Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала

 

Изобретение относится к управлению натяжением при намотке рулонных материалов и может быть испопьзовано в отделочных машинах продольной резки и переработки .рулонных материалов в целлюлозно-бумажной и химической промышленности. Цель изобретения - повышение качества намотки путем обес печения равномерной плотности намотки рулонного материала. При работе намоточного устройства измеряют длину перемотанного материала и осуществляют регулирование натяжения по определенному закону, реализуемому функциональным преобразователем 10. Устройство для автоматического управления натяжением содержит раздаточный вал I с приводом и датчиком 3 скорости , раздаточный вал через фрикционы 4 соединен с наматываемыми бобинами (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Л

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1687550 (51) В 65 Н 77/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4680742/12 (22) 18.04.89 (46) 30.10.91. Бюл. У 40 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) М.Х.Лейбович, Б.И.Люханов и Е.Г.Энтин (53) 677.057.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1131810, кл. В 65 Н 77/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЕМ ПРИ НАМОТКЕ РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА .(57) Изобретение относится к управлению натяжением при намотке рулонных

2 материалов и может быть использовано в отделочных машинах продольной резки и переработки, рулонных материалов в целлюлозно-бумажной и химической промышленности ° Цель изобретения повышение качества намотки путем обеспечения равномерной плотности намотки рулонного материала. При работе намоточного устройства измеряют длину перемотанного материала и осуществляют регулирование натяжения по определенному закону, реализуемому функциональным преобразователем l0. Устройство для автоматического управления натяжением содержит раздаточный вал 1 с приводом и датчиком 3 скорости, раздаточный вал через фрикционы

4 соединен с наматываемыми бобинами

168УБ О

5, устройство имеет тянущие ваг<ы Ь с приводом 7 с автономной системой регулирования скорости транспортирования рулонного материала„ В систему регулирования скорости входит импул;c ный датчик 8 скоросги тянущих валов

6. Выход датчика 8 скорости соединен с входом измерителя 9 длины перемо" танного материала. Контроль усилия натяжения наматываемого материала выполняется с помощью датчика 11 натяжения. Выходы датчика и задатчика натяжения соединены с входами

Изобретение относится к управлению натяжением при намотке ленточ-. 20 ных рулонных материагов и может быть использовано в отделсчных машинах продольной резки и переработки рулонных материалов в хи мической и це I" люлоэно-бумажной промышленности. ?»

Цель изобретения - повышение ка чества намотки устройства путем соз-" дания равномерной плстност;, намотки рулонного материала, На фиг. 1 изобран<ена функциональ- «) ная схема предлагаемсго устройства, на фиг. 2 - график зависимости saT»женил от радиуса бобины.

Система управления натяжением г,ри намотке содержит механизм намотки, состоящий из раэдаточногo вала 1, имеющего индивидуальный регулируемый привод с электродвигателем 2 гн:с.тоянного тока с датчиком 3 скорости, раздаточный вал через фрикционы << 4О соединен с наматываемыми боьинами, о

Подача разрезанных ленточек произ= водится тянущими валами 6, имеющими собственный привод 7 постоянного тс,ка, называемый в дальнейшем главный привод, с автономной системой регулирования скорости транспортирования рулонного материала„ В систему perypирования скорости входит импульсный датчик 8 скорости тянущих валов 6, Выход датчика 8 скорости тянущих âaлов 6 соединен с входом измерителя 9 длины перемотанного материала„ выход последнего связан с задатчиком 10 на=. тян<ения; формирующим параметричес<сое

55 программное задание натяжения. Контроль усилия натяжения наматываемо<-о материала выполняется с помощью датчика 11 натяжения. Выходы датчика и регулятора 12 натян<ения„выход которого является заданием регулятору 13 скорости раздаточного вала 1. С входом регугятора 13 скорости соединен выход датчика 3 скорости двигателя раздаточного вала, Выход регулятора скорости служит заданием контуру ре.гулирования тока и вкг<ючен на вход регулятора 1<< тока, выход которого соединен с тиристорным преобразователем 15. Нагрузкой тиристорного преобразователя слу,нит цепь якоря двигателя 2 раздаточного вала 1. ". . ил. эадатчика натяжения соединены с входами программного регулятора 12 натяжения.

