CN110296834B - 缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置 - Google Patents

缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种缝纫机送布系统部件的疲劳试验装置。所述装置包括压脚传动系统、送布系统和检测系统。所述温度检测模块检测轴套Ⅰ(42)和轴套Ⅱ(44)的温度；所述扭矩检测模块检测电机轴(45)和曲轴(43)之间的扭矩、抬牙轴Ⅰ(23)和抬牙轴Ⅱ(49)之间的扭矩以及送布轴Ⅰ(48)和送布轴Ⅱ(47)的扭矩；所述疲劳损伤检测模块检测其所在部位的微裂纹等疲劳损伤，所述转速检测模块检测电机轴(45)的转速。各检测模块的信号均通过数据转接卡传到工控计算机处理。本发明集温度、扭矩、疲劳损伤及转速检测于一体，可用于一种缝纫机送布系统部件的质量考核和寿命预测。

Description

缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置
技术领域
本发明涉及一种系统检测技术领域，尤其是一种缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置。
背景技术
送布系统是缝纫机的重要组成部分，送布系统的作用是保证送布牙按照既定轨迹运动，顺利送布。送布系统故障将导致送布不顺畅，进而影响缝制质量，严重时将导致整台缝纫机报废。目前，还没有能够检测缝纫机送布系统部件疲劳性能的试验装置。因此，急需一种用于评价缝纫机送布系统部件疲劳性能的试验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，用以评价缝纫机送布系统部件在工作过程中的实时状态和使用寿命。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，所述装置包括压脚传动系统、送布系统和检测系统，所述检测系统包括温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块和转速检测模块，所述温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块和转速检测模块分别通过数据采集卡连接到工控计算机。
所述压脚传动系统的压块通过螺钉固定到压杆上，压杆上设置导向键，防止压杆运动过程发生偏转，压杆凸台与机架之间的压杆上安装弹簧，以实现压脚回弹，压脚通过螺钉固定到压杆上，设置压脚传动系统目的是模拟缝纫机送布系统的实际工况。
所述送布系统的曲轴由支座Ⅰ和支座Ⅱ支撑并通过螺钉固定到机架上，抬牙轴Ⅰ由支座Ⅳ和支座Ⅵ支撑并通过螺钉固定到机架上，抬牙轴Ⅱ由支座Ⅶ和支座Ⅷ支撑并通过螺钉固定到机架上，抬牙轴Ⅲ由支座Ⅲ和支座Ⅴ支撑并通过螺钉固定到机架上，送布轴Ⅰ由支座Ⅺ和支座Ⅻ支撑并通过螺钉固定到机架上，送布轴Ⅱ由支座Ⅸ和支座Ⅹ支撑并通过螺钉固定到机架上，牙架通过螺钉安装到摆动杆Ⅱ上，送布牙通过螺钉固定到牙架上。
所述检测系统的温度检测模块检测轴套Ⅰ和轴套Ⅱ的温度，扭矩检测模块检测电机轴和曲轴之间的扭矩、抬牙轴Ⅰ和抬牙轴Ⅱ之间的扭矩以及送布轴Ⅰ和送布轴Ⅱ之间的扭矩，疲劳损伤检测模块检测其所在部位的微裂纹疲劳损伤，转速检测模块检测电机轴的转速。
