Устройство для управления прижимом магнитной ленты к ведущему валу

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИЖИМОМ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ К ВЕДУ1ЦЕМУ ВАЛУ, содержащее датчик скорости магнитной ленты, триггер, шину управления и исполнительный механизм прижима , отличающееся TeMj что, с целью уменьшения времени переходных процессов при прижиме и снижения динамических нагрузок на магнитную ленту , в него введены одновибратор, управляемый источник напряжения, дифференциатор тока, элемент задержки и элемент запрета, а исполнительный механизм прижима вьтолнен в виде двух электромагнитов, тяги которых сопряжены с рычагом прижимного ролика, при этом шина управления подключена через последовательно соединенные элемент задержки и элемент запрета к обмотке первого электромагнита и через последовательно соединенные одновибратор, триггер, управляемый источник напряжения , обмотку второго электромагнита и дифференциатор тока - к прямому установочному входу триггера, инверсный установочный вход которого связан с вторым входом управляемого источника напряжения и с шиной управления, О) а выход датчика скорости магнитной ленты соединен с вторым входом элемента запрета, инверсный вход которого подключен к выходу триггера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 11 В 15/43

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3655839/24-10 (22) 28. 10.83 (46) 23.04.85. Вюл. К 15 (72) М.А.Кисляков (53) 534.852 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 1086456, кл. 0 11 В 15/43, 1983.

2.Авторское свидетельство СССР

Ф 559279, кл. С 11 B 15/43, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРИЖИМОМ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ К ВЕДУЩЕМУ

ВАЛУ, содержащее датчик скорости магнитной ленты, триггер, шину управления и исполнительный механизм прижима, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью уменьшения времени переходных процессов при прижиме и снижения динамических нагрузок на магнитную ленту, в него введены одновибратор, управляемый источник напряжения, диА,„,SU„„152030 ференциатор тока, элемент задержки и элемент запрета, а исполнительный механизм прижима выполнен в виде двух электромагнитов, тяги которых сопряжены с рычагом прижимного ролика, при этом шина управления подключена через последовательно соединенные элемент задержки и элемент запрета к обмотке первого электромагнита и через последовательно соединенные одновибратор, триггер, управляемый источник напряжения, обмотку второго электромагнита и дифференциатор тока — к прямому установочному входу триггера, инверсный установочный вход которого связан с вторым входом управляемого источника напряжения и с шиной управления, а выход датчика скорости магнитной ленты соединен с вторым входом элемента запрета, инверсный вход которого подключен к выходу триггера. цессы, раскачивание системы стабили зации натяжения ленты, что ведет к затягиванию времени включения режима рабочего хода н созданию динамических нагрузок на магнитную ленту.

Это не позволяет использовать известное устройство для управления прижимом в точных аппаратах, работающих в старт-стопном режиме с частыми остановками и перемотками, особенно, если потеря информации недопустима, Целью изобретения является уменьшение времени переходных процессов при прижиме н снижение динамических нагрузок на магнитную ленту.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления прижимом магнитной ленты к ведущему валу, содержащее датчик скорости магнитной ленты, триггер, шину управления и исполнительный механизм прижима, введены одновибратор, управляемый источник напряжения, дифференциатор тока; элемент задержки и элемент запрета, а исполнительный механизм прижима выполнен в виде двух электромагнитов, тяги которых сопряжены с рычагом прижимного ролика, прн этом шина управления подключена через последовательно соединенные элемент задержки и элемент запрета к обмотке первого электромагнита и через последовательно соединенные одновибратор, триггер, управляеьый источник напряжения, обмотку второго электромагнита и дифференциатор тока к прямому установочному входу триггера, инверсный установочный вход которого связан с вторым входом управляемого источника напряжения с шиной управления, а выход датчика скорости магнитной ленты соединен с вторым входом элемента запрета, инверсный вход которого подключен к выходу триггера.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для управления прижимом ленты, на фиг. 2 — временная диаграмма его работы, совмещенная с графиками изменения токов I электромагнитов перемещения Н прижимного ролика, и усилия Г прия.яма.

