Поэтому проблема создания оборудования глкого г::пл являс.гя актуально:";.

iiui.il '"тгно;! ;>юсортации является разработка и исследование уотрс;!стр, 1:озиодяпглх ароматизировать сборочные операции на многослойных композициях, гг.;сп:шх разнообразную <1>орму,

оостоящута из отрезков переменной и р,люзкачнпй кривизны, и на основе обобщения этих исследований выработка рекомендации для проектирования и выбора рациональных параметров устройства.

Методы исследований. В работе сочетаются теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием основных положений теоретической механики, сопротивления материалов, дифференциального и интегрального исчислений с использованием ссврелзенного математического аппарата обработки експериментальных данных.

При проведении экспериментальных исследований использовались метода тензометрирования, математической статистики, использовалась современная видеотехника. Обработка экспериментальных данных и необходимые расчеты осуществлялись- на ПП ЕВМ.

' Научная новизна и практическая ценность габоты:

- проведен анализ используемых способов движения заготовок при выполнении краевых строчек и на основе этого выбран способ . . ориентирования полуфабриката при сборке многослойных композиций ;

- определены теоретически и проверены экспериментально технологические возможности выбранного способа ориентации детали с минимально возможным радиусом кривизны обрабатываемой заготовки. Получены теоретические зависимости влияния радиуса контура на внешний вид строчки ;

- разработана методика оптимального проектирования транс-портно-ориентирующих устройств с подвижными ориентирующими элементами ;

- разработана математическая модель кинематического и динамического анализа движения объекта обработки в устройствах о обратной кинематической связью между его направляющими и корректирующими элементами. Она позволяет оценивать влияние параметров

объекта обработки на работоспособность системы ;

- с помощью видеосъемки и обработки отснятого материала в ренине "стоп-кадр" исследованы особенности движения центра масс заготовки в устройстве. Они позволил! установить зависимость между расстоянием центра масс до точки корректирующего поворота и точностью выполнения строчки ;

- проведены экспериментальные исследования силового взаимодействия края объекта обработки о подвижным направляющим элементом устройства. Установлено, что контактное усилие гораздо меньше, чем в случае обработки заготовки с помощь® устройства

с неподвижным упором ;

- теоретические и ^экспериментальные исследования использованы при разработке и изготовлении устройства к швейной машине для автоматизации выполнения накладных швов.

Црактическое применение. Разработанное устройство для автоматизации выполнения накладных швов на заготовках из коки было внедрено на кожобувном комбинате г.Кутаиси, фактический экономи- . ческий эффект от использования одной машины составил 48400 руб. е ценах 1992 г._

Апробашш работы. Материалы диссертации докладывались и получил:: положительную оценку на семинарах общества "Знание" при МДИТП (г.Москва) "Основные направления технического пере-:,оо;.уженил предприятий легкой промышленности" f 1990 г.) и "По. ¡::.:::il'.c эффективности производства в легкой промышленности" (Г./Л г.), на заседаниях кафедры "Машины и аппарата легкой пробил ¡'кости'' ыПУ!П (ЮЖ г.).

ij'vo.^-'U'jtff. Iii» rem диссертационной работы опубликовано 4 почптшс раСоты, )т.лмчля положительное решение на A.C.

Ствукгура я объем работы. Диссе.-гацконгая работа состоит из введения, трех глав, выводов по главам и осноеных результатов по работе в цело:,!, библиографии и приложения. Работа изложена га 170 страницах, включая 47 рисунков и 2 таблицы. Библиография содержит 87 наименований, приложение представлено на 43 страницах.

. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ifo введении обосновывается актуальность темы и устанавливается цель исследования.

В певвой главе на основе анализа особенностей функционирования транспортно-орпентирующих устройств выбран способ ориентирования полуфабриката и определены области его применения, а также предложена схема устройства для сборки многослойных кем-' позиций, реализующая выбранный способ.-

Образцы моделей верха обуви различавшихся по .внешнему виду, полученных с помощью простих декоративных элементоз на основе типовых конструкций верха обувя, показаны на рис.1 а. Декоративные элементы могут иметь самую разнообразную форлу, состоящую из отрезков переменной и разнозначной кривизны, а также изломов. (рио.1 б, в, г). Поэтому разрабатываемые устройства должны обладать универсальностью, т.е. возможностью быть использованным при обработке деталей любой формы и типоразмеров без переналаживания.

