Устройство для автоматического регулирования натяжения при намотке рулонного материала

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и служит для регулирования натяжения при перемотке ленточных рулонных материалов. Цель изобретения - повышение надежности. Выходные сигналы датчиков 14 и 4 скорости главного привода тянущих валов и раската преобразуются в блоке 13 вычисления в сигнал текущей величины радиуса рулона на раскате. Последний используется в качестве сигнала задания регулятору тока (или момента торможения) раската. По сигналу от датчика 14 скорости тянущих валов блок 30 измерения выполняет операцию интегрирования и вычисления текущего значения длины перемотанного материала. Блок 31 вычисления толщины перематываемого материала по сигналам от блока 13 вычисления радиуса рулона на раскате и блока 30 измерения длины перемотанного материала выполняет расчет толщины рулонного материала. Блок 32 вычисления текущего радиуса наматываемых бобин по вычисленным значениям толщины и длины перемотанного материала выполняет расчет текущего значения радиуса наматываемых бобин. Задатчик 33 угловой скорости раздаточного вала механизма намотки расчитывает требуемое задание в функции от измеренной скорости тянущих валов и вычисленного значения текущего радиуса наматываемой бобины. Требуемое значение задания скорости раздаточного вала поступает на вход регулятора 28 скорости, где сравнивается с сигналом обратной связи от датчика 27 скорости раздаточного вала. Величиной момента вращения фрикционных муфт механизма намотки и усилием прижима контактных роликов управляют от соответствующих программных регуляторов плотности намотки, на вход которых поступают значения измеренной скорости перемотки и вычисленного текущего радиуса бобины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 В 65 Н 77/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4461141/25-12 (22) 17.06.88 (46) 30.09.90. Бюл. № 36 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) М. Х. Лейбович, В. Г. Лиоско и Е. Г. Энтин (53) 677.057.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 727546, кл. В 65 H 77/00, 1975.

Техническое описание резательной машины марки «V 6 F» 8340 фирмы Erwin

Kampf, ФРГ, 1979., „яц „„1595774 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПРИ НАМОТКЕ РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и служит для регулирования натяжения при перемотке ленточных рулонных материалов. Цель изобретения — повышение надежности. Выходные сигналы датчиков 14 и 4 скорости главного привода тянущих валов и раската преобразуются в блоке 13 вычисления в сигнал текущей величины радиуса рулона на раскате. Последний используется в качестве сигнала задания регулятору тока (или момента тормо1595774

10 жения) раската. По сигналу от датчика 14 скорости тянущих валов блок 30 измерения выполняет операцию интегрирования и вычисления текущего значения длины перемотанного материала. Блок 31 вычисления толщины перематываемого материала по сигналам от блока-13 вычисления радиуса рулона на раскате и блока 30 измерения длины перемотанного материала выполняет расчет толщины рулонного материала. Блок 32 вычисления текущего радиуса наматываемых бобин по вычисленным значениям толщины и длины перемотанного материала выполняет расчет текущего значения радиуса наматываемых бобин. Задатчик 33 угловой скорости раздаточного вала механизма намотИзобретение относится к химической: и целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в отделочных машинах продольной резки рулонных материалов.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На четеже представлена функциональная схема устройства.

Механизм размотки рулона — раскат содержит исходный рулон 2, тормозной генератор 3, снабженный датчиком 4 угловой скорости. Механизм 5 задания натяжения полотна состоит из петлевого вала 6, соединенного рычажным механизмом с пневмоцилиндром и датчиком 7 положения петлевого вала 6.

Система автоматического регулирования натяжения на раскате содержит регулятор 8 натяжения, входом соединенный с датчиком 7 положения петлевого вала, и преобразователь 9, выполненный на элементе 10 сравнения, регуляторе 11 тока и тиристорном блоке 12. На входы элемента 10 сравнения поступают сигнал обратной связи по току, выходные сигналы регулятора 8 натяжения и блока 13 вычисления радиуса рулона на раскате 1. С входами блока 13 вычисления соединены выходы датчиков 14 и 4 угловой скорости соответственно тянущих валов и рулона раската. Транспортирование рулонного материала обеспечивает механизм 15 тянущих валов, к которому относятся и ножевые валы. Привод тянущих валов осуществляется от главного двигателя 16 постоянного тока, снабженного датчиком 14 угловой скорости и управляемого системой автоматического регулирования скорости тянущих валов. В состав системы регулирования скорости входят регулятор 17 скорости и тиристорный преобразователь 18 с внутренним контуром регу25

ЗО

55 ки рассчитывает требуемое задание в функции от измеренной скорости тянущих валов и вычисленного значения текущего радиуса наматываемой бобины. Требуемое значение задания скорости раздаточного вала поступает на вход регулятора 28 скорости, где сравнивается с сигналом обратной связи от датчика 27 скорости раздаточного вала. Величиной момента вращения фрикционных муфт механизма намотки и усилием прижима контактных роликов управляют от соответствующих программных регуляторов плотности намотки, на вход которых поступают значения измеренной скорости перемотки и вычисленного текущего радиуса бобины. 1 ил. лирования тока, аналогичный преобразователю 9.