К шине 1 управления, предназначенной для подачи сигнала включения режима рабочего хода (" Запись" или ."Воспроизведение" ) от устройства управления режимами работы (не показано), подключены входы одновибрато1 1152030 2

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в механизмах транспортирования ленты аппаратов магнитной записи работающих с повышенной точностью движения магнитной ленты.

Известно устройство для прижима ленты к валу, содержащее датчик скорости, блок контроля скорости движения магнитной ленты, задатчик режима,10 исполнительный механизм прижима прижимного ролика выполнен в виде линейного двигателя, а также усилитель, сумматор, интегратор, схему совпаде- ,ния,два аналоговых ключаи два источ- 15 ника опорных напряжений (1).

Недостатком этого устройства является сложность. исполнительного механизма, выполненного в виде линейного двигателя, перемещающего прижимной ролик на расстояние, пропорциональное поданному напряжению. Для обеспечения высокой скорости включения режима необходимо точное позиционирование прижимного ролика на очень малом расстоянии от тонвала, что дополнительно усложняет исполнитель. иый механизм.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления прижимом магнитной ленты к ведущему валу, содержащее исполнительный механизм прижима, триггер, задатчик режима и блок контроля скорости движения ленты, включающий датчик скорости, 35 генератор опорной частоты, управляемый делитель частоты, инвертор, два триггера, две схемы И-НЕ, счетчик, коммутатор, три дешифратора.

Блок контроля скорости движения 40 ленты s этом устройстве позволяет в режиме рабочего хода запустить триггер, управляющий приводом прижимного ролика, нри достижении магнитной лентой скорости, близкой к номинальной скорости. Благодаря этому снижаются динамические нагрузки на ленту. Привод прижимного ролике может быть простейшим, напри.мер в виде электромагнитаГ23. 5О

Недостатком известного устройства является то, что прижимной ролик начинает двигаться только при установлении номинальной скорости движения ленты и поэтому проходит боль- 55 шой путь, .что требует большой скорости движения прижимного ролика.

При этом возникают переходные про1 152030 ра 2, элемента 3 задержки и один из входов управляемого источника 4 напряжения, а также инверсный вход установки триггера 5 в нулевое состояние.

Прямой вход установки триггера 5 в единичное состояние подключен к выходу одновибратора 2, прямой вход установки в нулевое состояние — к выходу дифференциатора 6, а прямой выход— к другому входу управляемого источ- 10 ника 4 напряжения и к инверсному входу элемента 7 запрета, один из прямых входов которой подключен к выходу элемента 3 задержки, другой прямой вход — к выходу датчика 8 15 скорости магнитной ленты,. а выход связан с вторым электромагнитом 9,. с обмоткой 10 и с сердечником 11.

Управляемый источник 4 напряжения имеет два равноценных входа, а его 20 выходное напряжение пропорционально сумме входных сигналов (источник представляет из себя сумматор с мощным выходом, при этом выходное напряжение без нагрузки пропорционально 25 .сумме входных сигналов). К выходу управляемого источника 4 напряжения подключен второй электромагнит 12 выполненный с обмоткой 13 и сердечником 14.. В цепь его обмотки 13 может jg быть включен шунт 15, измерительные .клеммы которого подключены к входам дифференциатора 6, образующего вместе с шунтом 15 схему дифференциатора тока. 35

Датчик 8 скорости движения ленты может представлять собой логическую схему двухпорогового частотного дискриминатора с частотно-импульсным датчиком угла поворота мерного обвод-4О ного ролика 16, сопряженного с магнитной лентой 17. Генератором скорости в режиме рабочего хода является ведущий вал 18. Для подвода и прижима ленты 17 к валу 18 и создания !5 угла обхвата головок (на схеме условно показана одна воспроизводящая головка 19) служит обрезиненный прижимной ролик 20, установленный с возможностью свободного вращения на оси, 5б укрепленной иа рычаге 21, установленном с возможностью поворота на неподвижной оси 22. Для отвода прижимного ролика 20 от вала 18 и от ленты

17 служит пружина 23. Рычаг 21 через пружину 24„ служащую для создания необходимого усилия прижима, связан с сердечником 11 первого привода 9.

