Устройство для натяжения провода

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологическом оборудовании для изготовления обмоток электрических двигателей, Цель изобретения - повышение производительности и качества изготовления обмоток путем стабилизации натяжения провода. Устройство содержит узел 3 торможения, на оси которого установлен тормозной ролик 6 с двумя магнитолроводами и электрическими катушками 8. Датчик 11 натяжения со 70 держит катушку 12, в которой размещен стержень 14. Конец стержня 14 входит в катушку с сердечником 29 и подпружинен. По обе стороны датчика 11 расположены два узла 21 демфирования с роликами 26 на поворотных штоках. С помощью регулятора и пружины 13сжатия всоответствиистарировочными кривыми устанавливают шток в катушках 8, чтобы при установившемся режиме торможение ролика 6 обеспечивалось номинальное натяжение. На узлах 21 устанавливают сменные пружины в зависимости от диаметра наматываемого провода. При наматывании провода повышение усилия натяжения провода приводит к перемещению стержня 14 вниз в катушку 12, при этом уменьшается суммарное напряжение на чатушках 8, магнитное поле которых слабее тормозит ролик 6, что приводит к поднятию стержня 14. При движении стержня 14 вниз сжимаются пружины узлов 21 и поворачиваются опоры с роликами 26, что позволяет смягчать рывки провода 2 и стабилизировать его натяжение. 2 з.п. ф-лы, 9 ил, ,77 / -J8 (Л С о 00 а ел Сл пШ 15 20 Фиг

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ю1)ю Н 01 F 41/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

По ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647538/07 (22) 07.02,89 (46) 23.10,91. Бюл. М 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технОлогии электрических машин малой мощности (72) Г,И.Туманишвили, П.С.Татулашвили и

M.K.Èâàíîâ (53) 621.318.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 678545, кл. Н 01 F 41/04, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологическом оборудовании для изготовления обмоток электрических двигателей. Цель изобретения — повышение производительности и качества изготовления обмоток путем стабилизации натяжения провода.

Устройство содержит узел 3 торможения, на оси которого установлен тормозной ролик 6 с двумя магнитопроводами и электрическими катушками 8. Датчик 11 натяжения со„„SU „, 1686513 А1 держит катушку 12, в которой размещен стержень 14, Конец стержня 14 входит в катушку с сердечником 29 и подпружинен.

По обе стороны датчика 11 расположены два узла 21 демфирования с роликами 26 на поворотных штоках. С помощью регулятора и пружины 13 сжатия в соатветствиистарирокиными кривыми устанавливают шток в катушках

8, чтобы при установившемся режиме торможение ролика 6 обеспечивалось номинальное натяжение. На узлах 21 устанавливают сменные пружины в зависимости от диаметра наматываемого провода.

При наматывании провода повышение усилия натяжения провода приводит к перемещени.о стержня 14 вниз в катушку 12, при этом уменьшается суммарное напряжение на .атушках 8, магнитное поле которых слабее тормозит ролик б, что приводит к поднятию стержня 14. При движении стержня 14 вниз сжимаются пружины узлов 21 и поворачиваются опоры с роликами 26, что позволяет смягчать рывки провода 2 и стабилизировать его натяжение,2 з.п, ф-лы, 9 ил, J7

1686513

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических двигателей и аппаратов и может быть лспользовано в электротехнической промышленности.

Цель изобретения — повышение производительности и качества изготовления obмоток путем стабилизации натяжения провода, На фиг,1 представлено устройство для натяжения провода к намоточным станкам, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг,3 — вид Б на фиг,1; на фиг,4 — вид В нэ фиг.1; на фиг.5 — разрез à — Г на фиг.4; на фиг.6 — разрез Д вЂ” Д на фиг.3; на фиг,7— электрическая блок-схема; на фиг.8 и 9— графики изменения усилия натяжения Р ст времени при стабильном натяжении провода и при рывках провода, Устройство для натяжения провода к намоточным станкам (фиг,1) содержит узел

1 предварительного натяжения и очистки провода 2 и узел 3 торможения, на оси 4 (фиг.3) которого посредством подшипника 5 с возможностью вращения установлен тормозной ролик 6, у торца которогс расположен электромагнит с двумя магнитопроводами 7 и электрическими катушками 8 с корпусами иэ электроизоляционного материала, закрепленный при помощи кронштейна 9 на корпусе 10 устройства. Форма магнитопроводов 7 и их расположение относительно тормозного ролика 6 приведены на фиг,5. Датчик 11 натяжения содержит электрическую катушку 12, установленную на корпусе 10 устройства. В центральном отверстии катушки 12 размещен с возможностью осевого перемещения подпружиненный пружиной 13 сжатия стержень 14, нижняя часть которого выполнена из ферромагнитного материала, например стали, и снабжена двумя выступами 15, входящими в пазы 16 центрального отверстия катушки

