Устройство для намотки катушек
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ КАТУШЕК, содержащее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке, датчик изменения диаметра отдающей катушки и источник питания. Отличающееся тем, что, с целью повьипения качества изделия путем увеличения чувствительности датчика изменения диаметра отдающей катушки, датчик выполнен в виде катушки индуктивности с магнитопроводящим каркасом, установленной с одного торца отдакмдей катушки и электрически соединенной с источником питания. (Л сд 4;: 01
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(50 Н 01 Р 41 /08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
flo делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3373998/24-07 (22) 31. 12. 81
: (46) 30.04. 83. Бюл. 9 16 (72) В.И. Дроздов и A.C. Степанов (53) 621. 318. 44 (088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство
СССР,по заявке Р 2946991/24-07, кл. Н 01 Г 41/08, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3333248/24-07, кл. Н 01 F 41/08, 1981. (54)(57) Устройство для нАмотки. КАТУШЕК, содержащее механизм для,Я0„„1015450 крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке, датчик изменения диаметра отдающей катушки и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения- качества иэделия путем увеличения чувствительности датчика изменения диаметра отдающей катушки, датчик выполнен в виде катушки индуктивности с магнитопроводящим каркасом, установленной с одного торца отдающей катушки и электрически соединенной с источником питания.
1015450
Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления потенциометров и катушек кольцевой формы (тороидов ) и может быть использовано в областях приборостроения и электротехники. 5
Известно устройство для намотки катушек, содержащее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке, и механический датчик изменения диаметра отдающей катушки (1 ).
Недостатком известного устройства является наличие в"его констРукции механического датчика изменения диаметра отдающей катушки, содержащего щуп, так как щуп перемещается скачкообразно с витка верх него ряда на виток нижнего ряда намотанного провода отдающей катушки, а наличие зазоров в кинематике этого 20 датчика дополнительно усложняют плавное регулирование натяжения сматы ваемого провода.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее 25 механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке, и электромеханический датчик изменения диаметра отдающей катушки (2 ). 30
Недостатком устройства является наличие в конструкции датчика инерционной маятниковой массы в виде постоянного магнита с механическими
° (трущимися ) I> Цель изобретения — повышение Ка.чества иэделия путем повышения чувствительности датчика изменения диаметра отдающей катушки. Указанная цель достигается тем. что в устройстве для намотки катушек, содержащем механизм для крепления отдающей катушки. установленной соосно с электромагнитной муфтой на челноке, датчик изменения диаметра отдающей катушки и источник питания, датчик выполнен в виде катушки индуктивности с магнитопроводящим каркасом. установленной с одного торца отдающе катушки и электрически соединенной с источником питания. На фиг. 1 изображено устройство. общий вид: на фиг. 2, разрез A-A на фиг. 1. 65 Устройство содержит наматываемый кольцевой каркас 1, челнок 2 имеющий вид незамкнутого кольца и приводимый во вращение против хода часовой стрелки двумя зубчатыми колесами 3 от привода станка 4, причем расстояние 6 между зубчатыми колесами 3 больше расстояния челнока 2 для обеспечения непрерывного вращения последнего. В отверстие 5 челнока 2 по скользящей посадке установлен и закреплен ротор б, внутри которого с радиальным зазором 7 концентрично на подшипниках 8 установлен статор 9 с коллектором 10. На ротор б по торцу установлен щеточный узел 11. контактирующий с коллектором 10. Статор 9, ротор б. щеточный узел 11 и коллектор 10 в совокупности образуют магнитоэлектрический датчик момента, выполняющий функцию электромагнитной муфты. Принцип действия этого датчика аналогичен щеточно-коллекторному двигателю постоянного тока. Щеточный узел 11 имеет две пары щеток 12. которые через выключатель и переменное сопротивление электрически связаны с "+" одна пара щеток) и "-" другая пара щеток) внешнего источника питания станка 4 и выходом усилителя 13 (фиг. 2). вращающий момент между статором 9 и ротором б и его направление зависят от величины и полярности тока управления. Основным достоинством такой электромагнитной муфты является высокая линейность характеристики по току управления. причем предварительно снимают экспериментальным путем зависимость величины