Тяга 25 служит для подвода прижимного ролика 20 на близкое расстояние к валу 18 (это положение ролика 20 и соответствующий изгиб ленты 17 показаны на схеме штриховой линией).

Тяга 25 связана с сердечником 14 второго привода 12, который установлен таким образом, чтобы при его срабатывании прижимной ролик 20 по-. дошел на близкое расстояние к валу

18, а при опускании прижимной ролик вернулся в исходное состояние, обеспечивая прямой тракт ленты 17. Привод 9 установлен таким образом, чтобы при срабатывании привода 12 сердечник 11 вошел в катушку 10 на расстояние, .обеспечивающее надежное срабатывание электромагнита 9. Таким образом, электромагнит !2 служит для подвода прижимного ролика 20 на близкое расстояние к валу 18, а электромагнит 9 — для прижима и создания необходимого усилия прижима. (Для регулировки усилия прижима пружина

24 выполняется регулируемой).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии по шине 1 поступает сигнал, соответствующий логическому нулю (при соглашении положительной логики это потенциал низкого уровня) и свидетельствующий о работе аппарата в режиме перемоток или останова, поэтому триггер 5 находится также в нулевом состоянии.

Поскольку на обоих входах управляемого источника 4 напряжения нулевые сигналы, то нулевой сигнал и на его выходе, поэтому обмотка 13 подвода обеспечена. Благодаря нулевому потенциалу на прямом входе элемента 7 запрета, связанном с выходом элемента 3 задержки, обесточена также и обмотка 10 прижима. Под воздействием пружины 23 прижимной ролик 20 отведен от вала 18 и ленты 17, которая образует прямой тракт между правым обводным роликом 16 и левым обводным роликом или подающим узлом (не показаны) и не касается блока головок, чем обеспечиваются наилучшие условия для перемотки и заправки ленты .

При включении режима рабочего хода аппарата в момент времени TI боковые узлы начинают разгон ленты 17, а сигнал на шине 1 принимает значение логической единицы (потенциал высокого уровня при соглашении полоS 1152030 б жительной логики). При этом короткий импульс, вырабатываемый одновибратором 2, устанавливает в единичное состояние триггер 5, который запрещает прохождение сигналов через элемент 7 запрета и подает единичный сигнал на другой вход управляемого источника 4 напряжения, на первый вход которого поступает также единичный потенциал с шины 1, поэтому напряжение на его выходе принимает максимальное значение и ток через обмотку 13 начинает возрастать по экспоненциальному закону, однако сердечник 14 лака еще не движется. Эле.мент 3 задержки исключает появление единичного сигнала на выходе обмотки 10 прижима во время переходных процессов в одновибраторе 2 и триггере 5, если включение режима рабочего хода происходит при движении ленты 17 со скоростью, равной номинальной рабочей скорости (например, из режима регулируемой плавной перемотки или после кратковременного включения другого режима, когда скорость переходит через значение номинальной рабочей скорости) . В момент

Т2, когда усилие, создаваемое электромагнитом 12 подвода, превысит ЗО силы трения к кинематике и начальное усилие пружины 23, сердечник 14 начинает перемещать прижимной ролик 20.

При изменении положения сердечника

14 изменяется индуктивность обмотки З5

13, в результате чего ток через нее начнет кратковременно снижаться.

Если бы напряжение, подаваемое на обмотку 13, не изменялось, то тяга

25, продолжая ускоренно двигаться, 40 в момент Т4 достигал бы конечного положения, прижимной ролик 20 занял бы положение, близкое к валу 18, -совершив несколько колебательных движений, при этом ток обмотки 13 снова 45 возрос бы. (Этот процесс отображен на графиках штриховой линией) . Ускоренное движение сердечника 14 и удар

его в конечном положении, сопровождающийся колебательным процессом, вы- SO зывали бы динамические нагрузки на магнитную ленту и раскачивание системы стабилизации натяжения. Попытка задемпФировать рычаг 21 прижимного ролика 20 ведет к значительно- 55 му снижению быстродействия, особенно.при отключении режима рабочего хода, и к необходимости повышения усилия возвратной пружины 23, а это, в свою очередь, вызывает необходимость увеличивать мощность электромагнита 12 и поньш ает потребляемую мощность.

