CN110398336A - 缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机 - Google Patents

缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机,所述试验机上设置送布牙传动系统和压脚传动系统,通过换向器(23)实现一台电机驱动两个系统同步运动。编码器(27)通过键固定到电机轴(25)端部,红外线温度传感器(14)通过螺纹副固联到导向套筒(15)下方,声发射传感器(13)通过螺钉固定到压杆(29)上,压力传感器(33)通过螺钉固定到送布牙(31)和固定板(34)之间。编码器(27)、红外线温度传感器(14)、声发射传感器(13)和压力传感器(33)的信号均通过数据转接卡传到计算机处理。本发明模拟缝纫机压脚的实际工况,评价缝纫机压脚耐高频冲击的疲劳性能。

Description

缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机
技术领域
本发明涉及一种缝制机械制造领域,特别是涉及一种缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机。
背景技术
对于高速工业缝纫机来说,其使用性能的稳定性,与工厂的生产效率息息相关。为使布料缝制针脚均匀、布料输送速度均一稳定,保证线迹的稳定性,常通过压脚表面镀层降低压脚表面的摩擦系数。高速工业缝纫机的压脚处于高频冲击摩擦条件下,工作一定时间之后,必然出现高频冲击表面镀层划伤及剥落等失效,影响缝制质量。目前,缺少模拟缝纫机复杂工况条件,评价缝纫机压脚镀层高频冲击疲劳性能的有效手段。因此急需一种评价缝纫机压脚镀层高频冲击疲劳试验机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机,用以评价缝纫机压脚表面镀层的耐高频冲击疲劳性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机,包括压脚传动系统、送布牙传动系统、检测系统和机架。
所述送布牙传动系统的换向器竖直轴通过联轴器Ⅰ与凸轮输入轴Ⅰ连接,凸轮输入轴Ⅰ由轴承座Ⅰ支撑,凸轮Ⅰ通过螺纹副连接到凸轮输入轴Ⅰ,滑块输入轴由滑动支座支撑,压块Ⅰ和滑动支座之间设置弹簧Ⅰ,确保压块Ⅰ有规律地接触,实现送布牙直线往复运动,送布牙通过螺钉与隔板固联,固定板通过螺钉与滑块固联。
所述压脚传动系统的电机轴通过联轴器Ⅲ连接换向器水平轴,换向器水平轴通过联轴器Ⅱ连接凸轮输入轴Ⅱ,所述凸轮输入轴Ⅱ由轴承座Ⅱ支撑,凸轮输入轴Ⅱ的端部安装凸轮Ⅱ,导向套筒与压块Ⅱ之间设置弹簧Ⅱ,压块Ⅱ通过与凸轮Ⅱ有规律地接触,实现压脚上下直线往复运动,压脚通过螺钉固定在压杆的下端。
所述检测系统的编码器安装在电机轴的末端,红外线温度传感器通过螺钉固定在导向套筒的下表面,声发射传感器通过螺钉固定到压杆上,压力传感器通过螺钉连接到送布牙和固定板之间,编码器、红外线温度传感器、声发射传感器和压力传感器分别通过数据采集卡与计算机连接。
所述机架为C型结构,用于支撑和固定压脚传动系统、送布牙传动系统和检测系统。
所述凸轮Ⅰ和凸轮Ⅱ的表面采用特定的轮廓曲线,凸轮Ⅰ的轮廓曲线为圆弧曲线;凸轮Ⅱ的轮廓曲线由渐开线、圆弧和渐开线三段组成,凸轮Ⅰ和凸轮Ⅱ同时进入推程阶段,确保压脚和送布牙的运动与实际工况一致。
本发明的有益效果是:该发明通过凸轮机构特定的轮廓曲线实现压脚的实际工作状态模拟,改变电机转速,控制压脚的上下冲击频率和送布牙的工作频率,实现试验工况加速,通过红外线温度传感器、压力传感器、声发射传感器实现压脚损伤信号捕捉。从而评价实际工况下压脚表面镀层的耐高频冲击疲劳性能,预测使用寿命。
附图说明
图1是缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机结构示意图;
图2是缝纫机压杆组合结构示意图;
图3是送布牙传动系统滑台结构示意图;
图4是送布牙传动系统局部剖视图;
图5是凸轮轮廓曲线及从动件运动规律示意对比图。