Механизм 19 намотки включает в себя раздаточный вал 20, соединенный через механическую передачу и фрикционные муфты 21 с отдельными бобинами 22. К наматываемым бобинам 22 прижимаются под определенным контролируемым усилием контактные ролики 23. Управление моментом фрикционных муфт и усилием прижима контактных роликов осуществляется от соответствующих многоканальных регуляторов 24 и 25 в функции скрости тянущих валов — а ° текущего значения радиуса наматываемых бобин R . Привод раздаточного вала 20 выполняется от двигателя 26 постоянного тока, соединенного с датчиком 27 угловой скорости. Система автоматического управления скорости механизма намотки (намотчика) состоит из регулятора 28 скорости и тиристорного преобразователя 29 с внутренним контуром регулирования тока, аналогичного прео6 раз ов ател ю 9.

В состав системы управления скоростью намотчика входят также блок 30 измерения длины (L перемотанного рулонного материала, блок 31 вычисления толщины (6) рулонного материала, блок 32 вычисления текущего радиуса (К ) наматываемых бобин 22, задатчик 33 угловой скорости раздаточного вала 20. Выход датчика 14 скорости главного двигателя тянущих валов соединен с входом блока 30 измерения длины перемотанного материала, входом задатчика 33 угловой скорости раздаточного вала 20 и входами программного регулятора 24 момента муфт 21 и программного регулятора 25 прижима контактных роликов 23. Выходы блока 30 измерения длины и блока 13 вычисления радиуса рулона на раскате 1 соединены с входами блока 31

1595774 вычисления толщины рулонного материала, выход последнего и выход блока 30 измерения длины соединены с входами блока 32 вычисления радиуса наматываемых бобин 22, выход которого соединен с входом задатчика 33 скорости раздаточного вала. На другой вход задатчика 33 вводится величина требуЕМОГО ОПЕрЕжЕНИя Лаан нам. ВЫХОДЫ ЗЯДЯТчика 33 скорости раздаточного вала и датчика 27 угловой скорости соединены с входами регулятора 28 скорости намотчика.

Выход блока 32 вычисления текущего радиуса наматываемых бобин соединен с входми программного регулятора 24 момента фрикционных муфт 21 и программного регулятора 25 прижима контактных роликов 23.

Устройство автоматического управления натяжением работает следующим образом.

Разматываемый материал исходного рулона 2 огибает под постоянным углом охвата петлевой валик 6, проходит через механизм 15 тянущих и ножевых валов и разрезанный на ряд продольным. полос поступает на намоточный механизм 19. Автоматическое . задание натяжения обеспечивается.механизмом 5, включающим в себя, помимо петлевого вала 6, рычажный механизм и мембранный пневмоцилиндр. Величина задаваемого давления и сжатого воздуха Р- определяет величину натяжения материала на раскате 1. Торможение рулона осуществляется от двигателя 3 постоянного тока, работающего в режиме тормозного генератора и управляемого от тиристорного преобразователя 9. Внешний контур стабилизации положения петлевого вала 6 по сигналу отклонения датчика 7 от нулевого положения через регулятор 8 натяжения вырабатывает сигнал той или иной величины и знака, который является заданием регулятору 11 тока. Датчик 7 положения петлевого вала 6 играет роль интегратора разности линейных скоростей перематываемого материала на тянущих валах и на раскате. Указанная разность скоростей пропорциональна изменению натяжения полотна. Таким образом, сигнал датчика 7 положения петлевого в ала является интегралом ошибки рассогласования между заданным и текущим значениями величины натяжения полотна. Система автоматического регулирования скорости тянущих валов снабжена тиристорным преобразователем 18, аналогичным по назначению преобразователю 9 механизма раската, и регулятором 17 скорости, на который поступает задание по скорости главного привода со .. В качестве датчика обратной связи используется датчик

14 скорости, жестко соединенный с двигателем 16 постоянного тока. Выходные сигналы датчиков 14 и 4 скорости соответственно главного привода и раската преобразуются в блоке 13 вычисления в сигнал текущей величины радиуса рулона на раскате. Последний используется в качестве сигб нала задания регулятору тока (или момента торможения) раската. По сигналу от датчика 14 скорости тянущих валов блок 30 измерения длины выполняет операцию интегрирования и вычисления текущего значения длины перемотанного материала по формуле

1 — R ) эй, (1) где L — длина перемотанного материала;

t — время перемотки; в- — угловая скорость тянущих валов;

R — масштабный коэффициент.