Для получения строчек сложной конфигурации объект обработки должен совершать сложные перемещения в плоскости платформы машины. Рабочие перемещения полуфабриката можно условно разделить на три группы:

I. Перемещение заготовки транспортирующим элементом швей-

ной головки о одновременным поворотов Еокруг мгновенного центра вращения (МЦВ) ;

2. Перемещение заготовки в направлении основной подачи и последующий поворот.вокруг постоянного центра вращения ;

3. Перемещение под разными углами к направлению основной подачи.

Проведенный обзор и анализ конструкции устройств, реализующих вышеперечисленные способы рабочих перемещений полуфабриката показал, .что предпочтительнее устройства, в которых осуществляется второй спрсоб рабочих перемещений по двум основным причинам:

1. больше технологические возможности (выполнение строчки как малой, так и больной кривизны) по оравнению с устройствами первой группы ; •

2. простота конструкции устройств в отличие от устройств третьей группы и возможность их применения, как технологической оснастки.

Процесс выполнения строчек в полуавтоматах, оснащенных такими системами, происходит под действием трех основных устройств: транспортирующего, корректирующего и направляющего.

В устройстве, представленном на рис.2а, перемещение заготовки 6 на иаг стежка происходит транспортирующей лапкой 2 и рейкой 7 швейной головки. На следующем этапе прижимная лапка I вместе с прижимом 5 опускается вниз и заготовка 6 прижимается к корректирующему ролику 3, закрепленном на челночном валу 4. Б результате материал поворачивается относительно оси иглы до контакта с направляющим упором 8. Затем снова происходит перемещение, что приводит к получению строчки, эквидистантной крап.

С помощью такого устройства можно обработать заготовки

-ID—

Рис.2. Устройства с кеханичо скш принципом сложения за коаем детали.

только с большой выпуклой кривизной ¡.рая, так как при малой кривизне в зоне контакта края с направляющим элементом возникает

Строчки как большой, так и малой кривизны можно выполнить о помощью уотройства (рио.2 б), которое от вышеприведенного отличается тем, что между прижимом 2 и подвижным упором I существует обратная кинематическая связь. После контакта, под усилием давления края объекта обработки 3 на упор I, рычаг 4, шарнирно закрепленный на прижимной лапке в месте прохода иглы, поворачивается и прижим 2 сходит с ролика 5. Корректирующий поворот и соответственно давление края на упор I прекращается.

На втором этапе, после перемещения объекта обработки в направление основной подачи, рычаг 4 с помощью пружины 6 возвращается обратно и- прижим 2 занимает положение над роликом 5.

Для практической реализации двух последних разработок следует использовать особенности работы транспортирующих органов швейных машин о реечным двигателем ткани, имеющим прижимную и транспортирующую лапки (297 кл., 897 кл. Оршанского завода "Лег-маш", 8332/707 кл. фирмы "Текстима" и т.п.).

Выполнение'строчки на криволивзйных участках щия заготовки с помощью описанных выше устройств приводит к изменению угла наклона нитью стежка к линии строчки и длины стежка, от которых во многом зависит внешний вид строчки. Поэтому область применения выбранного способа рабочих перемещения детали была определена возмогши радиусом кривизны края обрабатываемой заготовки, с учетом, что отклонения утла наклона нитью стежка к линии строчки и длины стежка остаются в пределах допустимого (угол наклона д <¿=0,036*0,072 рад., длина стежка д!/ст=

деформация материала и параллельность нарушается.

длина стежка на прямолинейном

участке строчки).

- Полученные значения минимально возможного радиуса кривизны обрабатываемой детали для разных величин шага стежка § и тех: алогически заданного расстояния.отрочки от края Нт приведены в таблице I.

. Таблицу I

Нт, чШ I 1 ! 1 2 1 3 ! 4 1 5

щ 1 1 1

I К=313 14=3,8 • К=4,81 К=5,7 В=7,85

2 К=5Д Бг=5,9 К=7,3 В=8,4

.3 Е?=3,9 Рч=5,3 • К=6,71 &=7,68 К=8,69

4 &=4,0 . &=5,95 'К=6,98 К=7,99 К=9,0

При обработке угловых участков края заготовки для допустимого угла корректирующего поворота было получено значение ^К-1,52 рад. Соответственно допустимый угол излома контура 1,62 рад.

Для подтверждения достоверности полученных теоретических зависимостей исследовались угол наклона нитью стежка к. линии строчки и длина стежка при выполнении строчки по дуге окружности радиусом 10 ш по 50 мм при ¿-2 мм и Нт=2 мм.

