Устройство для стабилизации скорости намотки материала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ НАМОТКИ МАТЕРИАЛА, содержащее датчик частоты вращения бобины , подключенный к первому входу формирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом с управляющим входом электронного ключа, дополнительный электронньй ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор , управляющим входом связанньй с первым выходом блока управления , а выходом - с входом первого блока памяти, управляющим входом соединенного с вторым выходом, блока управления,выходы первого блока памяти и задатчика линейной скорости через элемент сравнения подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляющим входом связанный с вторым выходом блока управления , первый вход которого соеди- «сесоюзнл |3 мпго-. 3f W I ШЛйОТЬКЛ I нен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины, о т личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени определения фактической линейной скорости, оно имеет генератор стробирующих импульсов , триггер, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы генератора стробирующих импульсов и датчика радиуса бобины подключены соответственно к вз&имоинверсным входам триггера, входы реверсивного счетчика связаны соответственно с выходами триггера (Л и генератора таковой частоты, а его выход соединен с входом второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, выход генератора стробирующих импульсов связан с управляющим входом датчика радиуса бобины, а второй вход блока управления соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, причем источник эталонного напряжения связан с силовым входом дополнительного электронного ключа, выходам связанного с силовым входом элект ,ронногр ключа, выход которого подклю;чен к входу интегратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„1082738

3(58 В 65 Н 25 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTbPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1а ф g ñ р ) > / J j„fg

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457472/28-12 (22) 25.06.82 (46) 30.03.84. Бюл. N - 12 (72) С.А. Бондарев и А,.Г. Бондарев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А.Н. Косыгина (53) 621.798;426(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР по заявке У 3402338/28-12, кл. В 65 Н 25/22. 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

СКОРОСТИ НАМОТКИ МАТЕРИАЛА, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому входу формирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом— с управляющим входом электронного ключа, дополнительный электронный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор, управляющим входом связан. ный с первым выходом блока управления, а выходом — с входом первого

1 блока памяти, управляющим входом соединенного с вторым выходом, блока управления, выходы первого блока памяти и задатчика линейной скорости через элемент сравнения подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляющим входом свя- занный с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за

Счет уменьшения времени определения фактической линейной скорости, оно имеет генератор стробирующих импульсов, триггер, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы генератора стробирующих импульсов и датчика радиуса бобины подключены соответственно к взаимоинверсным входам триггера, входы реверсивного счетчика связаны соответственно с выходами триггера и генератора таковой частоты, а его выход соединен с входом второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, .выход генератора стробирующих импульсов связан с управляющим входом датчика радиуса бобины, а второй вход блока управления соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, причем источник эталонного напряжения связан с силовым входом дополнительного электронного ключа, выходом связанного с силовым входом элект:,ронного ключа, выход которого подклю чен к входу интегратора.

82738 2

f5

25

1 10

Изобретение относится к намоточным устройствам текстильной промьппленности, в частности к устройствам для стабилизации линейной скорости намотки материала.

Известно устройство для стабилизации скорости намотки материала, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому входу формирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом — с управ ляющим входом электронного ключа, дополнительный электронный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор, управляющим входом связанный с первым выходом блока управления, а выходомс входом первого блока памяти, управляющим входом соединенного с вторым выходом блока управления, выходы riep вого блока памяти и задатчика линейной скорости через элемент сравнения подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляющим входом связанный с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины Г 1 3.

Недостаток известного устройства

-невысокое быстродействие, обусловленное тем, что для вычисления линейной скорости материала необходимо два оборота бобины.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет уменьшения времени определения фактической линейной скорости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для стабилизации скорости намотки материала, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому входу фор мирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом — c управляющим входом электронного ключа, дополнительный электронный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор, управляющим входом связанный с первым выходом блока управления, а выходом — с входом первого блока памяти, управляющим входом соединенного с вторым выходом блока управления, выходы первого блока памяти и задатчика линейной скорости че5

35 рез элемент сравнения подключены к электродвигатапю бобины, второй блок памяти, управляющим входом связанный с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и дат чик радиуса бобины, имеет генератор стробирующих импульсов, триггер,реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы генератора стробирующих импульсов и датчика радиуса бобины подключены соответственно к взаимоинверсным входам. триггера, входы реверсивного счетчика связаны соответственно с вы. ходами триггера и генератора тактовой частоты, а его выход соединен с входом второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, выход генератора стробирующих импульсов связан с управляющим входом датчика радиуса бобины, а второй вход блока управле. ния соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, причем источник эталонного напряжения связан с силовым входом дополнительного электронного ключа, выходом связанного с силовым входом электронного ключа, выход которого подключен к входу интегратора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для стабилизации скорости намотки материала.

Устройство содержит источник 1 эталонного напряжения, подключенный к входу электронного ключа 2, выходом связанному с -входом другого электронного ключа 3. Выход ключа 3 подключен к входу интегратора 4, связанному с входом блока 5 памяти. Задатчик 7 и выход блока.5 памяти через элемент 6 сравнения соединен с электродвигателем 8 приемной бобины 9. Датчик частоты вращения бобины выполнен в виде двух перфорированных дисков 10, осветителя 11 и фотодетектора 12,выход которого связан с первым входом формирователя 13 импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора 14 тактовой частоты, а выход — с входом электронного ключа 3. Выходы блока 15

3 1082738 4 управления подключены к входам ин- Из последователь тегратора 4 и блока 5 памяти. ных импульсов резон

Датчик радиуса бобины состоит из ультразвукового пре генератора 16 несущей частоты, мо- вырабатываемой гене дулятора 17, связанного с выходом щей частоты, в моду генератора 18 стробирующих импуль- руется пачка импуль сов, усилителя 19, ультразвукового тельности стробирую преобразователя 20, включающего иэ- генератора 18, кото лучатель 21 и приемник 22, последо- по амплитуде в усил вательно включенных усилителя 23, 10 разуется ультразвук резонансного фильтра 24 и амплитуд- лем 21 в акустическ ного дискриминатора 25. же частоты.

