Устройство для управления перемоткой длинномерного материала

 

Изобретение относится к средствам управления переметочным оборудованием . Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане. Перед началом перемотки задатчиками исходного числа слоев материала 12 и скорости перемотки 17, а также переключателем 13 направления перемотки устанавливаются начальное число слоев материала 9 на барабане 4, направление перемотки и требуемая скорость перемотки. В процессе работы с помощью датчика 10 крайних положений нитераскладчика, сумматора 11 числа слоев материала и программного задатчика 14 частоты вращения барабана на основе сигнала датчика 3 частоты вращения электродвигателя 1 в сумматоре 15 осуществляется вычисление линейной скорости перемотки. Блок 16 управления осуществляет управление частотой вращения электродвигателя 1 так, что при изменении радиуса намотки барабана 4 линейная скорость перемотки остается постоянной. 2 ил. с S СО СО К) фг/г. 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 65 Н 59 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВЪ1

Ф > ф. ММ;с g

; °, ф

ЙВ4М07,„„

ГОСУДАРСТНЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924763/22-12 (22) 10.07,85 (46) 30.05.87, Бюл. Р 20 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) В,А, Добрускин (53} 677,053(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

l06lll0, кл. G 05 3 13/00, 1982 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМОТКОЙ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к средст— вам управления переметочным оборудованием. Цель изобретения — расширение технологических воэможностей путем обеспечения намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане °

Перед началом перемотки задатчиками

1д исходного числа слоев материала 12 и скорости перемотки 17, а также переключателем 13 направления перемотки устанавливаются начальное число слоев материала 9 на барабане 4, направление перемотки и требуемая скорость перемотки. В процессе работы с по» мощью датчика 10 крайних положений нитераскладчика, сумматора ll числа слоев материала и программного задатчика 14 частоты вращения барабана на основе сигнала датчика 3 частоты вращения электродвигателя 1 в сумматоре

15 осуществляется вычисление линейной скорости перемотки. Блок 16 управления осуществляет управление частотой вращения электродвигателя 1 так, что при изменении радиуса намотки барабана 4 линейная скорость перемотки остается постоянной, 2 ил. 1313792

Изобретение относится к средствам управления перемоточным оборудованием, конкретнее к устройствам для управления перемоткой кабелеЙ в геофизических каротажных подъемниках.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане. 10

На фиг ° 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — конструкция сумматора регулятора скорости, Электродвигатель кинематически связан своими выходами с входами редуктора 2 барабана и датчика 3 частоты вращения электродвигателя 1 перемотки, Выходы редуктора 2 барабана подсоединены соответственно к барабану 4 и к редуктору 5 рас кладки, со- 2(1 единенному с валом механизма 6 раскладки, имеющим профилированные пазы

7 для передвижения подвижного основания 8, предназначенного для раскладки перематываемого материала

Датчики l0 крайних положений нитераскладчика объединенными выходами соединены с первым входом сумма":îðà

l1 числа слоев материала, второй и третий входы которого подключены к выходам задатчика 12 исходного числа слоев материала на барабане и переключателе 13 направления перемотки материала„ Программный эадатчик 14 частоты вращения барабана своим входом подсоединен к выходу сумматора

ll, а выходом — к перв-.. ìó входу сумматора 15, связанного своим вторым входом с датчиком 3 частоты вращения электродвигателя 1, а выходом — с первым входом блока 16 управления, Второй и третий входь: блока 16 управления подключены к выходам задатчика 17 линейной скорости перемотки и переключателя 13, а его выход связан с электроцвигателем 1, 1>лок 16 управления совместно с сумматором 15 образуют регулятор скорости электродвигателя 1, Сумматор 15 может быть выполнен в виде цепного делителя напряжения, содержащего последовательно включенные резисторы, связанные с инверторами (транзисторами} задатчика 14, 1