Саготовку обрабатывали на машине кл.8332/707 фирмы "Текстика" с помощью устройства представленного на рис.2 а. Контроль стекгл проводился с помощью микрометра, а угла наклона -иу"'■'■* прс<!1ит::ро;шн;1я рассматриваемого участка на масштабный :.-:р<'ш ,я;::;;::оскоп-'1 ая "Диена".

Для репликации гнбрашюго способа рабочих перемещения заготовки пр:; сосрг.е многослойных композиций било разработано

устройство, представленное на рис.3. ■

Предварительно скрепленные слои кожи 20 и 19 помещаются под прижимную лапку 2 таким образом, что край настрачиваемого элемента 2 касался упора 16.

При движении прижимкой лапки 2 и рычага I вверх, упор 16 прижимается к пластине 28, пружина'17 сжимается и расстояние между нижним слоем материала 19 и кончиком уяора 16 сохраняется.

В процессе работы машины, когда заканчивается перемещение объекта обработка рейкой 22 и транспортирующей лапкой 21, прижимная тапка 2 вместе ,с рычагом I двигается вниз, обеспечивает контакт прижима 6 через материал с роликом 8, вращающимся по часовой стрелке и объект обработки поворачивается относительно тормозка 5 до контакта с упором 16.

При обработке вогнутых учаотков, во время перемещения заготовки лапкой 21 и рейкой 22 край объекта обработки будет, наезжать на упор 16, поворачивая его вместе- с рычагом I по часовой стрелке до тех пор, пока прижим 7 не займет положение над .роликом 9. Во время движения вниз лапки 2 произойдет контакт прижима 7 через материал с роликом 9, который приведет к повороту объекта обработки против часовой стрелки.

К основным достоинствам разработанного устройства можно отнести следующие:

- возможность использования его со стандартными швейными головками ;

- технологическая гибкость в переналадке, которая в условиях частого обновления выпускаемой продукции имеет большое значение ;

- устройство отличается универсальностью, так как регулировка по высоте направляющего упора и' обратная кинематическая

7.8 S S

Рис. 3. Уотро1ство для выполнения сборочных операции на многоело1ных композициях

связь между ним и корректирующим элементом дают возможность выполнять как краевые, так и настрочкые швы на заготовках с переменной и разнозначной кривизной, а такке с изломами края ; - простота конструкции и надежность в работе. ртотая глава посвящена решение теоретических задач, связанных с исследованием влияния технологических параметров (массы, габаритов, кривизны края) и кинематических характеристик движения заготовки на работоспособность устройств для автоматизации сборочных операций на многослойных композициях.

• При выполнении строчек параллельно края заготовки необходимо обеспечивать заданную точность воспроизведения контура, которая в рассматривает« устройствах зависит от положения направляющего упора относительно транспортирующих органов машины.

В устройствах с подвижным упором зона- его расположения определили как д X - ~ Yo , где ^ - координата после поворота упора, при котором расстояние последующего прокола от края не превышает Hl=H(+6 . £ -допуск на форму контура .характеризующая точность его воспроизведения и£п^О,25мм

Для нахождения ^ применили уравнение по определению разнос тя " между расстояниями от последовательных проколов при выполнении строчки в устройстве с неподвижным упором.

где - радиус кривизны края обрабатываемой детали, 1_-длина стежка, Н), - расстояние прокола от края на Ь-см стежке.

Ре с. 4. К определений положения ори ентирующего упора.

Рас. 5. К исследованию процесса, корректирующего поворота заготовки

Эная расположение упора (полярные координаты Si и Y» ) з устройствах с неподвижным направляющим элементом, соответствующую минимальную ошибку первого прокола ( £<, ) и учитывая в приведенном уравнении БрНт-^о. Н^ =Hj+8, &Н=0 и можно

найти & и соответственно Д Y для разных величин длин стежка L и технологически заданных расстояний строчки от края Нт. С увеличением L и Яг замечена тенденция к уменьшению Д X - при максимальных значениях L = 4 ш я Нт=5 мм -Д Y =1,3°, а ври минимальных L =1 мм и Нт=1 мм-Л&=5,7°, Решение этой задачи дало возможность определить угол "поворота упора 7 >Вр(рис.5), при котором прижим 3 сходит с корректирующего ролика 5 л прекращается его давление на заготовку 2. Было принято, что этим .углом можно характеризовать чувствительность устройства и с учетом обеспечения точности выполняемой строчки значение .Вр^Д^ . Было также определено значение

д)( , при котором прижим 4 входит в контакт с роликом 6 и происходит корректирующий поворот заготовки в обратную сторону.