所述温度检测模块由温度传感器Ⅰ和温度传感器Ⅱ组成，温度传感器Ⅰ通过螺钉固定到轴套Ⅰ上，用于检测轴套Ⅰ的温度，温度传感器Ⅱ通过螺钉固定到轴套Ⅱ上，用于检测轴套Ⅱ的温度。
所述扭矩检测模块由扭矩传感器和联轴器组成，扭矩传感器Ⅰ通过螺钉固定到机架上，通过联轴器Ⅱ与电机轴连接，通过联轴器Ⅰ与曲轴连接，测量曲轴与电机轴之间的扭矩；扭矩传感器Ⅱ通过螺钉固定到机架上，通过联轴器Ⅲ与抬牙轴Ⅰ连接，通过联轴器Ⅳ与抬牙轴Ⅱ连接，测量抬牙轴Ⅰ与抬牙轴Ⅱ之间的扭矩；扭矩传感器Ⅲ通过螺钉固定到机架上，通过联轴器Ⅵ与送布轴Ⅰ连接，通过联轴器Ⅴ与送布轴Ⅱ连接，测量送布轴Ⅰ和送布轴Ⅱ之间的扭矩。
所述疲劳损伤检测模块由7个声发射传感器组成，声发射传感器Ⅰ通过螺钉固定到抬牙轴Ⅰ上，位于摆动杆Ⅳ与抬牙轴Ⅰ连接处；声发射传感器Ⅱ通过螺钉固定到抬牙轴Ⅱ上，位于摆动杆Ⅰ与抬牙轴Ⅱ连接处；声发射传感器Ⅲ通过螺钉固定到送布轴Ⅱ上，位于摆动杆Ⅱ与送布轴Ⅱ连接处；声发射传感器Ⅳ通过螺钉固定到送布轴Ⅰ上，位于摆动杆Ⅴ与送布轴Ⅰ连接处；声发射传感器Ⅴ通过螺钉固定到抬牙轴Ⅲ上，位于摆动杆Ⅲ和抬牙轴Ⅲ连接处；声发射传感器Ⅵ通过螺钉固定到凸轮Ⅰ端部；声发射传感器Ⅶ55通过螺钉固定到凸轮Ⅱ58端部，上述声发射传感器分别检测其所在部位的疲劳损伤情况。
所述转速检测模块的编码器通过螺钉固定到电机轴上，用于测量电机轴的转速。
本发明的有益效果是：该发明通过模拟缝纫机送布系统的实际工况，通过温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块和转速检测模块实现缝纫机送布系统部件的运行状态检测，从而评价实际工况下缝纫机送布系统部件的疲劳性能，预测使用寿命。
附图说明
图1是缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置结构示意图；
图2是缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置透视图；
图3是缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置的局部结构示意图。
在上述附图中，1-机架，2-牙架，3-送布牙，4-压脚，5-压杆，6-弹簧，7-压块，8-支座Ⅰ，9-温度传感器Ⅰ，10-温度传感器Ⅱ，11-支座Ⅱ，12-联轴器Ⅰ，13-扭矩传感器Ⅰ，14-联轴器Ⅱ，15-电机，16-编码器，17-轴套Ⅰ连杆，18-轴套Ⅱ连杆，19-支座Ⅲ，20-抬牙轴Ⅲ，21-支座Ⅳ，22-声发射传感器Ⅴ，23-抬牙轴Ⅰ，24-声发射传感器Ⅰ，25-支座Ⅴ，26-支座Ⅵ，27-联轴器Ⅲ，28-扭矩传感器Ⅱ，29-联轴器Ⅳ，30-支座Ⅶ，31-声发射传感器Ⅱ，32-支座Ⅷ，33-支座Ⅸ，34-支座Ⅹ，35-联轴器Ⅴ，36-扭矩传感器Ⅲ，37-联轴器Ⅵ，38-支座Ⅺ，39-声发射传感器Ⅳ，40-支座Ⅻ，41-导向键，42-轴套Ⅰ，43-曲轴，44-轴套Ⅱ，45-电机轴，46-声发射传感器Ⅲ，47-送布轴Ⅱ，48-送布轴Ⅰ，49-抬牙轴Ⅱ，50-摆动杆Ⅰ，51-摆动杆Ⅱ，52-摆动杆Ⅲ，53-摆动杆Ⅳ，54-声发射传感器Ⅵ，55-声发射传感器Ⅶ，56-摆动杆Ⅴ，57-凸轮Ⅰ，58-凸轮Ⅱ，59-凸台
具体实施方式
