Устройство для намотки нити на бобину

 

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается устройства для намотки нити на бобину. Цель изобретениярасширение диапазона регулирования и снижение энергозатрат. Устройство содержит бобинодержатель 8 с патроном 14, связанный с приводным двигателем 1 посредством дифференциала. Датчик натяжения 17 связан с входом блока 19 управления, выполненным в виде усилителя постоянного тока. Устройство также содержит индукторную муфту скольжения, включающую неподвижный индуктор 11, сердечник 13, жестко закрепленный на бобинодержателе, и ведущую часть, свободно установленную на бобинодержателе и жестко соединенную с солнечным колесом 9 дифференциала. Индуктор муфты соединен с выходом усилителя. Водило 7 дифференциала жестко закреплено на валу двигателя, а второе солнечное колесо 4 дифференциала жестко соединено с бобинодержателем. Снижение энергозатрат обеспечивается за счет использования момента торможения, прикладываемого к дифференциалу для регулирования частоты вращения выходного вала, для создания момента вращения рабочего органа. 3 ил. S (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1632909 А1 (51)5 В 65 Н 59/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4605490/12 (22) 14.11.88 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова и Ленинградское машиностроительное объединение им. К. Маркса (72) А. П. Щербаков, И. И. Матюшев и Ю. А. Шутуров (53) 677.053.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1519989, кл. В 65 Н 59/38, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ НИТИ НА БОБИНУ (57) Изобретение относится к текстильной промышленности и касается устройства для намотки нити на бобину. Цель изобретения— расширение диапазона регулирования и снижение энергозатрат. Устройство содержит бобинодержатель 8 с патроном 14, связанный с приводным двигателем 1 посредством дифференциала. Датчик натяжения 17 связан с входом блока 1-9 управления, выполненным в виде усилителя постоянного тока. Устройство также содержит индукторную муфту скольжения, включающую неподвижный индуктор 11, сердечник 13, жестко закрепленный на бобинодержателе, и ведущую часть, свободно установленную на боби нодержателе и жестко соединенную с солнечным колесом 9 дифференциала. Индуктор муфты соединен с выходом усилителя, Водило 7 дифференциала жестко закреплено на валу двигателя, а второе солнечное колесо 4 дифференциала жестко соединено с боби нодержателем. Снижение энергозатрат обеспечивается за счет использования момента торможения, прикладываемого к дифференциалу для регулирования частоты вращения выходного вала, для создания момента вращения рабочего органа. 3 ил.

1632909

Изобретение относится к текстильной промышленности, касается устройств для намотки нити на бобину и может быть использовано на машинах по производству и переработке химических волокон, а также в других областях техники, где требуется плавное регулирование частоты вращения рабочего органа машины при постоянной частоте вращения приводного электродвигателя или вала.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и снижение энергозатрат.

На фиг. представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — конструкция индукторной муфты; на фиг. 3 — схема блока управления.

П ри водной электродви гател ь 1 (фи г. 1) через муфту 2 соединен с приводным валом дифференциальной передачи 3. Солнечное колесо 4 кинематически связано с сателлитами 5 и 6, установленными на водиле 7, и жестко закреплено на валу бобинодержателя 8, приводной вал 3 и водило 7 жестко соединены. Солнечное колесо 9 свободно установлено на валу бобинодержателя 8 и жестко связано с ведущей частью 10 индукторной муфты. Индуктор муфты 11 жестко закреплен на раме устройства (не показана).

Внутри индуктора 11 расположена обмотка 12. Сердечник муфты 13 жестко закреплен на валу бобинодержателя 8. На том же валу 8 закреплен собственно бобинодержатель с патроном 14, на котором формируется паковка 15. Нить в паковку 15 поступает через датчик 16 натяжения, огибая обводной ролик датчика 17 и укатывается прикаточным роликом 18. Датчик 16 натяжения электрически связан с усилителем 19 постоянного тока, выход которого соединен с обмоткой 12 индуктора 11. Ведущая часть муфты 10 имеет намоточную вставку 20.

На фиг. 2 представлено сечение индукторной муфты. Внутри индуктора 11 расположена обмотка 12. Между индуктором 11 и сердечником 13 расположена ведущая часть муфты 10, жестко связанная с солнечным колесом 9. Сердечник 13 выполнен зубчатым, зазор между индуктором 11 и ведущей частью муфты 10, как и между ведущей частью 10 и сердечником 13 составляет

0,5 мм.

На фиг. 3 представлена схема блока управления. Датчик 16 натяжения (фиг. 1) состоит из фоторезисторов 21, барабана 22, внутри которого расположен источник светового потока (лампа СМ-27) 23, связанного с рычагом 24. Световой поток от источника 23 попадает на фоторезисторы 21 через паз 25. Рычаг 24 подпружинен пружиной 26, величина натяжения которой определяет величину натяжения нити при намотке.

Устройство работает следующим образом.

В процессе формования паковки приводной электродвигатель 1 с постоянной ско5

40 ростью, определяемой частотой питающей сети и числом пар полюсов двигателя 1, вращает через муфту 2 и промежуточный вал 3 водило 7. Таким образом, водило 7 имеет постоянную частоту вращения а . Бобинодержатель в исходном состоянии неподвижен (например, при смене патрона). Следовательно неподвижны и вал 8 и солнечное колесо 4. Сателлиты 5 и 6 совершают сложное движение, вращаясь и вокруг своей оси и вместе с водилом 7, и приводят во вращение солнечное колесо 9 и ведущую часть муфты скольжения 10, которые вращаются с частотой 2в . Для того, чтобы привести во вращение бобинодержатель 14, связанный с солнечным колесом 4, необходимо создать момент торможения на солнечном колесе 9.