Расположение упора перед процессом перемещения.объекта обработки транспортирующими органами швейной машины находим исходя из анализа корректирующего поворота детали.

На систему "рычаг-заготовка" действуют три основные силы (рио.5): - силы трения между прижимом и заготовкой и между роликом и заготовкой U Q(D- 5 - сила упругости пружины - р упр.

Зч и 5г - коэффициента трения соответственно между роликом и материалом, прижимом и материалом ; •

Q(t)-Qrrar SID Sib ~ текущее значение силы портального

давления прижима на ролик ; р<гг

J^- -fcy5- - частота вращения глазного вала швейной малины, ? - период, - время.

При поьЗроении математикеокой модели процесса корректировка были ввделены два основных случая:

1. после перемещения на шаг стежка заготовки ее край остается в контакте о упором (находим угол смещения упора с началь-. ного положения Д К) ) я допускаем, что при последующем корректирующем повороте они поворачиваются вместе ;

2. край заготовки отходит от упора (находим угол )[к, на который должка повернуться заготовка для контакта с упором) и корректирующий поворот будет сопровождаться ударом.

Вид уравнения движения системы "упор-заготовка" зависит от расположения прижима над корректирующим роликом.

Если Д&<А> (прижим 3 остается в зоне контакта с роликом Б), то уравнение движения системы "упор-заготовка" примет вид:

ипр

где С - коэффициент упругости пружины, {? - расстояние от центра вращения (игла) до точки закрепления пружины, $ - расстояние от центра вращения до "прижима, Зпр - приведенный момент инерции. Так как заготовка 2 и рычаг Г имеют общий центр вращения, то Опр =

. Решение уравнения. (I). ищется

в виде:

к,: уу

После выхода прижима 3 с зоны контакта роликом 5 и для случая применяем уравнение

-в-

о

и.

а решение ^СгСмМ+СгйШи (4)

Когда прижим 4 входит в контакт с роликом 6, начинается корректирующий поворот заготовки в обратную сторону и решаем уравнение

7?

9+ .втдь

ипр Опр

С^ и С2 соответствующих уравнений в начале процесса корректировки находим по начальным условиям: Ъ — 0> И

Решение задачи, когда корректирующий поворот сопровождается ударом, зависит от величины угла Чр поворота рычага с упором и прижимами после удара.

. Применив теорему об изменении кинетической энергии для рычага получили: _

, (5)

Ыр - угловая скорость рычага после ударного процесса, которую находим использовав теорему об изменении главного момента количества движения системы материальных точек в приложении к мгновенным силам (относительно оси вращения)

Угловая скорость заготовки пооле удара

К - коэффициент восстановления упругого удара был определен экспериментальным цутем, применив гипотезу Ньютона (коэффициент восстановления зависит только от материала соударяющихся тел), (д.) | - угловую скорость заготовки в момент контакта с упором находим с помощью уравнения движения заготовки:

у = [ЬгШ

Решение уравнения

+ ^ Ощ" & - }в>

Подставив в (7) , находим Ь= "Ьк - время кон-

такта края заготовки с упором и соответствующую

(8).

Укатывая (8) и (6) в (5) определяем и сравниваем ее значение о углом рассогласования ^р .

- зная величину =1-»2° ;ясно, что угол поворота заготовки до второго контакта с упором достаточно мал и можно рассмотреть продвижение заготовки совместно с упором. Для определения угла поворота системы "упор-заготовка" после нахождения времени повторного контакта Ькг применяем (I), которое решаем по начальным условиям

^{р/^р- используя уравнение движения рычага с упором и прижимом

находим время Ьр , в течение которой прижим преодолеет угол рассогласования J3»p . Угол поворота заготовки за время t $> -^f(tp) можно найти применив (2), коэффициенты Су и С2 которого находил по начальным условиям

С момента времени tp на заготовку не действуют силы нормального давления и упругости пружины, т.е. заготовка продолжает двигаться по инерции. С учетом этого из (5)-го получаем

'^üt+Cn ив С<=№> ь=У(Ь)-с,Ь

По полученной модели процесса обработки детали была разработана программа,реализованная на ПП SBI.1 "ИСКРА 1030 II".

