Устройство для измерения натяжения движущихся гибких материалов

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность и расширить область использования устройства. Внутри направляющего барабана 1 размещены модулирующий блок 4.в виде конических секторов 6. и оптронная пара 5.. При вращении барабана 1 нитевидные элементы 7, заполняющие его канавки 2, поочередно нажимают на поршни 10, которые посредством штоков 9 смещают секторы 6 пропорционально натяжению. Информацию о натяжении каждого элемента 7 выдает измерительная схема, фиксирующая длительность каждого импульса на выходе оптронной пары или время пересечения каждым сектором 6 луча 8. Выполнение на дне каждой канавки 2 отверстия 11 с взаимным смещением на угол 4 360°/п (п - число канавок) необходимо для того, чтобы , секторы 6 во всем диапазоне измерения не перекрывали друг друга. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Q (Л f Wf. оо 05 to ее о: ос

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1362968 А1 (5g 4 С 01 L 5/10, 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4093722/24-10 (22) 15.07.86 (46) 30, 12,87, Бюл. ¹ 48 (71) Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова (72) И.А.Семенов, А.А.Куракин, П.К.Липлянин, В.Д.Лебедев, И.Ф.Кузьмицкий, Г.Б.Зеленков и В.А.Зезюлькин (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 324528, кл. G 01 Ь 5/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1204982, кл. G 01 L 5/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ГИБКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность и расширить область использования устройства. Внутри направляющего барабана 1 размещены модулирующий блок 4. в ниде конических секторов 6 и оптронная пара 5. При вращении барабана 1 нитевидные элементы 7, заполняющие его канавки 2, поочередно нажимают на поршни 10, которые посредством штоков 9 смещают секторы 6 пропорционально натяжению.

Информацию о натяжении каждого элемента 7 выдает измерительная схема, фиксирующая длительность каждого импульса на выходе оптронной пары или время пересечения каждым сектором 6 луча 8. Выполнение на дне каждой канавки 2 отверстия 11 с взаимным смещением на угол ц= 360 /п (n — число канавок) необходимо для того, чтобы секторы 6 во всем диапазоне измере1 ния не перекрывали друг друга. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1362968

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в отраслях, где применяются движущиеся гибкие материалы испы5 тывающие растягивающие усилия.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области

Использования.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — схема расположения модулирующего блока.

Устройство представляет собой направляющий барабан 1 с кольцевыми канавками 2. Внутри барабана 1 расположен датчик 3 параметра, состоящий из модулирующего блока 4 и оптронной пары 5.. Модулирующий блок 4 выполнен в виде конических секторов 5. Их количество равно количеству нитевидных 2р элементов 7, натяжение которых измеряется, Секторы 6 выполнены коническими со сферическими основаниями для того, чтобы их профиль не изменялся даже в случае поворота секто- 25 ров вокруг своей оси. Треугольный профиль позволяет очень просто получить однозначную зависимость между натяжением и временем перекрытия сектором 6 луча 8 оптронной пары 5. 30

Секторы 6 закреплены на цилиндрических толкателях 9, имеющих поршни 10.

Поршни 10 могут перемещаться в цилиндРических отверстиях 11, из которых они выходят в канавки 2. Поршни 10 подпружинены цилиндрическими пружинами 12„ размещенными в отверстиях

11 между толкателем 9 и кольцевыми выступами 13. Верхние поверхности поршней 10 контактируют с нитевидными элементами 7. Цилиндрические отверстия 11 распределены по барабану

1 равномерно. Диаметр отверстий 11 не должен превышать расстояния между нитями 7. Они выполнены в каждой канавке 2 и смещены друг относительно друга по окружности на угол 360 /n, где n — количество нитевидных элементов 7. Это необходимо для того, чтобы секторы 6 во всем диапазоне измерения не перекрывали друг друга, что возможно в том случае, если при максимальном перемещении поршня 10 вниз секторы 6 будут соприкасаться своими основаниями (фиг.2). Тогда основания секторов 6 будут образовывать правильный и - угольник с центральным углом ц. Сторона многоугольника равна диаметру шторки и определяется по формуле d = 2R sin /2 где R — радиус описанной около многоугольника окружности — величина смещения .оптронной пары.

