CN104213275B - 一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置 - Google Patents

一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，包括前罗拉、中罗拉、后罗拉、摇架、梯形轴、左墙板和右墙板，所述摇架与梯形轴之间为销钉连接；所述梯形轴与左墙板和右墙板之间为螺钉连接；所述左墙板和所述右墙板中部均设置有三个通孔，所述通孔内嵌装有滚动轴承，所述前罗拉、中罗拉和后罗拉分别穿过嵌装于通孔内的滚动轴承，两两相互平行地设置于所述左墙板和右墙板之间；所述前罗拉、中罗拉和后罗拉的一端均连接有弹性联轴器，另一端均安装有摇把；所述弹性联轴器另一端均与步进电机相连；本发明具有结构紧凑、体积小巧、造价低廉、携带方便、操作简单、安全性高、工作原理清晰、教学演示效果理想等优点。

Description

一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置
技术领域
本发明属于教学仪器技术领域，尤其涉及一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置。
背景技术
牵伸传动是细纱机的心脏。现有技术中，专利号为201110250499.8的中国专利文献中公开一种细纱机电子牵伸***，其原理在于断开主轴与牵伸***之间的机械联系，去掉复杂的牵伸齿轮传动***的机械结构，由伺服电机、变频电机、减速器直接驱动前、中、后罗拉，利用PLC和电子程序控制罗拉的运转与工艺调整，使之与整机协调，其不足之处在于，整机体积大，结构较复杂，不能很好的应用于课堂教学。因此，针对细纱机电子牵伸传动在课堂讲授中抽象，学生理解不深刻，现场教学传动机构不便观察且开机教学成本高等问题，设计一种结构简单，体积小巧，原理清晰，能够用于与学生进行教学互动的电子牵伸装置教具，具有重要的应用价值。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种结构简单，体积小巧，造价低廉，安全性高、工作原理清晰，能够用于课堂教学演示，并与学生进行教学互动的小型细纱机电子牵伸装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，包括前罗拉、中罗拉、后罗拉、摇架、梯形轴、左墙板、右墙板和粗纱架，所述摇架与梯形轴之间为销钉连接；所述梯形轴与左墙板和右墙板之间为螺钉连接；所述左墙板和所述右墙板中部均设置有三个通孔，所述通孔内嵌装有滚动轴承，所述前罗拉、中罗拉和后罗拉分别穿过嵌装于通孔内的滚动轴承，两两相互平行地设置于所述左墙板和右墙板之间；所述前罗拉上部设有一搭子，所述搭子上设有喇叭口，所述喇叭口与所述搭子为螺钉连接；所述前罗拉、中罗拉和后罗拉的一端均连接有弹性联轴器，另一端均安装有摇把；所述弹性联轴器另一端均与步进电机相连；所述步进电机的转速由PLC实现控制；所述步进电机与电机座之间为螺钉连接，所述电机座与连接板之间为螺钉连接，所述连接板与铝型材之间为螺钉连接；所述铝型材与左墙板和右墙板之间为螺钉连接；所述左墙板和右墙板之间由一组板状型材连接；所述粗纱架与板状型材通过角铝连接；所述粗纱架上设置有可拆卸的粗纱筒。
所述滚动轴承与左墙板和右墙板之间为过盈配合。
所述滚动轴承与前罗拉、中罗拉和后罗拉之间为过盈配合。
所述连接板上设有一U形通孔。
所述左墙板和右墙板上部均设有一斜直角形缺口。
所述滚动轴承为滚针轴承。
所述粗纱架由工业铝型材制成。
与现有技术相比，由于采用上述技术方案，本发明以小型样机的形式展示了环锭细纱机电子牵伸机构，实现了纺纱过程中对单纱的灵活牵伸，采用步进电机通过弹性联轴器直接驱动前中后罗拉，其牵伸倍数的变化范围更大，同时，前、中、后罗拉的另一端可以与摇把连接，使学生可以亲自转动罗拉体验细纱机的牵伸传动及牵伸倍数变化的原理。便于讲授细纱机电子牵伸传动原理及牵伸倍数概念，降低教学成本，具有互动模式，便于学生加深理解；采用PLC作为控制器，步进电机作为驱动电机，也可作为《机电传动控制》、《机电一体化》等课程的实验操作对象。
本发明的有益效果是：具有结构紧凑、体积小巧、造价低廉、携带方便、操作简单、安全性高、工作原理清晰、教学演示效果理想等优点。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置的主视图；
图2是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置的左视图；
图3是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置中电机***部位的主视图；
图4是图3所示本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置中电机***部位的俯视图；
图5是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置中左墙板/右墙板的主视图；
图6是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置的罗拉结构图；
图7是本发明用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置的电气控制原理图；
图中：