Выполнен расчет по определению величины деформации края объекта обработки'при ударе с упором. Для этой цели применили методику, разработанную в МГАЛПе. Расчет показал, что максимальная деформация края детали по всей длине рассматриваемого контура, не превышает 0,018 мм, т.е. деформация пе влияет па точность выполняемой строчки.

Тпетья глава посвящена экспериментальным исследованиям движения объекта обработки и силового взаимодействия его края о направляющим элементом.

Для фиксации процессов перемещения и ориентации обрабатываемой детали попользовали видеосъемку,что позволило оперативно обработать большой объем информации и получить качественную картину процесса.

Для исключения оптических искажений при съемке, вызванных вибрацией швейной машины, видеокамера жестко крепилась на промышленном столе объективом напротив рабочих органов швейной головки. По другую сторону швейкой голсвки с помощью кронштейна под утлом 45° к платформе машины было закреплено зеркало.

Такзе'-расположение видеокамеры и зеркала способствовало получению одновременного изображения устройства для автоматизации процесса и объекта обработки без искажения их линейных размеров ь поле зрения объектива видеокамеры при съемке.крупным планом. Для измерения угла корректирующего поворота и перемещения детали, платформа экспериментального стенда снабжена измерительной сеткой .

Эксперимент показал, что в наиболее сложных условиях уст-• ройство функционирует при обработке вогнутых участков края заготовки, что приводит к увеличению ошибки перемещения ее центра масс. Было установлено, что после контакта края заготовки с упором, движения детая: стремится к устойчивому режацу - режиму автоколебания с амплитудой 1-2°. Этим достигается дополнительное снижение контактного усилия.

Примеры траектории,полученные экспериментальным и теоретическим путем показаны на рис.6 (участки, параллельно оси-ОХ, соответствуют перемещению заготовки на шаг стежка). Как видно, характер экспериментальных траекторий соответствует расчетным п эксперимент доказал правомочность разработанной математической модели.

Разработанное устройство обеспечивает поворот заготовки на угол более П/2 за один цикл работы маииик и при выполнении каждого стежка на слабоискрявленных учаотках существует разность между фактическим и теоретическим углом корректирующего поворота. Существенная разница между этими углами приводит к значительным контактным усилиям Рк в зоне касания края загогавкя с упором. Величина Рк во многом определяет нормальное фущс^окирсванзз устройства и качество прокладываемой строча:.

Пюоведекннй полный £акгоршй эксперимент т.о'съол/л г.охучтл^

о

ЧЪ, mm

40

30

-

.4-+——1—1 -ту?-. ■ j

-30

-20

-ю

о

Xs, mm

20

Рйс.6. Закон дьияения центра r¿cc заготовга. 1-эксперлкентальний., 2-теорещчесжй.

ьо

Р=52

50 m (50 ¿00 ¿50 300 rWMH5tó „ <Г~ iW-

0,015

ocio cari

0W5

-1 гну И У / F--W

/ i / / /

/

... ... у / /

SO ¡00 <50 iw ¿so ¿00

S)

Я,и

GOV ßftf 0D5 0,055 ШО

bJ-чОрад/û

Рис,7. Сечешя поьогалоста oTwuia плоскостью:

а/ q-u , d/'м-ы .в/ И- R..

ре1'рессяояАую связь медду величиной Рк, окоростью обработки и параметрами детали:

Рк=3,5+0,0074« О) +24,6^-26,6* И -0,11- Ы Й Ч),4'М(/У ' +

+66К-М +10,8- и>-Я-М }

где: Ы - скорость вращения главного вала машины ; и- - масса объекта обработки ; В - кривизна края.

Полученное выражение использовалось при построении двумерных сечений поверхности отклика (рис.7). Анализ показал, что наибольшее влияние на величину Рк оказывают М и Я .

Сравнение подученных результатов с результатами эксперимента для устройств о жестко закрепленным упором показало преимущества подвижного направляющего элемента -при обработке заготовок - величина Рк уменьшается в среднем 8 раз.

Проведенные исследования дали возможность выявить требования к конструкции и на их основе разработать рекомендации по О

созданию устройства для автоматизации выполнения накладных строчек при сборке многослойных композиций.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Задачу расширения ассортимента обувй можно решить разработкой на основе ее типовых конструкций максимально возможного числа моделей, что во многом определяется заготовкой верха, раз, личающихся п<? внешнему виду. Автоматизация сборочных операций

на многослойных композициях дает возможность решать эту задачу путем составления двух и более слойных композиций - т.е. настрачиванием на заготовки верха обуви различных по форме и цвету декоративных элементов.