在上述附图中,1-换向器竖直轴,2-联轴器Ⅰ,3-轴承座Ⅰ,4-凸轮输入轴Ⅰ,5-凸轮Ⅰ,6-机架,7-压块Ⅰ,8-弹簧Ⅰ,9-滑动支座,10-滑块输入轴,11-导轨,12-压脚,13-声发射传感器,14-红外线温度传感器,15-导向套筒,16-弹簧Ⅱ,17-压块Ⅱ,18-凸轮Ⅱ,19-凸轮输入轴Ⅱ,20-轴承座Ⅱ,21-联轴器Ⅱ,22-换向器水平轴,23-换向器,24-联轴器Ⅲ,25-电机轴,26-电机,27-编码器,28-导向键,29-压杆,30-滑块,31-送布牙,32-隔板,33-压力传感器,34-固定板。
具体实施方式
图1是本发明公开的缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机结构示意图,所述试验机通过模拟缝纫机压脚工况,能够检测缝纫机压脚表面镀层的冲击疲劳情况。
送布牙传动系统包括换向器竖直轴1、联轴器Ⅰ2、轴承座Ⅰ3、凸轮输入轴Ⅰ4、凸轮Ⅰ5、压块Ⅰ7、弹簧Ⅰ8、滑动支座9、导轨11、滑块30、送布牙31、隔板32和固定板34。换向器竖直轴1通过联轴器Ⅰ2与凸轮输入轴Ⅰ4连接,凸轮输入轴Ⅰ4由轴承座Ⅰ3支撑,轴承座Ⅰ3通过螺钉固定到机架6上。凸轮Ⅰ5通过螺纹副连接到凸轮输入轴Ⅰ4,凸轮Ⅰ5螺纹旋向与凸轮输入轴Ⅰ4旋转方向一致,保证凸轮Ⅰ5可靠固定在凸轮输入轴Ⅰ4上。凸轮输入轴Ⅰ4由滑动支座9支撑,滑动支座9通过螺钉固定到机架6上,弹簧Ⅰ8安装在滑块输入轴10上,位于滑动支座9与压块Ⅰ7之间,使压块Ⅰ7回弹,送布牙31通过螺钉与隔板32固联,固定板34通过螺钉与滑块30固联。
压脚传动系统包括压脚12、导向套筒15、弹簧Ⅱ16、压块Ⅱ17、凸轮Ⅱ18、凸轮输入轴Ⅱ19、轴承座Ⅱ20、联轴器Ⅱ21、电机26、换向器水平轴22、换向器23、联轴器Ⅲ24、电机轴25、编码器27、导向键28和压杆29。电机轴25通过联轴器Ⅲ24与换向器23连接,换向器水平轴22通过联轴器Ⅱ21与凸轮输入轴Ⅱ19连接,凸轮输入轴Ⅱ19由轴承座Ⅱ20支撑,轴承座Ⅱ20通过螺钉固定到机架6上,凸轮Ⅱ18与凸轮输入轴Ⅱ19之间采用螺纹连接,螺纹方向与电机轴25旋转方向一致,使凸轮Ⅱ18可靠固定在凸轮输入轴Ⅱ19上。弹簧Ⅱ16安装在压杆29上,位于导向套筒15与压块Ⅱ17之间,实现压块Ⅱ17回弹,压块Ⅱ17与凸轮Ⅱ18规律接触,实现压杆29上下直线往复运动,压脚12通过螺钉固定在压杆29上。所述凸轮Ⅱ18和凸轮Ⅰ5采用特定的轮廓曲线:凸轮Ⅱ18的轮廓曲线由渐开线、圆弧和渐开线三段组成,凸轮Ⅰ5的轮廓曲线为圆弧曲线。凸轮Ⅰ5运动分为三个阶段,推程阶段、停止阶段、回程阶段,凸轮Ⅱ18运动过程分为两个阶段,推程阶段和回程阶段。凸轮Ⅰ5和轮Ⅱ18的近心端都分别同时与压块Ⅰ7和压块Ⅱ18接触,使凸轮Ⅰ5和轮Ⅱ18同时进入推程阶段,确保送布牙31和压脚12的运动与实际工况一致(见图5)。
所述检测系统的编码器27通过键固联到电机轴25的端部,红外线温度传感器14通过螺钉固联到导向套筒15上,声发射传感器13通过螺钉固联到压杆29上,压力传感器33通过螺钉固联到隔板32上,上述传感器均通过数据采集卡连接到计算机。本发明通过换向器23实现两个方向垂直双输出,实现压脚传动系统和送布牙传动系统同步往复运动,通过凸轮特定轮廓曲线,使压脚12上下冲击时始终能与运动中的送布牙31接触,通过改变电机转速,调节压脚12和送布牙31工作频率。设置编码器27以记录压脚12工作次数和频率,红外线温度传感器14以检测压脚12的工作温度,声发射传感器13以检测压脚12的实际损伤,压力传感器33以检测送布牙31的压力变化情况。
下面通过具体的实验说明该缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机的工作原理。
实验前将缝纫机压脚12安装到压杆29上,缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机上电,开始试验。打开电机26,使其按照设定转速转动,压脚12和送布牙31高频周期接触,压脚12表面镀层受到冲击载荷作用。声发射传感器13、红外线温度传感器14、编码器27和压力传感器33实时监测压脚的损伤、温度、运动频率和压力,将波形-时间曲线、温度-时间曲线、频率和压力-时间曲线输出到计算机显示屏上,当达到设定阈值时停止试验,保存试验数据。
本发明可以模拟缝纫机压脚的实际工况,从而评价缝纫机压脚镀层在实际工况下的耐高频冲击疲劳性能,可用于缝纫机压脚表面失效分析和寿命预测。