При этом генератор 16 соединен с Отразившись от п входом модулятора 17, выход которого мотанного на бобину через усилитель 19 связан с излуча- волна преобразуется телем 21, а выход приемника 22 свя- задержки ультраз зан с входом усилителя 23. ником 22 в электрич

Устройство содержит также триггер,:который, усилившись

26, входами связанный с выходами re- освобождается от по нератора 18 и дискриминатора 25, а ным фильтром 24 и а выходом — с входом реверсивного счет минатором 25. Тригг чика 27, другим входом подключенного в единичное состоян к выходу генератора 14, связанного том стробирующего также с входом блока 15 управления. тора 18 и возвращае

Выход счетчика 27 соединен с входом состояние передним блока 28 памяти, управляющим входом ного импульса, прош связанного с одним из выходов блока литудный дискримина

15 управления, а выходом через цифро- При этом на выхо аналоговый преобразователь 29 — с формируется импульс входом.компаратора 30 другой вход

30

Реверсивный счет которого подключен к выходу генера- в режиме вычитания. тора 31 пилообразного напряжения. Вы- В течение единич ход компаратора 30 соединен с вхо- триггера 26 в счетч дом ключа 2, а выход генератора 31 — . вычитание из заниса с входом блока 15 управления. цикла вычисления чис

Устройство работает следующим об- 35 расстояние от ультр разом. разователя 20 до це

Линейную скорость V намотки мате. пульсов с генератор риала определяют как произведение частоты. Это соотве частоты w вращения бобины 9 на те- уравнения (1) в цифр кущее значение радиуса R намотки ло,соответствующее

V = мК.

55

Информацию о радиусе намотки получают при помощи датчика радиуса бобины, включающего блоки 16-25, при решении уравнения где L — расстояние ультразвукового преобразователя до центра бобины; с — скорость звука в воздухе; — время задержки (время прохождения ультразвукового. импульса по пути излучатель — поверхность намоткиприемник). ности прямоугольансной частоты образователя 20, ратором 16 несуляторе 17 формисов, равная длищего импульса с рая,усилившись ителе 19, преобовым излучатеие колебания той оверхности на9 материала, через время вуковым приемеский сигнал, усилителем 23, мех резонансмплитудным дискриер 26 переводится ие передним фронимпульса с генератся в нулевое фронтом отраженедшего через амптор 25. де триггера 26 длительности t чик 27 работает ного импульса с ике 27 происходит нного в начале ла 2L (двойное азвукового преобнтра бобины) има 14 тактовой тствует решению овой форме. Чистекущему -значению радиуса намотки R, записывается в конце цикла измерения по сигналу с блока 15 управления в блок 28 памяти и преобразуется цифроаналоговым преобразователем 29 в аналоговый сигнал постоянного тока U <.

Генератор 31 пилообразного напряжения, работающий синхронно с генератором 18 стробирующих импульсов, формирует сигнал Б„„„пилообразной фор мы, нарастающий в течение цикла по закону Пгпн K< t, ape K коэффи

1 диент пропорциональности.

В начале каждого цикла напряжение Ц превышает напряжение U u компаратор 20 замыкает электроййый ключ 2. При превьппении U<>z над U< компаратор перебрасывается в проти1082738.

U = U пас и шР эе а — — — V: пи= К,Км, t K

Я.

При вращении бобины 9 световые импульсы от осветителя 11, прошедшие через отверстия в боковых поверхностях дисков 10, поеобразуются фотодетектором 12 в электрические сигналы, из которых формирователь

13 импульсов формирует импульсы одинаковой длительности Т,„.

Частота следования этих импульсов пропорциональна частоте ац вращения бобины 9.

На выходе интегратора 4 в течение каждого цикла измерения формируется сигнал, пропорциональный напряжению .U источника 1 эталонного напряжения, времени и замкнутого состояния клю-, ча 2 и числу импульсов п ш с формирователя импульсов, замыкающих элект ровный ключ 3, Составитель Б. Кисин

Техред Т. Фанта Корректор Г. Огар

Редактор А. Курах

Заказ 1658/20 Тираж Я2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э воположное состояние, размыкая ключ 2, Время t замкнутого положения ключа 2 определяют из условия Ч„

ГОН где t - время цикла (период генеЦ раторов 18 и 31);

f0

К вЂ” коэффициент пропорциональ2 ности.

В конце каждого цикла измерений блок 15 управления вырабатывает сигналы на запись информации в блоки

5 и 28 памяти и на обнуление интегратора 4.

Сигнал, пропорциональный текущему значению скорости намотки 0 соР с блока 5 памяти, сравнивается в элементе 6 сравнения с сигналом Uq задатчика 7 линейной скорости и их разность управляет работой электродвигателя 8, меняя частоту вращения бобины 9 так, чтобы выполнялось условие шй=Ч .

Зкономический эффект от использования изобретения определяется высоким быстродействием устройства.