В данном устройстве момент торможения солнечного колеса 9 создается при помощи электромагнитной связи ведущей части индукторной муфты 10 и сердечника 13, который в исходном состоянии неподвижен. Рассмотрим принцип создания момента торможения. Для этого обратимся к сечению индукторной муфты на фиг. 2. Магнитопровод муфты состоит из неподвижной части 11 с кольцевой обмоткой 12 возбуждения, ведущей части 10 (в виде кольца с немагнитной прокладкой 20) сердечника 13, имеющего зубцы, которые играют роль полюсов муфты.

Немагнитная вставка 20 препятствует замыканию магнитного потока, создаваемого неподвижной частью 11, по ведущей части 10 (поток должен пронизывать ведущую часть и замыкаться по сердечнику 13).

На внутренней поверхности ведущей части 10 индукция имеет резко выраженную переменную составляющую, обеспечивающую появление в теле ведущей части с внутренней стороны вихревых токов и электромагнитное взаимодействие между зубчатым сердечником 13 и ведущей частью 10, На внешней поверхности ведущей части 10 индукция распределена практически равномерно, вследствие чего взаимодействие ведущей части 10 и неподвижной части магнитопровода 11 отсутствует.

Таким образом, величина тока в обмотке 12 возбуждения пропорциональна величине электромагнитного взаимодействия между ведущей частью 10 и сердечником 13, а момент, передаваемый от ведущей части 10 (или, что то å самое, от солнечного колеса 9) сердечнику 13, а следовательно, и бобинодержателю 14, пропорционален току в обмотке 12 возбуждения. Момент вращения бобинодержателю в предлагаемом устройстве передается двумя путями — механическим путем через солнечное колесо 4 и электромагнитным путем через солнечное колесо 9, ведущую часть муфты 10 и сердечника 13, следовательно, момент торможения солнечного колеса 9 преобразуется в момент вращения бобинодержателя.

1632909

После заправки нити на патрон подается напряжение питайия на усилитель 19 постоянного тока, на выходе усилителя появляется напряжение и через обмотку 12 возбуждения течет ток, величина которого пропорциональна сигналу с датчика 16 натяжения. В начальный момент времени (нить не успела натянуться) и рычаг датчика 24 натяжения под действием пружины 26 повернут в крайнее положение против часовой стрелки (фиг. 3). При этом весь световой поток от источника 23 падает на правый (фиг. 3) фоторезистор 21, на базу транзистора VT1 подается максимальное отрицательное напряжение, что вызывает максимальный ток через транзистор VT3 и соответственно через обмотку 12 возбуждения.

Вследствие интенсивного электромагнитного взаимодействия ведущая часть 10 интенсивно тормозится и происходят два взаимосвязанных явления: за счет торможения солнечного колеса 9 растет момент на солнечном колесе 4 и бобинодержатель начинает вращаться, чем больше момент торможения на солнечном колесе 9, тем больше вращающий момент на бобинодержателе; момент торможения солнечного колеса 9 также прикладывается к бобинодержателю и он быстро разгоняется.

Появляется натяжение нити, под действием которого рычаг 24 датчика натяжения поворачивается по часовой стрелке (фиг. 3), происходит перераспределение светового потока между фоторезисторами 21, что вызывает снижение напряжения на базе транзистора VT1, снижается и ток через транзистор УТ3 и через обмотку 12 возбуждения.

Это вызывает уменьшение электромагнитной связи между ведущей частью муфты 10 и сердечником 13, происходит уравновешивание тормозных моментов, приложенных к бобинодержателю (от натяжения нити, потери в подшипниках, потери. на вращение прикаточного ролика) и вращающих моментов, т. е. можно записать

Ct(0

1 +Мн+М„=М р(+Мфр 2 где — момент инерции вращающихся масс; — круговая частота вращения бобина держателя; — момент, создаваемый нитью;

̄— момент механических потерь;

Mg 1 — момент, передаваемый от двигателя через муфту скольжения (индукторную муфту);

М р — момент, передаваемый от двигателя бобинодержателю непосредственно через дифференциал.

Момент, приложенный к рычагу 24 натянутой нитью, уравновешивается пружиной 26, которой и устанавливается требуемое

10 натяжение нити.

При случайном снижении натяжения нити ниже заданного значения, рычаг 24 поворачивается против часовой стрелки (фиг. 3) увеличивается напряжение на базе транзистора VTl, растет ток через транзистор VT3 и через обмотку !2 возбуждения, растет момент на валу бобинодержателя и натяжение нити восстанавливается.

При случайном превышении натяжения нити над заданным значением происходит

20 обратный процесс.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в широких пределах регулировать частоту вращения бобинодержателя. При этом снижение энергозатрат обеспечивается тем, что в предлагаемом устройстве момент торможения, прикладываемый к дифференциалу для регулирования частоты вращения выходного вала, используется для создания момента вращения рабочего органа.

Формула изобретения

Устройство для намотки нити на бобину, содержащее бобинодержатель, связанный с приводом посредством дифференциала, и датчик натяжения, связанный с входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и снижения энергозатрат, оно снабжено индукторной муфтой скольжения, содержащей неподвижный индуктор, сердечник, жестко закрепленный на бобинодержателе, 40 и ведущую часть, свободно установленную на бобинодержателе и жестко соединенную с солнечным колесом дифференциала, а блок управления содержит усилитель постоянного тока, выход которого связан с обмоткой индуктора муфты скольжения, при этом водило дифференциала жестко закреплено на валу двигателя, а второе солнечное колесо дифференциала жестко соединено с бобинодержателем.

1632909

Составитель А. Попов

Редактор А. Мотыль Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 593 Тираж 346 Поди и си ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101