Рассмотрим работу устройства при использовании электропривода постоянного тока, Электродвигатель 1 постоянного тока независимого возбуждения управляется регулятором скорости, осуществ- ляющим в зависимости от соотношения заданной и фактической скоростей и требуемого направления врашения работу с постоянной частотой вращения, Задание скорости перемотки осуществляется задатчиком 17, прецставляющим собой потенциометр. Переключатель 13 направгения перемотки является трехполюсным тумблером с двумя парами перекидных контактов ° Применяемые в электроприводе в качестве датчика 3 частоты вращения тахогенератора постоянного тока с максимальным выходным напряжением 30 В требует использования в качестве сумматора 15 скорости цепного делителя напряжения, который должен ко.лмутироваться задатчиком 14, Перед началом процесса перемотки заранее известное количество слоев материала, содержащего на барабане 4, набирается в задатчике 12 °

Задатчик 12 представляет собой набор ключей (тумблеров), позволяющий в двоичном коде на у< тановочных входах сумматора 11 задавать исходное число. слоев, Тумблеры (ключи) переключателя 13 направления перемотки устанавливаются в требуемое положение, Потенциометр задат члка

Потенциометр задатчика 17 выставляется в соответствии с требуемой скоpocòüþ перемотки, При подаче питания на устройство в сумматоре 11, представляющем собой двоичный реверсивный счетчик, после подачи на вход синхронизации

"1" записывается исходное количество слоев на бараба e 4 (в начале намотки оно может быггь равным нулю), Датчики 10 являются концевыми выключателями, фсрмируюшими "0" (замкнутое состояние) в крайних положениях подвижного основания 8 механизма раскладки кабеля, Они формируют сигнал об окончании на барабане 4 очередного слоя, который надо добавить (или вычесть) к общему количеству слоев, зафиксированных в сумматоре ll, Сигнал об окончании слоя перемотки через трехполюсный тумблер переключателя 13 поступает либо на вход "+1", либо на вход

"-1" счетчика сумматора 11, позволяя сформировать на выходе двоичного реверсивного счетчика сигнал в двоичl313792 ном коде о фактически намотанном на барабане 4 количестве слоев. Например, четырехраэрядный счетчик (К155ИЕ5) позволяет считать до шестнадцати слоев намотки на барабане 4 °

Для большего количества слоев необходимо применить два четырехразрядных счетчика, включенных по стандартной схеме 8-разрядного двоичного реверсивного счетчика. 10

Итак, сумматор 11 подает на вход программного задатчика 14 число сло— ев барабана 4 в двоичном коде, Программный задатчик 14 представляет собой, например, дешифратор-мультиплек-!5 сор "4 линии на 16", При четырехразрядном входном сигнале дешифратор распределяет его по шестнадцати выходным цепям (например, элемент

К155ИДЗ), осуществляя с помощью инверторов (например, микросхема

К!55ЛИ5 с открытым коллектором)ком мутацию элементов цепного делителя напряжения тахогенератора (датчика

3) в схеме сумматора 15. С увеличе- 25 нием числа слоев сверх шестнадцати в программном задатчике 14 стандартным путем увеличивается разрядность включением двух элементов (например, К155ИДЗ) с соответствующим увеличением количества инверторов на выходе дешифратора-мультиплексора, Так как линейная скорость перемотки зависит от частоты вращения барабана или двигателя и диаметра намотки материала (числа слоев намотки), то сумматор

15 преобразует аналоговый сигнал скорости вращения двигателя 1 в аналоговый сигнал линейной скорости перемотки. Преобразование осуществля ется с помощью цепного делителя напряжения, количество резисторов которого равно максимально возможному числу слоев материала на барабане 4.

При нулевом количестве слоев на ба- 45 рабане 4 программный задатчик 14 подключает к входу блока 16 управления точку "а" (фиг.2) сумматора 15, что соответствует наибольшему коэффициенту пропорциональности между частотой вращения и линейной скоростью перемотки, После намотки 1-го слоя программный задатчик 14 отключает точку "а" сумматора от входа блока 16 и подключает .на вход его точку "б" сумматора 15, Частота вращения двигателя снижается, а линейная скорость перемотки остается прежней.

