Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала

 

Изобретение относится к регулированию неэлектрических величин, в частности к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подающего на приемный барабан, и может быть исй пользовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала и т.д. Цель изобретения - повьшшние точности регулирования за счет стабилизации натяжения ленточного материала. Для этого устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала содержит приемный 1 и подакщий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, делитель 5 частоты, задатчики 6, 7 опорных сигналов соответственно по скорости и натяжения, датчики 8, 18 угловой скорости , счетчики 9, 19, 21, 26, квадраторы 10, 20, сумматоры 11, 24, цифроаналоговые преобразователи 12,22, 27, блоки 13, 25 сравнения, блоки 14,16 управления, электродвигатели 15,17 и перемножающие -цифроаналоговые преобразователи 23, 28. 1 ил. С S сд со 00 Oi 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

36 Аi (19) SU@i) (51)4 С 05 D 3 62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4271101/24-24 (22) 29.06.87 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А.И.Таранчук, С,А.Кудряков, В ° В.Зуев и С.Г.Головкин (53) 62-50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1146633, кл. G 05 D 13/62, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1366996, кл. С 05 0 13/62, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 1229734, кл. G 05 D 13/62, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛИНЕЙНОЙ СКОРОСТИ ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к регулированию неэлектрических величин, в частности к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подающего на приемный барабан, и может быть испольэовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала и т.д. Цель изобретения повышение точности регулирования эа счет стабилизации натяжения ленточного материала. Для этого устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала содержит приемный 1 и подающий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, делитель 5 частоты, задатчики 6, 7 опорных сигналов соответственно по скорости и натяжения, датчики 8, 18 угловой скорости, счетчики 9, 19, 21, 26, квадраторы 10, 20, сумматоры 11, 24, цифроаналоговые преобразователи 12,22, 27, блоки 13, 25 сравнения, блоки

14, 16 управления, электродвигатели

15, 17 и перемножающие цифроаналоговые преобразователи 23, 28. 1 ил.

1453368

Изобретение относится к области регулирования неэлектрических величин, а в частности к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подаю5 щего на приемный барабан, и может быть использовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе, в технологических процессах 1О изготовления и обработки ленточного материала и т.д.

Цель .изобретения — повышение точности регулирования за счет стабилизации натяжения ленточного материала. 15

На чертеже показана структурная .схема устройства..

Устройство содержит приемный 1 и педающий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, делитель 5 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 4, задатчик 6 опорного сигнала по скорости, задатчик 7 опорного сигнала по натяжению, последовательно соединенные первый датчик

8 угловой скорости подающего барабана 2, первый счетчик 9, первый квадратор 10, первый сумматор 11, первый цифроаналоговый преобразователь 12 первый блок 13 сравнения, первый блок 14 управления и первый элегтродвигатель f5> кинематически связанный с валом приемного барабана 1, второй вход первого блока 13 сравнения соединен с выходом задатчика 6, последовательно соединенные второй блок 16 управления и второй электродвигатель 17, кинематически связанный с валом подающего барабана 2, последовательно соединенные второй датчик 18 угловой скорости приемного барабана 1, второй счетчик 19 и второй квадратор 20, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 11, выход генератора 4 подключен к вторым входам первого 9 и второго 19 счетчиков. Устройство также содержит последовательно соединенные третий счетчик

21, второй цифроаналоговый преобразователь 22, первый перемножающий цифроаналоговый преобразователь 23, второй сумматор 24 и второй блок 25 сравнения, подключенный вторым входом к задатчику 7 опорного сигнала 55 по натяжению, а выходом — к входу второго. блока 16 управления, последовательно соединенные четвертый счетчик 26, третий цифроаналоговый преобразователь 27 и второй перемножающий цифроаналоговый преобразователь 28, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 24, а второй вход — к вьмоду второго счетчика 19, входы третьего 2 1 и второго 26 счетчиков соединены с выходами первого 8 и второго 18 датчиков угловых скоростей подающего 2 и приемного I барабанов соответственно, а их вторые входы — с выходом делителя 5 частоты, второй вход первого перемножающего цифроаналогового преобразователя 23 подключен к выходу первого счетчика 9.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 18 и 8 угловьк скоростей преобразуют угловые скорости соответственно приемного 1 и подающего 2 барабанов с ленточным материалом 3 в последовательность импульсов, частота следования которых пропорциональна скорости приемного 1 и подаюera 2 барабанов.

Счетчики 19 и 9 суммируют количество импульсов, вырабатываемых генератором 4 импульсов опорной частоты. успевающих поступить на них за период между импульсами, приходящими с датчиков 18 и 8 угловых скоростей соответственно.

Таким образом, на входных счетчиках .19 и 9 устанавливаются коды чисел, пропорциональных мгновенным значениям периодов вращения приемного

1 и подающего 2 барабанов. Учитывая связь между мгновенными значениями угловьк скоростей и мгновенным периодом вращения (Т = 2@ш), можно считать, что на.выходах счетчиков устанавливаются числовые значения 1/о, и t/И, т.е. зти значения обратно пропорциональны величинам угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. Сигналы, полученные с выходов счетчиков 19 и

9, возводятся .в квадрат в блоках 20 и 10, на выходах которых устанавливаются коды чисел, величины которых обратно пропорциональны квадратам угловых скоростей приемного 1и подающего 2 барабанов соответственно. Эти коды суммируются в сумматоре 11, на выходе которого формируется код, пропорциональный сумме величин, обратных квадратам мгновенньк значений з 145 угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов, т ° е, выходной сигнал сумматора равен

1 1

Ц = К (— +- — )

ВЫХ„1, г

1 сиг где К,= const; м, и сиг- мгновенные значения угловых скоростей приемного

1 и подающего 2 барабанов соответственно.