图1是本发明公开的缝纫机送布系统部件疲劳性能试验装置的结构示意图，所述装置通过模拟缝纫机送布系统工况，能够检测缝纫机送布系统部件的疲劳状况。
所述压脚传动系统包括压脚4、压杆5、弹簧6、压块7、导向键41。压块7通过螺纹连接到压杆5上，弹簧6安装在压杆5上，位于凸台59与机架1之间，保证压脚4回弹，压脚4通过螺钉固定到压杆5上，压杆5与机架1接触位置安装导向键41，保证压脚4运动过程中不发生旋转。
所述送布系统为一种缝纫机的送布系统，包括牙架2、支座Ⅰ8、支座Ⅱ11、电机15、轴套Ⅰ连杆17、轴套Ⅱ连杆18、支座Ⅲ19、抬牙轴Ⅲ20、支座Ⅳ21、抬牙轴Ⅰ23、支座Ⅴ25、支座Ⅵ26、支座Ⅶ30、支座Ⅷ32、支座Ⅸ33、支座Ⅹ34、支座Ⅺ38、支座Ⅻ40、轴套Ⅰ42、曲轴43、轴套Ⅱ44、电机轴45、送布轴Ⅱ47、送布轴Ⅰ48、抬牙轴Ⅱ49、摆动杆Ⅰ50、摆动杆Ⅱ51、摆动杆Ⅲ52、摆动杆Ⅳ53、摆动杆Ⅴ56、凸轮Ⅰ57、凸轮Ⅱ58、凸台59。所述电机15驱动曲轴43运动，轴套I42和轴套II44设置曲轴43上，轴套I42通过轴套I连杆17与摆动杆V56连接用于驱动送布轴II47运动，轴套II44通过轴套II连杆18与摆动杆III52连接用于驱动抬牙轴III20运动，抬牙轴III20上设置有凸轮II58，抬牙轴I23上设置有摆动杆IV53，摆动杆IV53通过与凸轮II58接触，带动抬牙轴I23运动，摆动杆Ⅱ51与送布轴Ⅱ47连接，牙架2另一端设置在凸轮57上，凸轮57轴上设置有摆动杆I50，摆动杆I50与抬牙轴II49连接。曲轴43由支座Ⅰ8和支座Ⅱ11支撑并通过螺钉固定到机架1上，抬牙轴Ⅰ23由支座Ⅳ21和支座Ⅵ26支撑并通过螺钉固定到机架1上，抬牙轴Ⅱ49由支座Ⅶ30和支座Ⅷ32支撑并通过螺钉固定到机架1上，抬牙轴Ⅲ20由支座Ⅲ19和支座Ⅴ25支撑并通过螺钉固定到机架1上，送布轴Ⅰ48由支座Ⅻ40和支座Ⅺ38支撑并通过螺钉固定到机架1上，送布轴Ⅱ47由支座Ⅸ33和支座Ⅹ34支撑并通过螺钉固定到机架1上，牙架2通过螺钉安装到摆动杆Ⅱ51上，送布牙3通过螺钉固定到牙架2上。
检测系统包括温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块、转速检测模块。温度检测模块包括温度传感器Ⅰ9和温度传感器Ⅱ10，温度传感器Ⅰ9通过螺钉固定到轴套Ⅰ42上，检测轴套142的温度，温度传感器Ⅱ10通过螺钉固定到轴套Ⅱ44上，检测轴套Ⅱ44的温度。扭矩检测模块包括扭矩传感器Ⅰ13、扭矩传感器Ⅱ28和扭矩传感器Ⅲ36，扭矩传感器Ⅰ13通过螺钉固定到机架1上，通过联轴器Ⅱ14与电机轴45连接，通过联轴器Ⅰ12与曲轴43连接，测量曲轴43与电机轴45之间的扭矩，扭矩传感器Ⅱ28通过螺钉固定到机架1上，通过联轴器Ⅲ27与抬牙轴Ⅰ23连接，通过联轴器Ⅳ29与抬牙轴Ⅱ49连接，测量抬牙轴Ⅰ23与抬牙轴Ⅱ49之间的扭矩，扭矩传感器Ⅲ36通过螺钉固定到机架1上，通过联轴器Ⅵ37与送布轴Ⅰ48连接，通过联轴器Ⅴ35与送布轴Ⅱ47连接，测量送布轴Ⅰ48和送布轴Ⅱ47之间的扭矩。