Claims (2)

1.一种缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机,包括送布牙传动系统、压脚传动系统和检测系统和机架(6),其特征在于:
所述送布牙传动系统的换向器竖直轴(1)通过联轴器Ⅰ(2)与凸轮输入轴Ⅰ(4)连接,凸轮输入轴Ⅰ(4)由轴承座Ⅰ(3)支撑,所述凸轮输入轴Ⅰ(4)的下端安装凸轮Ⅰ(5),滑块输入轴(10)由滑动支座(9)支撑,压块Ⅰ(7)和滑动支座(9)之间设置弹簧Ⅰ(8),确保压块Ⅰ(7)有规律地接触,实现送布牙(31)的直线往复运动,送布牙(31)通过螺钉与隔板(32)固联,固定板(34)通过螺钉与滑块(30)固联;
所述压脚传动系统的电机轴(25)通过联轴器Ⅲ(24)连接换向器水平轴(22),换向器水平轴(22)通过联轴器Ⅱ(21)连接凸轮输入轴Ⅱ(19),凸轮输入轴Ⅱ(19)由轴承座Ⅱ(20)支撑,凸轮输入轴Ⅱ(19)的端部安装凸轮Ⅱ(18),导向套筒(15)与压块Ⅱ(17)之间设置弹簧Ⅱ(16),压块Ⅱ(17)通过与凸轮Ⅱ(18)有规律地接触,实现压脚(12)上下直线往复运动,压脚(12)通过螺钉固定在压杆(29)下端;
所述检测系统的编码器(27)安装在电机轴(25)端部,红外线温度传感器(14)通过螺钉固定在导向套筒(15)下表面,声发射传感器(13)通过螺钉固定到压杆(29)上,压力传感器(33)通过螺钉连接到送布牙(31)和固定板(34)之间,编码器(27)、红外线温度传感器(14)、声发射传感器(13)和压力传感器(33)分别通过数据采集卡与计算机连接;
所述机架(6)为C型结构,用于支撑和固定送布牙传动系统、压脚传动系统和检测系统。
2.根据权利要求1所述的缝纫机压脚高频冲击疲劳试验机,其特征在于:所述凸轮Ⅰ(5)和凸轮Ⅱ(18)的表面采用特定的轮廓曲线,凸轮Ⅰ(5)的轮廓曲线为圆弧曲线,凸轮Ⅱ(18)的轮廓曲线由渐开线、圆弧和渐开线三段组成,凸轮Ⅰ(5)和凸轮Ⅱ(18)同时进入推程阶段,确保送布牙(31)和压脚(12)的运动与实际工况一致。
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