Constructia si functionarea masinii de spiralat filament

CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA MASINII DE SPIRALAT FILAMENT

1 Lantul cinematic pentru realizarea miscarii de baza

Pentru realizarea spiralarii filamentului sunt necesare 2 miscari. Prima, o miscare de rotatie realizata de domul pe care se realizeaza spirala, dom prins pe arborele 1 ( fig.2.1 ) si porneste miscarea direct de la turbina cu palete realizate special pentru turatii mici, care pot sa varieze in functie de cate atmosfere are presiune a aerului comprimat cu care este alimentat.

A 2-a miscare este una de translatie a dispozitivului de taiere, care are un ghidaj prin care trece sarma ce urmeaza sa fie spiralata. Miscarea este realizata prin rularea rolei R (fig.2.3) de-a lungul camei antrenata de miscarea verticala a cremalierei C.

Cremaliera angreneaza cu o roata dintata care este corp comun cu arborele II (fig.2.2). Transmiterea miscarii de rotatie de la arborele 1 la arborele II, s-a realizat prin intermediul unei transmisii prin curele dintate, transmisie situata in afara carcasei masinii. S-a inlocuit aceasta transmisie cu un angrenaj cilindric cu dinti drepti amplasat in interiorul carcasei.

Inlocuire transmisiei prin curele cu angrenaj cilindric cu dinti drepti s-a facut pe baza lrmatoarelor considerente:

a. Intre arborele I si arborele II avem nevoie de un lant cinematic rigid. Deplasarea axiala a masinii de taiat filamentul-care descrie pasul filamentului, este antrenata de o cama solidara cu cremaliera.Prin urmare, trebuie sa se realizeze un lant cinematic rigid intre deplasarea pe verticala a cremalierei si rotatia domului pe care se infasoara filamentul. Utilizarea unei transmisii prin curele poate da nastere la perturbatii in ceea ce priveste corelarea celor doua miscari principale.

b.Utilizarea transmisiei prin curele necesita folosirea unui intinzator. Intinderea curelei pentru o buna functionare a masinii, implica in acelasi timp introducerea unor forte suplimentare care solicita arborii la incovoiere in zona domului pe care se realizeaza filamentul. Transmisia prin curele era pozitionata in afara carcasei masinii.

c. Introducerea unui angrenaj cilindric cu dinti drepti, in interiorul carcasel maslllIl, realizeaza o legatura rigida intre cele doua miscari principale de realizare a filamentului. Fortele care iau nastere In angrenaj sunt mult mai mici decat cele din transmisia prin curele (influentate de intinzator).

e.d. Fortele din transmisii incarca arborii si implicit rulmentii. Deci, cu cat fortele de incarcare sunt mai mici cu atat durabilitatea rulmentilor este mai ridicata.

g.e. Durabilitatea si siguranta in functionare este mult mai mare la transmisia prin angrenaje decat la transmisia prin curele. Acest fapt duce la reducerea timpilor secundari necesari inlocuirii transmisiei in caz de deteriorare.

O spirala se realizeaza printr-o miscare de rotatie.

S-a masurat ca 30 de spire se realizeaza in 5 secunde. Aceasta Inseamna 30 de turatii.

Deci,      30 spire 5 sec

N spire 60 sec.

De unde rezulta turatia necesara pentru a putea realiza spire este de :

n = 360rot / min

Prin turbina de antrenare, la presiune de 6 atmosfere, se realizeaza turatia respectiva.

La o rotatie a dornului se realizeaza o spira deci un pas P [mm]. Deci la n rotatii de dorn

se realizeaza n x p pasi [mm]

1 rotatie/min - dorn . 1 pas - p [mm]

n rotatii/min- dorn .. n x p [mm]

pinion

Fig. 2.2 Angrenaj pinion - cremaliera

V_C - viteza cremalierei

Referat: Ferastrau circular cu masa mobila Referat: Criterii pentru aprecierea rezistentei la foc

V_t - viteza de translatie a rolei

r₃ - raza de divizare

Cama

Tija

Fig 2.3 Actionarea parghiei de deplasare transversala a

dispozitivului de taiat filament

Viteza transversala se determina din relatia:

  (1.1)

unde n este turatia dornului si p = 2 mm - pasul filamentului

Deci, V₁=720mm/min

Viteza cremalierei se determina din urmatoarele relatii:

(1.2)

(1.3)

In capitolul 4 se determina diametrul de divizare a pinionului d₃=36mm.