12 (фиг,1 и 6). Другой конец стержня 14 выполнен в виде вилки 17, в которой на оси размещен ролик 18, Ниже вилки 17 шток выполнен в виде пластины 19 из парамагнитного металла, например алюминия. По обе стороны датчика 11 натяжения на двух опорах 20, жестко закрепленных на корпусе

10 устройства, установлены два узла 21 демпфирования, каждый из которых содержит подпружиненный поужиной 22 сжатия шток

23, имеющий возможность осевого перемещения в направляющей 24, установленной в подшипнике 25 опоры 20 с возможностью поворота, На верхнем конце штока 23 установлен направляющий ролик 26. Усилие, с которым пружина 22 воздействует на шток

23, регулируется упором 27., сидящи . . иэ

5 резьбе штока 23, а также использованием сменных пружин 22 сжатия различной податливости.

Компенсатор колебаний содержит электрическую катушку 28, намотанную на сердечник 29, в прорези 30 которого расположена пластина 19 стержня 14 (фиг.2). Катушка 28 с сердечником 29 установлены на корпусе 10 устройства при помощи кронштейна 31. На верхнем конце каркаса катушки 12 на резьбе установлен упор 32 для регулирования усилия поджатия пружины 13 путем изменения ее длины.

Злектрическая схема (фиг.7) устройства состоит из усилителя-преобразователя 33, солеожашего поеобоаэователь 34, регулятор 35, сумматор 36, усилитель 37 и регулируемый источник 38 питания. Усилительпреобразователь 33 электрически соединен с тахогенератором 39 приводного электродвигателя 40, катушками 8 электромагнита и датчика 11 натяжения. Источник 38 питания электрически соединен с катушкой 28 компенсэтора колебаний, причем величина подаваемого на катушку 28 напряжения зависит от диаметра провода 2 и режимов намотки, Шаблон 41, на который наматывается привод 2 приводится во вращение приводным электродвигателем 40, который одновременно вращает и якорь тахогенератора 39.

Усилие натяжения провода 2 складывается из трех слагаемых: усилия натяжения, задаваемого узлом предварительного натяжения и очистки; усилия торможения, зависящего от воздействия магнитного поля катушек 8 электромагнита на тормозной ролик 6 и определяемого электрическим напряжением, подаваемым от катушки 12 латчика 11 натяжения на преобразователь

34; усилия натяжения, зависящего от воздействия магнитного поля катушек 8 электромагнита на тормозной ролик 6 и определяемого электрическим напряжением, подаваемым от тахогенератора 39 на регулятор 35, Таким образом, на катушки 8 электромагнита подается электрический ток, сила и, следовательно, магнитное воздайс вие которого на тормозной ролик 6 зависит от суммарного напряжения, определяемого значениями электрического напряжения на катушке 12 и тахогенераторе 39. При этом, чем больше величина суммарного напряжения, тем больше торможение ролика 6 и больше усилие натяжения провода 2, Устройство работает следующим образом.

Провод 2 от смоточного устройства (не показано) пропускают через узел 1 предва1686513,5

30

40

55 рительного натяжения и очистки, обводят петлей тормозной ролик 6, проводят через направляющий ролик 26 левого узла 21 демпфирования, ролик 18 датчика 11 натяжения, ролик 26 правого узла 21 демпфирования и подают на шаблон 41. Предварительно при помощи регулятора 35, сумматора 36, усилителя 37 и поджатия пружины 13 упором 32 в соответствии с заранее снятыми тарировочными кривыми, электрический ток в катушка 8 электромагнита устанавливают таким образом, чтобы при установившемся режиме намотки торможение ролика 6 магнитным полем катушек 8 обеспечивало номинальное значение

Prov усилия натяжения провода 2 на шаблоне 41 при данном режиме намотки, На узлах

21 демпфирования, в зависимости от диаметра наматываемого провода 2, скорости намотки и размеров и геометрии шаблона

41, устанавливают необходимые сменные пружины 22 сжатия и поджимают их упором

27, также в соответствии с тарировочными кривыми.