Блок 31 вычисления толщины перематываемого материала по сигналам от блока 13 вычисления радиуса рулона на раскате 1 и блока 30 измерения длины перемотанно15 го материала выполняет расчет толщины рулонного материала в соответствии с выражением (Р2 R2)

Х= (2)

20 где о — толщина рулонного материала;

R — текущее значение радиуса рулона на раскате;

R — исходное значение радиуса рулона; л = 3,14....

25 Блок 32 вычисления текущего радиуса наматываемых бобин 22 по вычисленным значениям толщины (О) и длины перемотанного материала (L) выполняет расчет текущего значения радиуса наматываемых бобин в соответствии с выражением

3р (3) где R — радиус наматываемой бобины;

R« — исходное значение радиуса наматываемой бобины.

Задатчик 33 угловой скорости раздаточного вала 20 намотчика рассчитывает требуемое задание в функции от измеренной скорости тянущих валов со. и вычисленного значения текущего радиуса наматываемой

4р бобины Rq в соответствии с выражением сОаап. нам = I (R+ — - + щап нам ), сл„, м (4) где (0аап. нам. — задание регулятору скорости раздаточного вала;

Дадон. нам — ЗЯДЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОПЕРЕЖЕНИЯ скорости намотчика;

i — передаточное отношение механизма намоточной станции.

Требуемое значение задания скорости раздаточного вала 20 поступает на вход регулятора 28 скорости, где сравнивается с сигналом обратной связи от датчика 27 скорости раздаточного вала. Электродвигатель 26 постоянного тока управляется от тиристор55 ного преобразователя 29, на вход которого вкачестве задания контура тока вкл ючен выход регулятора 28 скорости. С раздаточным валом 20 механическими передачами

1595774 Формула изобретения

Составитель Н. Корева

Редактор О. Спесивых Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 2882 Тираж 472 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ TBcllHo-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 с передаточным отношением i соединены фрикционные муфты 21 механизма намотки.

Имеющиеся в механизме намотки контактные ролики 23 служат для удаления воздуха из наматываемых бобин 22 и создают дополнительные натяжения наматываемого на бобину материала. Величиной момента врац1ения фрикционных муфт 21 и усилия прил има контактных роликов 23 управляют от срответствующих программных регуляторов 24 и 25 плотности намотки, на вход коTppb1x поступают измеренные и вычисленные зНачения скорости перемотки оз» и текущего радиуса бобины R . Вид функциональной зависимости программного параметрического задания выбирается исходя из выбранной модели процесса намотки.

Данное устройство позволяет исключить из механизма намотчика датчики угловой скорости, встраиваемые в намоточные станции, и датчики радиуса наматываемых бооин, упрощая конструкцию намоточного устройства и повышая ее надежность.

Кроме того, расширяются функциональНые возможности устройства ввиду возможНости применения его при работе с неограНиченным числом наматываемых бобин независимо от их размеров.

Устройство для автоматического регулирования натяжения при намотке рулонного материала, содержащее систему регулирования натяжения на раскате, состоящую из регулятора натяжения материала, регулятора тока тормозного генератора, датчика скорости тормозного генератора, подключенного к первому входу блока вычисления радиуса рулона на раскате, выход которого соединен с входом регулятора тока тормозного генератора, задатчик натяжения материала, связанный с входом регулятора на5

35 тяжения, систему регулирования скорости тянущих валов, состоящую из регуляторов скорости и тока электродвигателя тянущих валов, датчика угловой скорости тянущих валов, связанного с вторым входом блока вычисления радиуса рулона на раскате и входом ре улятора скорости, систему управления намоточным механизмом, состоящую из задатчика угловой скорости раздаточного вала, регуляторов скорости и тока электродвигателя раздаточного вала, датчика угловой скорости раздаточного вала, связанного с входом регулятора скорости электродвигателя раздаточного вала, программные регуляторы момента вращения, фрикционных муфт и усилия прижима контактных роликов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены блок измерения длины перемонтанного материала, блок вычисления толщины рулонного материала и блок вычисления радиуса наматываемых бобин, причем вход блока измерения длины перемотанного материала подключен к выходу датчика угловой скорости тянущих валов, а выход подключен к первым входам блока вычисления радиуса наматываемых бобин и блока вычисления толщины рулонного материала, выход которого подключен к второму входу блока вычисления радиуса наматываемых бобин, выход которого подключен к первому входу задатчика угловой скорости раздаточного вала и к первым входам программных регуляторов момента врашения фрикционных муфт и усилия прижима контактных роликов, вторые входы которых соединены с выходом датчика угловой скорости тянущих валов, который подключен к второму входу задатчика угловой скорости раздаточного вала, при этом второй вход блока вычисления толщины рулонного материала подключен к выходу блока вычисления радиуса рулона на раскате.