Код с выхода сумматора 11 подается на цифроаналоговый преобразователь 12, где преобразуется в аналоговый сигнал. Этот сигнал поступает на первый вход блока 13 сравнения, на второй вход которого поступаетсигнал с задатчика 6 опорного сигнала по скорости, равный

С вмк в (2) где С = const V — номинальное значение скорости ленточного материала.

Между мгновенными угловыми скоростями д>, и у и мгновенным значением линейной скорости ленточного материала существует известная зависимость

F„= " ® q„R (4> где à — сила натяжения ленточного

-и

1 иатериала; R <, R — радиусы намотки

1 1

+ (3) ,„ и (d V

1 где Q = const; определяемая параметрами механизма перемещения ленточного материала.

Таким образом, из (1) — (3) видно, что в случае, если скорость ленточ(ного материала Ч не равна номинальной V (V VD), на выходе первого блока 13 сравнения возникает сигнал рассогласования, который через блок

14 управления воздействует на первый электродвигатель 15, меняя его скорость вращения и соответственно скорость вращения приемного барабана

1 до тех пор, пока не исчезнет сигнал рассогласования на выходе первого блока 13 сравнения, при этом линейная скорость V ленточного материала 3 станет равна номинальной Чо.

Для обеспечения постоянства плотности намотки ленточного материала

s устройство введен дополнительный контур стабилизации натяжения, действующий в соответствии с формулой

55 где К g = const i

В блоке 25 происходит сравнение сигнала с выхода сумматора 24 U>

Ых 14 и сигнала с выхода задатчика 7 0 в,„ величина которого пропорциональна заданноАУ значению силы натяжения F,.

3368

4 ленточного материала;,, с — углы поворота приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно; m — коэффициент, определяемый механическими свойствами ленты.

На входы четвертого 26 и третьего

21 счетчиков с датчиков 18 и 8 угловых скоростей поступают последовательности импульсов, частоты следоваЙия которых пропорциональны угловым . скоростям приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. На вторые входы четвертого 26 и третьего 21 счетчиков с делителя 5 поступают импульсы, частоты следования которых меньше, чем частоты импульсов, поступивших на делитель 5 с генератора

4 импульсов опорной частоты. Четвертый 26 и третий 21 счетчики суммируют количество импульсов, успевающих поступить на них с датчиков 18 и 8 угловых скоростей приемного и подающего 2 барабанов соответствен25 но за период между импульсами, приходящими .с делителя 5.

Таким образом, на выходах счетчиков 26 и 21 устанавливаются коды чисел, пропорциональные мгновеннымзначениям углов поворота ц, приемного 1 и у подающего 2 барабанов.

Коды с выходов счетчиков 26 и 21 преобразуются в аналоговые сигналы в третьем 27 и второи 22 цифроаналоговых преобразователях и передаются на второй 28 и первый 23 перемножающие цифроаналоговые преобразователи соответственно, на вторые входы которых поступают со счетчиков 19 и 9 коды чисел, пропорциональных R и R<радиусам намотки ленточного материала приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно, так как с учетои V/Сд = R, при U = V = const, величина 1/ ы пропорциональна К. Анало45 овые сигналы с перемножающих цифроаналоговых преобразователей 28 и 23 поступают на второй сумматор 24, выполняющий операцию вычитания, т.е. выходной сигнал сумматора 24 равен .

"вык z+= K (R g,,R< Pz) (5) 1453368

Следовательно, на выходе блока 25 формируется сигнал Л FH, пропорцио-нальный отклонению силы натяжения ленточного материала 3 от заданного значения.

Этот сигнал поступает через второй блок 16 управления на второй электродвигатель 17, который, подтормаживаясь и изменяя скорость вращения подающего барабана 2, устанавливает силу натяжения ленточного материала в пределах заданного значения.

Составитель В.Прямицын

Редактор Л.Гратилло Техред M.ходанич Корректор М.Самборская

Заказ 7283/44 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула из обретения

Устройство для регулирования линей" ной скорости ленточного материала, содержащее приемный и подающий бара-. баны сленточным материалом, задатчик скорости последовательно соединенные первый датчик угловой скорости подающего барабана, первый счетчик первый квадратор, первый сумматор, первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, первый блок управления и первый электродвигатель, кинематически связанный с валом приемного барабана, при этом выход задатчика скорости подключен к второму входу первого блока сравнения, содержащее. также второй цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные второй блок управления и второй электродвигатель, кинематически связанный с валом подающего барабана, последовательно соединенные второй датчик угловой скорости приемного барабана, второй счетчик и второй квадратор, подключенный выходом к второму входу первого сумматора, генератор импульсов опорной частоты, соединенный выходом с вторыми входами первого и второго счетчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности регулирования за счет стабилизации натяжения ленточного материала, введены третий счетчик, эадатчик натяжения, делитель частоты, последовательно соединенные первый перемножающий цифроаналоговый преобразователь; второй сумматор, второй блок сравнения

} и последовательно соединенные четвертый счетчик, третий цифроаналоговый преобразователь и второй перемножающий цифроаналоговый преобразователь, подключенный вторым входом к выходу. второго счетчика, а выходом— к второму входу второго сумматора, причем вход делителя частоты соединен с выходом генератора импульсов опорной частоты, а выход — с первыми входами третьего и четвертого счетчиков, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго датчиков угловых скоростей подающего и приемного барабанов соответственно, выход третьего счетчика через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом первого перемножающего цифроаналогового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, второй вход второго блока сравнения под— ключен к выходу задатчика натяжения, а его выход — к входу второго блока управления.