Натяг нитки, що створюється тарілчастим нитконатягувачем

Робота тарілчастого нитконатягувача полягає в тому, що нитка 6, яка проходить через нього, відтискає пружину 4, перекошуючи верхню тарілочку 3, через що тарілочка починає тиснути на нитку в точках а та б (рисунок 10.2, а), що лежать на колі радіуса R, яке визначається опуклістю тарілочок. Сили тертя, що виникають від цього тиску, збільшуються при огинанні ниткою центрального стержня нитконатягувача. тертя нитки по стержню, у свою чергу, залежить від кута його охоплення ниткою, який у процесі роботи в’язальної машини є сталим.

Верхня тарілочка, відтискаючись ниткою в точках а та б, отримує після перекосу ще одну точку контакту в з нижньою тарілочкою. У силу симетрії точка в розміщується на перпендикулярі, що проведений посередині між точками а та б, і відносно цих точок – по інший бік діаметра тарілочки. Якщо нитки в тарілчастому нитконатягувачі немає, то тарілочки будуть торкатися одна одної повністю по колу радіуса R.

Позначимо b кут між лінією Оа і напрямком одного з кінців нитки. Як випливає з трикутника дОа,

, (1)

де r – радіус стержня;

R – радіус кола дотику тарілочок нитконатяувача.

Кут b пов'язаний лише з конструктивними розмірами нитконатягувача – r і R і не залежить від кута охоплення 2·a.

З рисунка 10.2, а випливає, що через перпендикулярність сторін кут дак = a. Тоді

. (2)

Нехай N – тиск пружини нитконатягувача на верхню тарілочку (рисунок 10.2, в), а р_а, р_б та р_в – тиски в точках контакту тарілочок з ниткою й тарілочок одна з одною, причому в силу симетрії р_а = р_б. Оскільки верхня тарілочка під дією вказаних сил перебуває в рівновазі, то сума моментів сил, що діють на неї, узята відносно осі, що проходить через точку в, повинна дорівнювати нулю:

, (3)

звідки

, (4)

або, враховуючи вираз (2),

(5)

Вираз (5) справедливий для кутів охоплення, які перебувають у діапазоні . Зазвичай такий випадок зустрічається у в’язальних машинах. Слід зазначити, що в тарілчастому нитконатягувачі неможливо отримати через перетинання кінців нитки, які виходять з нього.

Визначивши тиск р_а верхньої тарілочки на нитку, переходимо до визначення натягу нитки на виході нитконатягувача. Припустимо, що нитка до точки а надходить під натягом q ₀ (див. рисунок 10.2, а). Позначимо де дугу охоплення ниткою стержня нитконатягувача. Тоді з урахуванням дії на нитку двох тарілочок натяг нитки в точці д, де нитка починає огинати стержень, визначиться із залежності:

, (6)

де m₁ – коефіцієнт тертя між ниткою й стальними тарілочками.

На кінці нитки, що збігає зі стержня, (точка е) натяг визначаємо за формулою Ейлера:

, (7)

де m₂ – коефіцієнт тертя нитки по стержню.

У точці б виходу нитки з-під тарілочок її натяг q збільшується:

. (8)

 

А б

В

Рисунок 10.2. Схема взаємодії тарілчастого нитконатягувача з ниткою

Спростивши вираз (8), дістанемо:

. (9)

Враховуючи вираз (5) для р _а, отримаємо:

. (10)

У випадку, коли , вираз для визначення вихідного натягу нитки набуває такого вигляду:

. (11)

Згідно з виразами (10) і (11) максимальний натяг нитки, який створюється тарілчастим нитконатягувачем, виникає при . У цьому разі:

. (13)

Тиск N тарілочок нитконатягувача на нитку, при якому досягається її найбільший натяг на виході з нитконатягувача, дістанемо з виразу (13):

. (14)

Як видно з виразу (14) одним із параметрів, який впливає на значення тиску N, є кут b, який залежить від конструктивних розмірів елементів нитконатягувача (радіуси r і R).

За значенням тиску N тарілочок нитконатягувача на нитку обирається пружина стискання нитконатягувача.