疲劳损伤检测模块包括声发射传感器Ⅰ24、声发射传感器Ⅱ31、声发射传感器Ⅲ46、声发射传感器Ⅳ39、声发射传感器Ⅴ22，声发射传感器Ⅰ24通过螺钉固定到抬牙轴Ⅰ23上，位于摆动杆Ⅳ53与抬牙轴Ⅰ23连接处，声发射传感器Ⅱ31通过螺钉固定到抬牙轴Ⅱ49上，位于摆动杆Ⅰ50与抬牙轴Ⅱ49连接处，声发射传感器Ⅲ46通过螺钉固定到送布轴Ⅱ47上，位于摆动杆Ⅱ51与送布轴Ⅱ47连接处，声发射传感器Ⅳ39通过螺钉固定到送布轴Ⅰ48上，位于摆动杆Ⅴ56与送布轴Ⅰ48连接处，声发射传感器Ⅴ22通过螺钉固定到抬牙轴Ⅲ20上，位于摆动杆Ⅲ52和抬牙轴Ⅲ20连接处，上述声发射传感器分别检测所在部位的疲劳损伤情况。转速检测模块的编码器16，通过螺钉固定到电机轴45上，测量电机轴45的转速。温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块、转速检测模块均通过数据采集卡连接到工控计算机。
下面通过具体的试验说明本缝纫机送布系统部件的疲劳试验装置原理。
实验前将缝纫机压脚4安装到压杆5上，启动电机15，使其按照设定的转速运转，开始试验，温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块、转速检测模块实时监测送布系统温度、扭矩、疲劳损伤和转速。将各部位的温度-时间曲线，扭矩-时间曲线、波形-时间曲线和转速输出到工控计算机的显示屏上，当某一条曲线达到所设定阈值时，系统自动停机，试验停止，保存试验数据。
本发明通过模拟缝纫机送布系统的实际工况来评价一种缝纫机送布系统部件在高频运转情况下的疲劳性能，可用于一种缝纫机送布系统部件的质量考核和寿命预测。

Claims (4)

1.一种缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，所述装置包括压脚传动系统、送布系统和检测系统，其中检测系统包括温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块、转速检测模块，其特征在于：
所述压脚传动系统的压块(7)通过螺纹连接压杆(5)上，压杆(5)上设置弹簧(6)，压杆(5)位于机架(1)与凸台(59)之间，压脚(4)通过螺钉固定到压杆(5)上；
所述送布系统的曲轴(43)由支座Ⅰ(8)和支座Ⅱ(11)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，抬牙轴Ⅰ(23)由支座Ⅳ(21)和支座Ⅵ(26)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，抬牙轴Ⅱ(49)由支座Ⅶ(30)和支座Ⅷ(32)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，抬牙轴Ⅲ(20)由支座Ⅲ(19)和支座Ⅴ(25)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，送布轴Ⅰ(48)由支座Ⅻ(40)和支座Ⅺ(38)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，送布轴Ⅱ(47)由支座Ⅸ(33)和支座Ⅹ(34)支撑并通过螺钉固定到机架(1)上，牙架(2)通过螺钉安装到摆动杆Ⅱ(51)上，送布牙(3)通过螺钉固定到牙架(2)上，电机(15)驱动曲轴(43)运动，轴套I(42)和轴套II(44)设置曲轴(43)上，轴套I(42)通过轴套I连杆(17)与摆动杆V(56)连接用于驱动送布轴II(47)运动，轴套II(44)通过轴套II连杆(18)与摆动杆III(52)连接用于驱动抬牙轴III(20)运动，抬牙轴III(20)上设置有凸轮II(58)，抬牙轴I(23)上设置有摆动杆IV(53)，摆动杆IV(53)通过与凸轮II(58)接触，带动抬牙轴I(23)运动，摆动杆Ⅱ(51)与送布轴Ⅱ(47)连接，牙架(2)另一端设置在凸轮(57)上，凸轮(57)轴上设置有摆动杆I(50)，摆动杆I(50)与抬牙轴II(49)连接；