На графике Н = f (Т) показана наиболее оптимальная характеристика движения прижимного ролика 20 от, момента Т2 трогания до момента Т5 выхода в положение, близкое к валу

18. Такое движение ролика 20 при высоком быстродействии не создает динамических нагрузок на ленту и не сопровождается колебательными процессами. Для обеспечения подобной характеристики движения прижимнога ролика служит дидференциатор тока, включающий шунт 15 и дидм еренциатор 6. Когда после начала движения сердечника 14 ток через обмотку 13 уменьшается, дифференциатор 6 в момент ТЗ вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер 5 в нулевое состояние. В результате напряжения с выхода управляемого источника 4 уменьшается в два раза, движение сердечника 14 и прижимного ролика

20 замедляется, а ток обмотки 13 уменьшается до тока удержания. При этом прижимной ролик 20 плавно подходит к положению, близкому к валу

18, не касаясь последнего, и остается.в этом положении до достижения лентой 17 номинальной скорости движения. Одновременно с подводом прижимного ролика 20 сердечник 11 входит в обмотку 10 электромагнита 9 . окончательного прижима.

При сбросе в момент ТЗ триггера

5 одновременно с уменьшением напряжения с выхода источника 4 снимается запрещающий потенциал с инверсного входа элемента 7 запрета, поэтому при достижении лентой 17 номинальной скорости сигнал логической единицы с выхода датчика 8 скорости движения ленты вызывает появление в момент Т6 сигнала высокого уровня на выходе элемента 7 запрета, в результате чего возникает ток через обмотку 10. Благодаря тому, что прижимной ролик 20 расположен на малом расстоянии от вала 18, он проходит расстояние до прижима плавно при малой начальной скорости движения сердечника 11 н за малое время к моменту Т7. Дальнейшее ускорение движения сердечни1152030 ка 11 обеспечивает быстрое нарастание к моменту Т8 усилия прижима.

Выключение режима рабочего хода в момент. Т9 производится снятием единичного сигнала со входной шины 1. 5

При этом сначала на выходе управляемого источника 4 напряжения, а затем и на выходе элемента 7 запрета напряжение уменьшается до нуля. Плавность движения прижимного ролика 20 при отключении обеспечивается благодаря малому усилию пружины 23 и затягиванию переходного процесса в индуктивности обмотки 13. Для дальнейшегозамедления процесса спада тока в 15 обмотке 13 можно параллельно ей включить диод. Снижение усилия прижима до момента отрыва прижимного ролика 20 происходит быстрее благодаря быстрому перемещению сердечника 11 под действием более жесткой пружины 24 и благодаря отсутствию диода параллельно обмотке 10. Для исключения помех, создаваемых индуктивностью обмотки 10, параллельно ей можно установить резистор.

Известное устройство благодаря слежению первой производной изменения тока через привод подвода прижимного ролика и снижению напряжения, подаваемого на этот привод, в момент изменения знака первой производной тока позволяет быстро, но без удара и беэ колебаний системы стабилизации натяжения перевести прижимной ролик на близкое расстояние к валу в течение того времени, пока происходит изменение скорости движения ленты до величины номинальной рабочей скорости, после чего быстро довести прижимной ролик до вала и обеспечить необходимое усилие прижима приводом прижима. Благодаря снижению динамических нагрузок на магнитную ленту уменьшается деформация последней и повышается количество и достоверность записи и воспроизведения информации.

1152030

Корректор А.Обручар

Заказ 2333/41

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

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

Филиал ППН "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная,4

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор Н.Пушненкова Техред С.Иигунова