Устройство для стабилизации натяжения гибкой заготовки

 

Изобретение относится к метизному производству, а именно к устройствам для обеспечения постоянного натяжения стальнь1х проволок, свиваемых в канат, и позволяет повысить качество этого каната. Устройство может быть установлено как на пути каждой из свиваемых проволок, т.е. перед свивальными.плашками, так и на пути уже свитой заготовки, т.е. после свивальных плашек. На своем пути заготовка огибает шкивы 1, 2 и 3. При возрастании натяжения во входящей ветви заготовки подвижный шкив 1 перемещается, уменьшая воздействие тормоза 6 так, чтобы приращение натяжения уравновешивалось изменением жесткости упругих элементов 4 и 5. 4 ил. (Л со о: ю СП 4 Фи.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 D 07 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ„, " " "" М ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ъ„ (21) 3799326/31-27 (22) 12.07.84 (46) 30.12.87. Бил. М 48 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) В.И.Пахалюк, А.А.Раков, А.П.Ветров и Н.К.Гончаренко (53) 677.71.057.93(088.8) (56) Патент США М 2329374, кл. 242151, опублик. 1943. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯ ГИБКОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к метиэному производству, а именно к устройствам для обеспечения постоянного

„„SU„„1362764 . А1 натяжения стальных проволок, свиваемых в канат, и позволяет повысить качество этого каната. Устройство может быть установлено как на пути каждой из свиваемых проволок, т.е, перед свивальными плашками, так и на пути уже свитой заготовки, т.е. после свивальных плашек. На своем пути заготовка огибает шкивы 1, 2 и 3. При возрастании натяжения во входящей ветви заготовки подвижный шкив 1 перемеща- . ется, уменьшая воздействие тормоза

6 так, чтобы приращение натяжения уравновешивалось изменением жесткости упругих элементов 4 и 5. 4 ил. (2) (3) 1 136276

Издбретение относится к метизному производству, преимущественно к устройствам для обеспечения постоянного натяжения стальных проволок, свиваемых на канатовьющей машине.

Цель изобретения — повьппение качества получаемого витого изделия.

На фиг. 1-3 изображены возможные схемы реализации устройства; на фиг. 4 — установка устройства в канатовьющей машине.

Устройство состоит из двух или трех располагаемых в одной плоскости шкивов. Шкив 1 установлен с возможностью перемещения в плоскости шкивов вдоль .линии расположения их осей, а шкивы 2 и 3 неподвижны. Шкив

1 соединен с двумя противоположно установленными упругими элементами

4 и 5, имеющими различные жесткости

С и С . Один из упругих элементов, ! например 5, соединен с одним из шкивов посредством тормоза б.

Устройство работает следующим образом.

Вначале гибкую заготовку 7, например канат, выходящую из свивальных плашек 8 (фиг. 4) канатоньющей машины с натяжением Ио, огибают вокруг

30 шкивов, затем, используя динамометр (не показан), устанавливают на выходе иэ устройства требуемое натяжение

Б„, равное натяжению в конце свивки каната, путем регулировки величины

I тормозного усилия dN sa счет поджатия тормоза б к тормозному диску одного из шкивов, что можно обеспечить, например, регулировкой начального усилия в упругих элементах 4 и 5. При 40 этом величина начального тормозного усилия dN соответствует перемещению

d шкива 1. Величину натяжения заготовки на входе приводят к величине натяжения на выходе путем создания дополнительного осевого усилия 4М в огибающем, например, шкив 3 витке заготовки за счет наличия между ними сил трения при торможении шкива.

Б процессе свивки при движении заготовки через систему вращаемых ею шкивов натяжение в ее входящей ветви изменяется в сторону увеличения, что немедленно выянляется подвижным шкивом 1, который отреагирует на это изменение соответствующим перемещением в сторону уменьшения тормозного усилия из-за перераспределения величины сил н заготовке за счет изме4 2 нения ее длины. При этом расстояние между шкивами 1 и 3 изменяется, уменьшая величину перемещения и ослабляя тем самым тормоз 6. Следовательно, создаваемое эа счет притормаживания шкива 3 дополнительное натяжение уменьшится и составляет разность между натяжениями заготовки на входе и на выходе из устройства.Причем эта разность к концу свиваемой длины заготовки стремится к нулю и, таким образом, на выходе всегда поддерживается постоянное натяжение заготовки, Для исключения возможного проскальзывания заготовки ею огибают несколькими витками, например, шкив 3.

Соотношение между жесткостями С, и С упругих элементов 4 и 5, обеспечивающее эффективную стабилизацию натяжения,. в случае использования ленточного тормоза (фиг. 1) определяют из следующих соображений.

Приращение натяжения dNО на входе устройства вызывает смещение J шкива 1 и уравновешивается возникающими в упругих элементах дополнительными усилиями /С „и с!!С, У(С„-С )=2ди (1)

Приращение натяжения 4И в выходя1 щей ветви заготовки определяют как

4N ) =4N +4 N, -f o(4N=4P -4Р„=/С -дС е или окончательно

4N=dN, +бсср (1-e ), -И где 4Р1,4Р— приращения усилий в сбегающей и набегающей ветвях ленточного тормоэа;

Ы вЂ” угол охвата тормозного диска шкива 3, например. тормозной лентой..С учетом формулы (1) зависимость (2) после преобразований представляют следующим образом:

2Cz(1-e )

- fñ(dN -dN 1+ -- — -- —-С -С ! 2

Стабилизация натяжения достигается, если dN О, íî N, по условию возрастает и, следбвательно, 4N )0.