所述检测系统的温度检测模块检测轴套Ⅰ(42)和轴套Ⅱ(44)的温度，扭矩检测模块检测电机轴(45)和曲轴(43)之间的扭矩、抬牙轴Ⅰ(23)和抬牙轴Ⅱ(49)之间的扭矩以及送布轴Ⅰ(48)和送布轴Ⅱ(47)之间的扭矩，疲劳损伤检测模块检测其所在部位的微裂纹疲劳损伤，转速检测模块检测电机轴(45)的转速；
所述的温度检测模块、扭矩检测模块、疲劳损伤检测模块、转速检测模块分别通过数据采集卡连接工控计算机；
所述扭矩检测模块由扭矩传感器和联轴器组成，扭矩传感器Ⅰ(13)通过螺钉固定到机架(1)上，通过联轴器Ⅱ(14)与电机轴(45)连接，通过联轴器Ⅰ(12)与曲轴(43)连接，测量曲轴(43)与电机轴(45)之间的扭矩；扭矩传感器Ⅱ(28)通过螺钉固定到机架(1)上，通过联轴器Ⅲ(27)与抬牙轴Ⅰ(23)连接，通过联轴器Ⅳ(29)与抬牙轴Ⅱ(49)连接，测量抬牙轴Ⅰ(23)与抬牙轴Ⅱ(49)之间的扭矩；扭矩传感器Ⅲ(36)通过螺钉固定到机架(1)上，通过联轴器Ⅵ(37)与送布轴Ⅰ(48)连接，通过联轴器Ⅴ(35)与送布轴Ⅱ(47)连接，测量送布轴Ⅰ(48)和送布轴Ⅱ(47)之间的扭矩。
2.根据权利要求1所述的缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，其特征在于：所述温度检测模块由温度传感器Ⅰ(9)和温度传感器Ⅱ(10)组成，温度传感器Ⅰ(9)通过螺钉固定到轴套Ⅰ(42)上，用于检测轴套Ⅰ(42)的温度，温度传感器Ⅱ(10)通过螺钉固定到轴套Ⅱ(44)上，用于检测轴套Ⅱ(44)的温度。
3.根据权利要求1所述的缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，其特征在于：所述疲劳损伤检测模块由7个声发射传感器组成，声发射传感器Ⅰ(24)通过螺钉固定到抬牙轴Ⅰ(23)上，位于摆动杆Ⅳ(53)与抬牙轴Ⅰ(23)连接处；声发射传感器Ⅱ(31)通过螺钉固定到抬牙轴Ⅱ(49)上，位于摆动杆Ⅰ(50)与抬牙轴Ⅱ(49)连接处；声发射传感器Ⅲ(46)通过螺钉固定到送布轴Ⅱ(47)上，位于摆动杆Ⅱ(51)与送布轴Ⅱ(47)连接处；声发射传感器Ⅳ(39)通过螺钉固定到送布轴Ⅰ(48)上，位于摆动杆Ⅴ(56)与送布轴Ⅰ(48)连接处；声发射传感器Ⅴ(22)通过螺钉固定到抬牙轴Ⅲ(20)上，位于摆动杆Ⅲ(52)和抬牙轴Ⅲ(20)连接处；声发射传感器Ⅵ(54)通过螺钉固定到凸轮Ⅰ(57)端部；声发射传感器Ⅶ(55)通过螺钉固定到凸轮Ⅱ(58)端部，上述声发射传感器分别检测其所在部位的疲劳损伤情况。
4.根据权利要求1所述的缝纫机送布系统部件的疲劳性能试验装置，其特征在于：所述转速检测模块的编码器(16)通过螺钉固定到电机轴(45)上，用于测量电机轴(45)的转速。
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