Deci, r₃=18mm

(1.4)

n₃ - turatia rotii a 3-a

n₂ - turatia rotii a 2-a

dar cum ele sunt pe acelasi arbore inseamna ca:

Dar si tuartia rotii de pe arborele I este identica cu cea de pe turbina:

Raportul de transmitere i₁₂ calculat in paragraful 4.1 este: i₁₂=3,55

Tuartiile rotii conduse de pe arborele II este:

                                                                         (1.5)

Inlocuind valorile caracteristicilor de mai sus in relatia (1.4) rezulta:

Introducem in relatia (1.2) relatia (1.4) si obtinem:

sau, daca se tine seama de relatia:  unde m reprezinta modulul rotii 3 si z₃ numarul de dinti ai rotii 3, obtinem:

(1.6)

Unde modulul m₃ si numarul de dinti z₃ sunt determinati in capitolul 4.

Din relatia (1.6) rezulta:

                                                      (1.7)

dar:

deci                                                                      (1.8)

Din relatia (1.3) si (1.8) rezulta:

                                                                    (1.9)

α -  unghiul de inclinare a camei

Din relatia (9) rezulta:

                                                           (1.10)

2 Antrenarea masinii

Masina este destinata spiralarii filamentelor. Este o constructie mica, rigida si destul de simpla. Masina este compusa din urmatoarele subansamble :

a.- sistemul de antrenare.

b.- dispozitivul de taiat filament

c.- dispozitivul de indoire

f.d.- sistemul de came care este introdus in carcasa masinii este - sistemul de arcuri.

Masina mai contine ca o parte secundara si un dispozitiv pentru sustinerea rolei cu sarma manete pentru actionarea aerului comprimat, care circula prin 2 conducte: una prin care urca aerul comprimat actionand motorul si antrenand arborii, efectuandu-se spiralarea. Iar cealalta conducta prin care aerul coboara atunci cand masina prin sistemul de arcuri revine, dupa terminarea filamentului, la pozitia initiala.

Prin actionarea cu aer comprimat este antrenat in miscare arborele I al masinii.

Masina ar putea fi antrenata si de un motor electric, insa ar exista unele dezavantaje. Avem nevoie de turatii mici si de 2 sensuri de rotatie, unul pentru efectuarea spiralarii si altul pentru revenirea sistemului. Acesta s-ar putea realiza cu un cuplaj, dar un motor nu ar rezista sa reze in 2 schimburi si sa efectueze 360 de cuplari pe minut.

Varianta nu ar fi rentabila nici din punct de vedere al consumului de energie avand in vedere acesta problema.

Arborele 1 si dornul se roteste cu aceeasi turatie. Prin intermediul angrenarii celor 2 roti dintate cilindrice cu dinti drepti se transmite turatia si la arborele II.

Turatia pe acest arbore este mai mica decat pe primul. Prin rotirea lui, prin angrenarea rotii z₃ cremaliera, acesta are ca rezultat ridicarea cremalierei. De cremaliera este legata cama, sub un unghi determinat in capitolul anterior. Cama este in contact direct cu o rola, care se roteste, si de care este fixata o tija.

Prin tija se actioneaza transversal dispozitivul de taiere, care contine sarma ce se spiraleaza.

Cand sarma este taiata masina trebuie readusa in pozitia initiala. Pentru acesta actioneaza sistemul de arcuri lamelare care sunt fixate de masina de taiat.

Actionarea masinii se realizeaza manual, filamentele care se realizeaza vor cadea in jgheabul prin care ajung in tava.

3 Dispozitivul de taiere

Este un subansamblu important al masinii de confectionat filament, avand un rol dublu in ceea ce priveste functionarea si realizarea filamentelor. Primul rol este de a taia spira in momentul in care s-a realizat lungimea necesara si al doilea rol este de a crea miscarea de avans saniei. Deci, de-a deplasa cu pasul dorit sarma si implicit de-a realiza pasul filamentului.

Dispozitivul are si o miscare plan paralela. Se poate realiza:

- miscare transversal a prin care se realizeaza lungimea spirei;

- o miscare de reglare a saniei pentru apropierea sau indepartarea dispozitivului fata de dorn.

Sarma folosita poate avea un diametru variat. Tubul prin care intra sarma este fixat intr-un ghidaj.