2. Анализ существующих способов ориентации полуфабриката и реализувдих их устройств позволил установить, что для авто-

с?

матизации сборочных операций на многослойных композициях из кожи з условиях частой смены моделей целесообразно применять швейные машины, оснащенные устройствами с механическим принципом слежения за ее краем.

Такие устройства отличаются технологической гибкостью, конструктивной простотой, доступностью в обслуживании и универсальностью.

3. По разработанной в диссертации методике были определены величины кривизны и углов изломов контура, для обработки которых может быть использован способ ориентации полуфабриката вокруг постоянного центра вращения (вокруг иглы), при условии соблюдения технологических допусков на внешний вид строчки.

' 4. Для реализации способа перемещения и ориентации обрабатываемой детали разработано устройство, которое дает возможность автоматизировать процесс выполнения строчек переменной и разнозначной кривизны при сборке многослойных композиций на швейных машинах, имеющих прижимную я транспортируйте лапки (297 кл., 897 кл., 8332/707 кл. и т.п.).

5. Полученные теоретические соотношения позволяют определить зону расположения одного из основных органов устройства-подвия-ного направляющего упора, обеспечивающего выполнение строчки параллельно краю настрачиваемой детали с заданной точностью в зависимости от технологических параметроз объекта .обработки.

6. Разработана математическая модель движения объекта обработки в устройстве, позволяющая, иопользуя ЕЗМ, рассчитывать кинематические и динамические характеристики движения объекта обработки, расстояния прокладываемой строчки от края в зависимости от технологических параметров выполняемой операция.

Данная математическая модель также позволяет проводить пред-

проектиый анализ работоспособности устройств с точки зрения постоянства контакта края материала с направлявшим устройством и получения качественной строчки.

?. Экспериментальное исследование закона движения центра масс объекта обработка показало правомочность разработанной математической модели, были выявлены характерные особенности транспортирования и ориентирования детали, а также функционирования устройства. Было установлено, что во время корректировки, после контакта края заготовки о упором, движения детали отремит-ся к устойчивому режиму - режиму автоколебаний с амплитудой 1-2°. -----------

8. Полнофакторный эксперимент показал, что наличие в разработанном устройстве подвижного направляющего упора с обратной кинематической связью о корректирующим элементом уменьшает .величину контактного усилия края обрабатываемой детали о упором

в 6+8 раз по оравнению с устройством о неподвижным-упором. При этом увеличение радиуса кривизны края и уменьшение массы заготовки не ведет к повышению контактного усилия.

9. Проведенные испытания разработанного уотрсйства показали, что качество выполняемой операции обеспечивается в оравнении со старым оборудованием на более высоком уровне при одновременном снижении требования к квалификация оператора.

Экономический эффект от промышленного внедрения разработанного устройства на Кутаисском кожобувном комбинате при настрачивании отделочных элементов на верх обуви ооотавил 48400 руб. на 25000 пар обуви в год на одну машину в пенах 1992 года. •

ОПУБЛИКОВ АЕ И£Е РАБОТЫ ПО'ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абзианидзе В.Т. Автоматизация выполнения наклонных швов на изделиях из кожи. В кн.: Основные направления технического перевооружения предприятий легкой промышленности. Тез,докл. семинара, М.: Центральный Роооиьокий Дом знаний, 1990 г.

2. Абзианидзе В.Т. Разработка принципиальной схемы работы устройства к швейной машине для выполнения краевых строчек на изделиях из кожи. В кн. Повышение эффективности производства

в легкой промышленности. Тез.докл.семинара, М.: Центральный Российский Дом знаний, 1991 г. . •

. 3. Абзианидзе В.Т., Сторожев В.В., Козлов A.C., Мекаев С.Н. Разработка принципиальной схемы работы механизма транспортирова- . ния кожевенных деталей при их контурной обработке на швейной

машине. Научные '.груда. ШИШ, 1991 г.

4. Абзианидзе В.Т., Сторскев В.В., Козлова .С» Устройство для выполнения краевых строчек на обувной, швейной, шшанв. реш — ние о выдаче авторского свадетельс'тва по заявке Ш ¿S24S 83/12 от 22.02.91г.

Ро?априн*' МГШ Зазсаз й 157. Тираж - 80 эха.