момента от изменения тока управления °, На втулку 14 установлена по скользящей посадке катушка 15 индуктивности с магнитопроводящим каркасом 16 и проводом 17, начало и конец которого соединены с внешним источником питания (например, источник переменного тока ), а затем отдающая катушка 18 со сматываемым проводом 19 и магнитопроводящим каркасом 20, контактирующим торцем с каркасом 16. Катушки 15 и 18 закреплены на втулке 14, например, кольцом 21 упорным. Каркасы 1б,и 20 конструктивно могут быть выполнены в виде единого каркаса 22 (фиг. 3 и 4), а установка катушек 15 и 18 на втулку 14 может иметь обратный порядок. Кроме того, возможен вариант расположения сматываемого провода 19 концентрично проводу 17 (Фиг. 4}. Нижний конец сматываемого провода 19 электрически соединен с входом усилителя 13. 1015450 Электрическое соединение провода 17 с внешним источником питания и нижнего конца провода 19 с усилителем 13 производится с помощью шайб 23, закрепленных в полой оси 24, и :соответствующих контактных парг коль- 5 ца 25 - щетки 2б, шинопровод 27— щетка 28,.шинопровод 29 - щетка 30. Причем ось 24 жестко закреплена во втулке 14 ° Верхний конец сматываемого прово- 10 да 19 закреплен на кольцевом каркасе 1 и далее электрически соединен через технологическое кольцо 31 и щетку 32 с входом усилителя 13. Причем кольцо 31 концентрично рас-. положено относительно каркаса 1 на опорах 33 вращения, установленных с корпусе станка 4. Предварительно экспериментальным путем для каждой марки и диаметра cMaTHBaeMoro провода 19 снимают характеристику его оптимального натяга с целью предохранения его от.обры-: ва. Устройство работает следУющим образом. С помощью переменного сопротивления при включенном выключателе на статор 9 электромагнитной муфты подают ток управления такой величины, чтобы велиЧина возникающего момента вращения была равна допустимой величине натяжения сматываемого провода 19, при этом на провод 17 катушки 15 индуктивности подают напряжение (36 В, 400 Гц ), Тогда в катушке 15. индуктивности, .имеющей постоянное количество витков, возникает ЭДС, постоянная по времени, а в сматываемом проводе 19 отдающей катушки 18 возникает ЭДС индукции, величина ко- 40 торой будет пропорциональна изменяющемуся числу сматываемых витков отдающей катушки 18. Поэтому катушки 15 и 18 в совокупности образуют трансформаторный измерительный дат- 45 чик, где провод 17 — первичная обмотка, а провод 19 — вторичная обмотка, электрически связанная с входом усилителя 13, выход которого связан с обмоткой электромагнитной муфты. Челноку 2 сообщают вращательное движение от привода станка 4, при этом челнок 2 вместе с электромагнитной муфтой, катушками 15 и 18 проходит с зазором через внутреннее отверстие каркаса i, наматывая на него предварительно растянутый про- вод 19. Число витков провода 19 уменьшается, а следовательно, пропорционально этим виткам уменьшается и ток индукции в проводах 19. На входе усилителя 13 появится слабый сигнал в виде тока индукции, величина которого в первый момент сматывания провода 19=.будет максимальной, а затем по мере уменьшения витков в отдающей катушке 18 будет также уменьшаться пропорционально числу витков и ток индукции. При этом соответственно будет плавно уменьшаться ток управления на выходе усилителя 13, который уменьшит соответственно величину момента вращения электромагнитной муфты, что позволяет плавно сохранить величину натяжения сматываемого прово- да 19 постоянной и обеспечить плотность намотки провода на каркасе 1 постоянной по всему периметру каркаса. ! Усилитель 13 в начале намотки (при максимально допустимой величине тока управления )должен выдавать равнозначный по току сигнал. При достижении постоянных оборотов челнока 2 выключатель разрывает цепь и устройство переходит на автоматический режим работы с помощью усилителя 13. Устройство может быть использовано при наматывании провода 19 на катушку 18 в случае изменения направления вращения челнока 2. Таким образом, ток индукции.в отдающей катушКе не зависит от угловой скорости челнока и его инерции . (массы j. Кроме того, устройство обеспечивает намотку при большой скорости вращения челнока .(3000 об/мин и более ), плотную намотку провода по периметру потенциометра путем уменьшения эоны нечувствительности датчика изменения диаметра отдающей катушки, что позволяет уменьшить разброс его крутизны примерно на 40% и улучшить динамические характеристики гироприборов, а также автоматизировать технологический процесс намотки. 1.015450 Рие Я Я 152ßÔ <8 21 17 Фаг Л A-4 Составитель В. Пышкина Редактор Л. Пчелинская Техред С,Мигунова Корректор Л. Бокшан Заказ 3225/49 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