Если, например, в исходном состоянии на барабане 4 находятся двенадцать слоев материала, то на задатчике 12 устанавливается в двоичном коде число "12" (сигналы "1", "1", "0" и 1 0 на соответствующих выходах задатчика 12). Код числа "12" оказывается на установочных входах сумматора 11 при подаче импульса установки, например, через пусковую кнопку (не показана), связанную с коммутатором сетевого питания, число двенадцать в двоичном коде оказывается записанным в сумматоре 11, При подаче команды на размотку, что соответствует замкнутому состоянию ключа переключателя 13 на входе "-1" сумматора

11, электродвигатель 1 начинает сматывать материал с барабана 4, По мере уменьшения числа витков в сматываемом двенадцатом слое подвижное основание механизма раскладки 8 перемещается (например, в левое крайнее положение), Код числа "12" с выхода сумматора 11 числа слоев в виде сигствующих выходах двоичного реверсивного счетчика сумматора числа слоев поступает на вход программного задатчика 14. Дешифратор-мультиплексор программного задатчика 14 при наличии на входе кода "1", "1", "0", "0" выдает сигнал на 12-м выходе, который после двоичного инвертирования на последовательно включенных инверторах с открытым коллектором осуществляет подключение точки "в" (фиг,2) сумматора 15 к входу блока 16 управления °

Блок 16 управляет двигателем 1 так, что скорость его вращения обеспечивает равенство сигнала эадатчика 17 скорости и сигнала на выходе сумматора 15, Перемотка материала при сматывании 1?-го слоя барабана 4 идет с постоянной (заданной задатчиком 17) линейной скоростью перемотки ° При считывании последнего витка слоя осуществляется срабатывание соответствующего датчика IO. В простейшем случае датчик 10 представяет собой параллельно включенные нормально разомкнутые контакты, замыкаемые в крайнем положении подвижного основания 8, При срабатывании указанного датчика, (который вновь разомкнется при продолжении вращения барабана 4 и начале разматывания следующего, 5 131 одиннадцатого, слоя ) кратковременный сигнал уровня "0" поступает на вход

"-1" счетчика сумматора 11. Состояние счетчика изменяется на единицу младшего разряда.; на его выходах устанавливаются сигналы "1", "0", "1", "1"; что соответствует коду числа

"11", Поступление кода числа "11" на вход задатчика )4 ведет к отключению точки "в" и к подлючению точки "I " к входу блока )6 управления, При прежней частоте вращения электроцвигателя 1 сумматор 15 подает на вход блока 15 меньшее напряжение, и регулятор скорости увеличивает частоту вращения электродвигателя 1 так, что электродвигатель 1 при большей частоте вращения обеспечивает прежнее значение линейной скорости перемотки, компенсируя изменение диаметра намотки барабана 4, связанного с уменьшением общей намотки материала на один слой. Резисторы цепного делителя сумматора 15 выбираются так, что при любом числе слоев намотки на барабане 4 линейная скорость перемотки сохраняется постоянной, При режиме намотки тумблер переключателя 13 устанавливается в противоположное положение, соответствующее подключению выхода датчиков к входу "+1" сумматора 11. В этом случае сумматор 11 в процессе намотки на барабан 4 осуществляет добавление каждого намотанного слоя к уже вычисленному количеству слоев. Последующая работа устройства в процессе намотки осуществляется аналогично рассмотренному для режима смотки, Устройство после. задания исходного числа слоев и установления направле3792 6 ния перемотки позволяет осуществлять процесс перемотки в любую сторону, причем многократно. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для управления перематкой длинномерного материала, пре1О имущественно кабеля, содержащее электродвигатель барабана, входом электрически связанный с выходом регуля тора скорости барабана, датчики крайних положений нитеперекладчика, выхо15 ды которых объединены, сумматор числа слоев материала и программный задатчик частоты вращения барабана, о т л и ч a ro m e e с я тем, что, с целью расширения технологических воз20 можностей путем обеспечения намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане, оно снабжено задатчиком исходного числа слоев материала на барабане и переключателем направления перемотки материала, при этом объединенный выход датчиков крайних положений нитераскладчика связан с информационным входом сумматора числа слоев материала, установочный вход которого подключен к выходу задатчика исходного числа слоев материала на барабане, а управляющий вход — к первому выходу переключателя направ35 ления перемотки материала, вторым выходом соединенного с управляющим входом регулятора скорости барабана, информационный вход которого через программный задатчик частоты враще40 ния барабана соединен с выходом сум- матора числа слоев материала, 1313792

Составитель Б. Кисин

Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2174/22 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

8иход к &оку ® npu8Люй/Р

Зхадйп дам вка З иаапаЯУ Ер©148gyg дАг ганг Ю