После пуска при установившемся режиме намотки повышение усилия натяжения провода по сравнению с номинальным значением приводит к перемещению стержня

14 вниз в катушку 12. При этом уменьшается напряжение на выходе преобразователя 34, а также суммарное напряжение, подаваемое на катушки 8 электромагнита от усилителя-преобразователя 33. В результате магнитное поле катушек 8 электромагнита слабее тормозит ролик 6, что приводит к уменьшению усилия натяжения провода 2 и поднятию стержня 14 вверх.

Одновременно с движением стержня 14 вниз увеличение усилия натяжения провода

2 приводит к сжатию пружины 22 сжатия, подъему роликов 26 узлов 21 демпфирования вверх и к повороту левого узла 21 в подшипнике 25 опоры 20 по часовой стрелке, а правого узла 21 против часовой стрелки, что увеличивает податливость системы: левый узел — компенсатор — правый узел и уменьшает интенсивность изменения усилия натяжения провода. Это позволяет смягчить рывки провода 2, предупреждать

его обрыв и уменьшать повреждение изоляции во время намотки, По мере уменьшения усилия натяжения провода оба узла демпфирования вращаются к первоначальному положению, соответствующему номинальному значению усилия натяжения Рн«, При уменьшении усилия натяжения провода 2 стержня 14 под действием пружины 13 сжатия движется вверх, что вызывает увеличение электрического напряжения на выходе преобразователя 34, а также суммарного напряжения. нодлнл»мого на катушки 8 элекгромагнита. В ре эультате магнитное поле катушек Я сипьнее тормозит ролик 6, и усилие натяжения Ipoвода 2 увеличивается. Поэтому стержень 14 под действием увеличенного усилия натяжения движется вниз к нейтральному положению, обеспечивающему заданное усилие натяжения провода при данной скорости намотки. При этом узлы 21 поворачиваются в подшипниках 25: левый против часовой стрелки, а правый по часовой стрелке. Ролики 26 вместе со штоками 23 движутся вниз, увеличивая усилие натяжения провода 2.

Для более полной и быстрой стабилизации усилия натяжения провода 2 используешься компенсатор колебаний. Чем сильнее рывки провода 2, тем выше скорость движения стержня 14. При эгом в пластине 19 стержня

14, движущейся в прорези 3 0 в магнитном поле электрической катушки 28, возникают вихревые индукционные токи (токи Фуко) тем больше, чем выше скорость движения стержня 14, В соответствии с законом Ленца взаимодействие этих токов с магнитным полем тормозит, движение стержня 14 тем интенсивнее, чем больше скорость движения и, следовательно, изменение усилия натяжения, Это позволяет значительно уменьшить амплитудное значение Рд колебаний усилия натяжения, его наибольшее значение Р2 и стабилизировать натяжение провода при намотке.

Аналогичная картина наблюдается и .ри уменьшении усилия натяжения провода, возникающие в пластине 19 вихревые индукционные токи при взаимодействии с магнитным полем катушки 28 также тормозят движение стержня 14, уменьшая амплитудное значение РА колебаний усилия натяжения.

Таким образом, применение узлов 21 демпфирования и компенсатора колебаний позволяет дополнительно стабилизировать усилие натяжения провода при его изменениях, что приводит к повышению качества обмоток и увеличению производительности намоточного устройства благодаря возможности увеличения скорости намотки.

Формула изобретения

1. Устройство для натяжения провода, содержащее узел торможения, усилительпреобразователь, блок питания, компенсатор и датчик натяжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления обмоток путем стабилизации натяжения провода, оно снабжено двумя узлами демпфирования, расположенными flo обе стороны компенсатора и датчика натяжения

1686513

4ы. z

Фиг. Z рф

N gg

-га вдоль траектории движения провода, при этом каждый узел демпфирования выполнен в виде подпружиненного штока, имеющего возможность поворота и осевого перемещения.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено подпружиненным стержнем, при этом компенсатор и датчик натяжения установлены на нем с возможностью взаимодействия, а датчик натяжения электрически связан с узлом торможения, 5 3. Устройство поп.2, отл и ч а ю щеес я тем, что один конец стержня выполнен из парамагнитного материала, а другой — из ферромагнитного материала.

1686513 р, Р2

Рното

Фиг.8

Составитель А,Кирьянов

Редактор Г.Гербер Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 3602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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