Закон параметрической программной намотки в функции относительно длины перемотанного материала г л) -М

1 = — --: Т (1) = Т (1+1) 1

Э

m.h- эмпирические параметры закона намотки.

m>О, h «» О, m y h

Выход регулятора 12 натяжения является заданием регуля",îðó 13 скорос". ти раздаточного вала 1. С входом регулятора 13 скорости соединен выход датчика 3 скорости двигателя раздаточного вала, Выход регулятора скорости служит заданием контуру регулирования тока и включен на вход регулятора 14 тока, выход которого соединен с тиристорным преобразователем

15. Нагрузкой тиристорного преобразователя служит цепь якоря двигателя

2 раздаточного вала 1, Блоки 2, 3, 13 и 14 представляют блок 16 регулирования скорости и тока, Устройство автоматического управления натяжением при намотке рулонноl-o материала работает следующим образом.

Разрезанный на ленты рул нный материал транспортируется тянущими валами 6 к намоточному устройству и наматывается в бобины 5. Управление натяжением осущестeпяется программно в функции от длины натериала, г<еремотанного с начала цикла намотки. В

5 168 качестве измерителя 9 метража используется счетчик импульсов с датчика скорости тянущих валов 6, Программный параметрический задатчик 10 формирует аналитическую зависимость задания регулятору натяжения. В качестве программного задатчика может быть использована программируемая матрица с цифроаналоговым преобразователем, преобразующая выходной код измерителя длины в требуемый код вы-. ходного устройства 10, Сигнал програм много параметрического задатчика 10, сравнивается с сигналом датчика 11 натяжения и преобразуется регулятором 12 в сигнал задания скорости, который сравнивается с сигналом датчика 3 скорости раздаточного вала 1 и преобразуется регулятором 13 скорости в сигнал задания контуру тока приводного двигателя 2. Регулятор 14 тока сравнивает сигнал задания на его входе с сигналом обратной связи о величине якорного тока приводного двигателя и преобразует его в управляющий сигнал тиристорного блока. Изменение якорного тока вызывает изменение скорости вращения раздаточного вала и передаваемого им момента вращения, так что фрикционные магнитные муфты выбирают автоматически такое опережение раздаточного вала, какое требуется для обеспечения заданного натяжения в функции длины перемотанного материала.

Рассмотрим практический пример реализации предлагаемого способа автоматического управления натяжением.

Пусть в результате теоретических или экспериментальных исследований задан конкретный график зависимости натяжения намотки рулонного материала от текущего значения радиуса наматываемой бобины (например такой, как показан на фиг. 2). Выбираем на графике три характерные точки А, В и С с координатами А(ТО, О), В(Т и, -0 гт) и С(Тс Р г) где Т о - начальное натяжение при минимальном радиусе бобины, равном радиусу гильзы r, Т „- максимальное значение зависимости T=T(r) при радиусе бобины r = 0 г, (OC> 1), T — произ вольная точка на графике T=T(r) при радиусе бобины r = Pj r„(P>g >1), Выбор точки Т может быть оптимизирован с учетом критерия минимума отклонения заданного графика -закона на7550

6 тяжения от выбранной аналитической формы его задания.

Итак, три заданные наиболее харак. терные точки графика должны .определить численные значения трех параметров Т, т, Ь аналитической зависимости.

Составляем уравнения

h — 1 = 1(0г ) г

Т (-) 1 — Т

m и -(m-1 ) т, (z(p -.,)+s) = т, Решение системы уравнений, например с помощью ЭВМ, позволяет определить параметры аналитического закона намотки Т, m, h, соответствующие заданному экспериментально или полученному путем сложных аналитических расчетов теоретическому закону намотки.

Предлагаемая система управления натяжением, содержащая три подчиненных замкнутых контура регулирования с воздействием на скорость рассогласования ведущей и ведомой частей

З0 фрикционных муфт, позволяет обеспечить получение требуемого качества намотки бобин из ленточных рулонных материалов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала, содержащее привод раздаточных валов с регулятором скорости и тока, датчик натяжения материала, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, подключенного выходом к входу регулято45 ра натяжения, а также привод тянущих валов с датчиком скорости, функциональный преобразователь, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества намотки устройст50 ва путем обеспечения равномерной плот

Ности намотки, в него введен измеритель длины перемотанного материала, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход - с входом функционального преобразователя, подключенного выходом к второму входу элемента сравнения, причем выход регулятора натяжения подключен к входу задания скорости регулятора скорости.

Составитель Е.Власов

Техред Л.Серд окова Корректор Н.Ренская

Редактор M..Кобыпянская

Заказ 3675 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина,10 t