1、前罗拉 2、中罗拉 3、后罗拉
4、左墙板 5、摇架 6、梯形轴
7、右墙板 8、弹性联轴器 9、步进电机
10、滚针轴承 11、连接板 12、电机座
13、铝型材 14、板状型材 15、摇把
16、搭子 17、喇叭口 18、粗纱架
19、粗纱筒
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明：
本发明一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置(简称牵伸装置，参见图1至图6)，包括前罗拉1、中罗拉2、后罗拉3、摇架5、梯形轴6、左墙板4、右墙板7和粗纱架18，所述摇架5与梯形轴6之间为销钉连接；所述梯形轴6与左墙板4和右墙板7之间为螺钉连接；所述左墙板4和所述右墙板7中部均设置有三个通孔，所述通孔内嵌装有滚针轴承10，所述前罗拉1、中罗拉2和后罗拉3分别穿过嵌装于通孔内的滚针轴承10，两两相互平行地设置于所述左墙板4和右墙板7之间；所述前罗拉1上部设有一搭子16，所述搭子16上设有喇叭口17，所述喇叭口17与所述搭子16为螺钉连接；所述前罗拉1、中罗拉2和后罗拉3的一端均连接有弹性联轴器8，另一端均安装有摇把15；所述弹性联轴器8另一端均与步进电机9相连；所述步进电机9的转速由PLC实现控制；所述步进电机9与电机座12之间为螺钉连接，所述电机座12与连接板11之间为螺钉连接；所述滚针轴承10与左墙板4和右墙板7之间为过盈配合；所述滚针轴承10与前罗拉1、中罗拉2和后罗拉3之间为过盈配合；所述左墙板4和右墙板7之间由一组板状型材14连接；所述粗纱架18与板状型材14通过角铝连接；所述粗纱架18上设置有可拆卸的粗纱筒19；
为了能够便于调节步进电机9与左墙板4、右墙板7之间的距离，所述连接板11上设有一U形通孔；
为了满足梯形轴6在安装时所需要角度要求，所述左墙板4和右墙板7上部均设有一斜直角形缺口；
为了缩小体积，减轻整体重量，所述左墙板4和右墙板7之间由一组铝型材13连接；所述铝型材13与连接板11之间为螺钉连接；所述铝型材13与左墙板4和右墙板7之间为螺钉连接；
为了使粗纱筒19能够在粗纱架18上移动且不会掉落，所述粗纱架18由2020工业铝型材及3030工业铝型材搭建而成，并将粗纱筒19挂载于3030工业铝型材的沟槽内；
为了能够稳固安装驱动罗拉的步进电机9，同时降低加工成本，所述左墙板/右墙板采用了通用设计。
本发明牵伸装置中所述的摇架选用常州飞燕纺织机械专件厂专业生产的TF18A-118细纱机摇架，前、中、后罗拉中心隔距最大达155毫米；所述PLC的型号为VB1-24MT；本发明牵伸装置的电气控制原理如图7所示。
本发明牵伸装置的牵伸控制原理为：假设所述前罗拉表面线速度为V3，所述中罗拉表面线速度为V2，所述后罗拉表面线速度V1，则前区牵伸倍数Df＝V3/V2，后区牵伸倍数Db＝V2/V1，总牵伸倍数为E＝Df×Db，根据工艺要求按总牵伸倍数来分配部分牵伸倍数的大小一般前区牵伸大，后区牵伸小。
本发明的工作过程是：通过手动压下摇架，摇架上的三对皮辊与三根罗拉紧密接触，由于罗拉与皮辊间的摩擦力与转速差，实现对单纱的牵伸，通过改变步进电机的转速计改变前、中、后罗拉的转速，可以实现不同的牵伸倍数。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：包括前罗拉、中罗拉、后罗拉、摇架、梯形轴、左墙板、右墙板和粗纱架，所述摇架与梯形轴之间为销钉连接；所述梯形轴与左墙板和右墙板之间为螺钉连接；所述左墙板和所述右墙板中部均设置有三个通孔，所述通孔内嵌装有滚动轴承，所述前罗拉、中罗拉和后罗拉分别穿过嵌装于通孔内的滚动轴承，两两相互平行地设置于所述左墙板和右墙板之间；所述前罗拉上部设有一搭子，所述搭子上设有喇叭口，所述喇叭口与所述搭子为螺钉连接；所述前罗拉、中罗拉和后罗拉的一端均连接有弹性联轴器，另一端均安装有摇把；所述弹性联轴器另一端均与步进电机相连；所述步进电机的转速由PLC实现控制；所述步进电机与电机座之间为螺钉连接，所述电机座与连接板之间为螺钉连接，所述连接板与铝型材之间为螺钉连接；所述铝型材与左墙板和右墙板之间为螺钉连接；所述左墙板和右墙板之间由一组板状型材连接；所述粗纱架与板状型材通过角铝连接；所述粗纱架上设置有可拆卸的粗纱筒。
2.根据权利要求1所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述滚动轴承与左墙板和右墙板之间为过盈配合。
3.根据权利要求1所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述滚动轴承与前罗拉、中罗拉和后罗拉之间为过盈配合。
4.根据权利要求1所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述连接板上设有一U形通孔。
5.根据权利要求1所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述左墙板和右墙板上部均设有一斜直角形缺口。
6.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述滚动轴承为滚针轴承。
7.根据权利要求1所述的用于教学演示的小型细纱机电子牵伸装置，其特征在于：所述粗纱架由工业铝型材制成。
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