Таким образом, сомножитель в скобках в формуле (3) должен быть равен нулю, откуда следует

13627

Сг — =2е — 1, С2 (4) при этом (6) (7) 25

dN, =dN +г!11, Л 1 =/С Г, — =1-2f

С1

С, 4 И = К +28 С г ° (12) (13) dN dN,+IId C f.

С -С !!

Соотношение между жесткостями С

1 и С упругих элементов 4 и 5, обеспечйвающее эффективную стабилизацию натяжения, в случае использования колодочного тормоза (фиг. 2) определяют следующим образом.

Приращение натяжения dN, на входе устройства вызывает смещение d шкива 1 и уравновешивается возникающими в упругих элементах дополнительними усилиями БАРС и d С с С1 о г -дно (5) Приращение натяжения !И, в выхо- 20 дящей ветви заготовки после шкива 3 определяют по формуле где f — коэффициент трения между тормозом 6 и тормозным диском шкива 3.

С учетом соотношения (5) формулу 30 (6) представляют как

d N, =ddNo (l+ +— - --) . (8) г- г

Стабилизация натяжения достигается, если dN„=O, но 1! по условию

35 возрастает и, следовательно, dN )0.

Таким образом, сомножитель в скобках в формуле (Я ) должен бить равен нулю, откуда следует

10 при этом С -0 фО.

Таким образом, зависимость (9 устанавливает необходимое соотношение 45 между жесткостями С„ и С упругих элементов устройства.

В схеме реализации устройства, представленной на фиг. 3, средний шкив отсутствует, а его роль выполня- 50 ет один из двух оставшихся — шкив 1, который устанавливают с воэможностью перемещения в плоскости шкивов вдоль линии расположения их осей за счет наличия противоположно установленных 55 упругих элементов 4 и 5 с жесткостями C и С, один из которых (элемент 1 г

4) связывают с осью шкива 1, а другим (элементом 5) обеспечивают под64

4 жатие к тормозному диску шкива 1 тормоза 6, создавая на шкиве тормозное усилие. 1Цкив 2 устанавливают неподвижно.

Заготовкч 7, выходящую, например, из свивальных плашек 8 канатовьющей машины, огибают витком вокруг шкивов 2 и l.

Используя динамометр, устанавливают на выходе из устройства требуемое натяжение заготовки N . В процес0 се свивки заготовки входное натяжение ее растет, величина d уменьшается и расстояние между шкивами 2 и 1 сокращается, ослабляя тем самым тормоз 6 и уменьшая тормозное усилие на шкиве l.

Для исключения возможного проскальзывания заготовки ее огибают несколькими витками, например, вокруг шкива

1 или витками, охватывающими одновременно шкивы 1 и 2.

Соотношение между жесткостями

С и С упругих элементов 4 и 5, обеспечивающее эффективную стабилизацию натяжения, отличается от предыдущего случая и зависит от количества витков и одновременно охватывающих шкивы

1 и 2, которое определяют из следующих соображений.

По аналогии приращение натяжения N на входе устройства вызывает о смещение < шкива 1 и уравновешивается возникающими в упругих элементах дополнительными усилиями /С„ и 1С и

/С,-ICC,= QggZZ., (!0)

1=0 где d N" — приращение натяжения в

i-м витке.

Приращение натяжения в первом и втором витках определяют соответственно как о

H d N)=dN,+/СгГ, но согласно формуле (11) Таким образом, в выходящей ветви заготовки приращение натяжения определяют по формуле

Правую часть равенства (10) можно представить как н n- ,> ДИ;=Ю +N„+? dN., (l4) ,=0

1362764 (15) 10 (18)

30 — =1-fn

С, С, при этом йехие. Ю

Фие. Я (И,+Ы, ) (и-1)

i-1 (2 лИО+и/Cq f ) (и-1)

Э п-е где, И; — сумма арифметической прогрессии.

Подставив формулу (14) с учетом (15) в (10) и выполнив соответствующие преобразования, находят смещение шкива 1 дг= †---------,- (16)

2 dNgn 15

С -С 1+оп )

1 2

С учетом зависимости (16) формулу (13) представляют как

2 г д dN (1+ " — ) (17) 20

С „-С i, 1+fn ) Стабилизация натяжения достигается, если dNÄ=O, íî N, по условию возрастает и, следовательно, dN 40.

Таким образом, сомножитель в скоб- 5 ках в формуле (17) должен быть равен нулю, откуда следует

С -С (I+fn )40

Таким образом, зависимость (18) устанавливает необходимое соотношение 5 ьйжду жесткостями С, и С упругих элементов 4 и 5 с учетом количества витков п заготовки, одновременно охватывающих шкивы 1 и 2.

Релазиация любой из схем в устройстве, устанавливаемом после свивальных плашек машины, позволяет обеспечить в выходной ветви заготовки 7 постоянное натяжение не только заготовки в целом, но и ее составляющих частей, например проволок в прядях, за счет выравнивания их длин и перераспределения напряжений по сечению, обусловленных наличием эффекта обтяжки, возникающих из-за создания натяжения заготовки в начале свивки, равного конечному. Это позволяет существенно повысить качество свиваемого иэделия без ужесточения требований к качеству регулировки натяжения свиваемых элементов.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации натяжения гибкой заготовки, содержащее по меньшей мере два размещенных в одной плоскости и сгибаемых заготовкой шкива, один из которых установлен с возможностью перемещения в собственной плоскости и .связан с упругим элементом, соединенным с тормозом, контактирующим с одним из шкивов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества,оно снабжено дополнительным упругим элементом, связанным с подвижным шкивом со стороны, противоположной основному упругому элементу.

1362764

Составитель И.Хоптяная

Редактор M.Íåäoëóæåíêo Техред М.Дидык Корректор В. Гирняк

Заказ 6350/18

Тираж 347 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