Actionarea dispozitivului se face manual. Butucul manerului de actionare apasa pe un sistem de parghii care actioneaza asupra celor 2 cutite care au o miscare verticala, realizand astfel taierea.

Pentru reglarea miscarii exista 2 suruburi de reglare.

4 Dispozitivul de indoire

Pentru a putea fi folosit la bujii filamentele trebuie sa aiba o parte indoita sub forma unei arc, folosindu-se pentru acesta dispozitivul de indoire.

Dispozitivul prezinta o placa care apasa prima spira de dorn pentru ca infasurarea sa se faca uniform. PIacuta este tinuta fix asupra spirei printr-un arc fixat in placa de sprijin.

Sarma se introduce printr-o tesitura facuta in dom pana atinge placa de sprijin, care are rolul de-a limita lungimea care urmeaza sa fie indoita.

Actionarea si la dispozitivul de indoire se face tot manual printr-o maneta. Se actioneaza placa de sprijin, producandu-se astfel indoirea. Placa revine in pozitia normala prin actionarea arcului, care in timpul actionarii manetei s-a comprimat. Arcul este fixat in suport printr-un

deget filetat, iar pentru a fi protejat este introdus intr-un tampon.

Placuta de indoire este fixata in placa de sprijin prin intermediul unor suruburi. Se poate face si reglarea ei, in cazul in care ea se uzeaza sau se distruge si indoirea nu mai este corespunzatoare.

Maneta actioneaza asupra placii de sprijin printr-o culisa, iar fixarea lui de butuc se face printr-un surub.

5 Sistemul de carne

Prin cama se determina pasul necesar spiralarii precum si lungimea spiralei. Pasul spiralei este determinat de unghiul de inclinare al camei α.

Sistemul este compus din 2 axe fixate de carcasa. Pe aceste axe se fixeaza un suport, care se poate regla la inaltimea dorita. Pe suport se prinde un surub de reglare, un tampon. Aceasta are rolul de-a determina lungimea spirei. Suportul este prins pe ax prin intermediul unor bucse, iar reglarea lui pe ax se face prin surub.

Pe ax mai pot aluneca 2 placi una superioara si una inferioara, pe care se fixeaza suportul cremalierei. Aceste placi, impreuna cu suportul cremalierei, cu cama respectiva sunt deplasate pe ax,  prin angrenarea cremalierei cu roata dintata.

Unghiul camei poate fi reglat, in functie de cat dorim pasul filamentului.

Masina poate fi utilizata si pentru filamente in trepte prin schimbarea camei cu o cama speciala. La fel se poate ca in treptele respective sa varieze pasul de la o treapta la alta. Pentru aceasta solutie este nevoie si de un dorn in trepte.

Cand se fixeaza sarma pe dorn incepe spiralarea. La terminarea filamentului placa superioara ajunge in partea de sus si loveste surubul de reglare care are rol de tampon. In acel moment se termina realizarea filamentului, dispozitivul de taiere taie sarma iar dispozitivul de arcuri aduce masina in pozitia initiala pentru inceperea realizarii altui filament.

6 Sistemul de arcuri

Dupa terminarea spiralarii filamentului, pentru ca masina sa revina la pozitia initiala, se foloseste sistemul de arcuri.

Rola care ruleaza pe cama este legata de dispozitivul de taiere, plin intermediul unei tije. De aceasta tija este prins printr-un stift un jug. Pentru centralizarea fortei de tija jugului este prind cu 2 suruburi.

Pe partea superioara si inferioara a jugului sunt legate capetele la 2 arcuri lamelare, care sunt infasurate pe 2 tamburi (7).

Sistemul de came este ajutat prin intermediul unei arc infasurat pe tamburul ( 27 ).

In momentul in care cremaliera a ajuns in pozitia superioara si atinge tamponul, dispozitivul de taiere se opreste; atunci arcul incepe sa se infasoare pe tamburi si cremaliera coboara pana la limita inferioara. Astfel se schimba si sensul de angrenare cu roata dintata, sensul arborilor, a angrenajului cilindric, actionand motorul cu palete in sens invers, aerul comprimat fiind obligat sa coboare prin conducta.

Jugul este tras de arc pana cand loveste tamponul (4). Cama pentru a putea ajunge la pozitia initiala este actionata si ea de un arc. Exista si un indicator, care masoara numarul de cic1uri.