Высота h сектора при выбранном диаметре определяется диапазоном измерения натяжения и требуемой чувствительностью. Для получения наибольшей чувствительности высота сектора модулирующего блока должна быть равна величине перемещения поршня нри изменении натяжения от минимального до максимального значения. Сектор б модулирующего блока 4 вращают вместе с барабаном 1. Оптронная пара 5, состоящая из источника 14 и приемника

15 излучения, во время вращения барабана неподвижна. При этом ось луча

8 оптронной пары 5 расположена параллельно оси 16 вращения барабана 1 и смещена к его верхней образующей, Смещение луча 8 необходимо для получения поочередного измерения натяжения каждого нитевидного элемента

7 Фогда, когда верхний контактирующий с ним сектор 6 будет пересекать вертикальную плоскость, проходящую

I через ось луча S и ось 16 барабана 1.

При отсутствии контакта поршня 10 с нитевидным элементом 7 сектор 6 будет занимать крайнее верхнее положение, а ось луча должна находиться на острие вершины конуса шторки 6. (Положение I сектора на фиг.2), При максимальном натяжении элемента 7 на поршень t0 будет действовать максимальное усилие и сектор 6 будет занимать крайнее нижнее положение, а луч должен перекрываться сферической частью 17 сектора 6 (Положение

IE сектора на фиг,2) . Таким образом, при минимальном натяжении приемник

15 будет воспринимать излучение источника 4, а при максимальном натяжении — луч должен быть затенен. Это обеспечивает максимальную чувствительность измерения и возможно в том случае, если луч 8 будет смещен относительно оси 16 вращения барабана на величину R радиуса описанной окружности около и — угольника. При меньшей величине смещения ось 8 луча будет находиться ниже вершины конуса сектора 6 при минимальном натяжении.

Поэтому начальные смещения сектора под действием малых натяжений не будут фиксироваться датчиком параметра.

1362968

Если смещение больше R, то устройство не будет фиксировать перемещение сектора в зоне максимальных натяжений.

Устройство работает следующим образом.

При вращении направляющего барабана вращаются и секторы модулирующего блока. Когда канавки барабана, заполнены нитевидными элементами 7, они поочередно будут нажимать на поршни 10, которые, преодолевая усилие сжатия пружины 12, сместят вниз секторы 8. Величина перемещения сек- 15 тора будет пропорциональна натяжению.

При этом сектор будет пересекаться лучом по дуге окружности радиуса R.

Длина этой дуги будет зависеть от величины перемещения сектора относи- 20 тельно неподвижного луча. Так как скорость вращения направляющего барабана 1 постоянна, то время пересечения сектором луча будет пропорционально перемещению этого сектора от- 25 носительно луча или пропорционально натяжению элемента, с которым контак-. тирует поршень соответствующего сектора.

В процессе вращения барабана 1 30 поршни 10 будут поочередно приближаться к лучу 8 и пересекать его.

Таким образом, на выходе оптронной пары 5 появится последовательность импульсов различной длительности.

Длительность каждого импульса или время пересечения каждым сектором 6 луча 8 будет фиксироваться измерительной схемой, которая выдаст информацию о натяжении каждого из ните- 40 видных элементов 7.

При отсутствии натяжения или обрыве нитевидного элемента 7 луч 8 оптронной пары 5 не будет пересекать соответствующий сектор 6 модулирующего устройства 4 и в измерительную схему поступит импульс максимальной длительности.

При максимальном натяжении луч 8 оптронной пары 5 будет перекрываться сферической частью 17 сектора 6, что вызовет отсутствие соответствующего импульса.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения натяжения движущихся гибких материалов, содержащее корпус, оптронную пару и моделирующий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области использования, в него введен вращающийся барабан с канавками, параллельно оси вращения которого расположена со смещением оптронная пара, а моделирующий блок выполнен в виде подпружиненных конических секторов, соединенных штоками с поршнями, на дне каждой канавки барабана выполнено по одному отверстию со смещением друг относительно друга на угол (р=360 /и, где n — число канавок, при этом поршни расположены в отверстиях, диаметр которых не превышает ширину канавок.

2. Устройство п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что величина смещения оптронной пары выбрана равной расстоянию от оси вращения барабана до вершины конических секторов.

3. Устройство пп.1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что величина основания d конического сектора выбрана из соотношения d 6 2R sin q/2, где R — - величина. смещения оптронной пары.

1362968

Фиа 2

Составитель А.Экономов

Редактор Ю.Середа

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 6390/28 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государстенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4