Устройство для регулирования натяжения полотна

 

Использование: для регулирования натяжения полотна преимущественно в станках для продольной резки рулонных материалов. Сущность изобретения: устройство содержит разматываемый рулон 1, валики 2,4,13 и 23, ножевой механизм 3, электродвигатель 5, гидронасосы 6 и 9. дросселирующий гидрораспределитель 7, гидродвигатель 8, фильтр 10, клапаны 11,12 и 16, рычажную подвеску 14, пневмоцилиндр 15 , датчик положения петлевого валика 17, электронный усилитель 18, электрогидравлический усилитель 19, датчики давления 20 и 21 и муфту 22. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (sI)s B 65 Н 77/00, 23/185

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ж г17 (21) 4863499/12 (22) 04.09.90 (46) 23.06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (75) М.Х.Лейбович и В.Б, Фейгин (53) 677.057.74(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1283206, кл. B 65 Н 77/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОТНА (57) Использование: для регулирования натяжения полотна преимущественно в станках для продольной резки рулонных материалов, Сущность изобретения: устройство содержит разматываемый рулон 1, валики 2,4,13 и 23, ножевой механизм 3, электродвигатель 5, гидронасосы 6 и 9. дросселирующий гидрораспределитель 7, гидродвигатель 8, фильтр 10, клапаны 11,12 и 16, рычажную подвеску 14, пневмоцилиндр 15, датчик положения петлевого валика 17, электронный усилитель 18, электрогидравлический усилитель 19, датчики давления 20 и 21 и муфту 22. 1 ил, 1742194

Изобретение относится к устройствам для обработки рулонного полотна под натяжением и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности, полиграфической, химической, текстильной идр, Известны устройства для создания натяжения, содержащие гидропривод для обеспечения размотки рулона с постоянным натяжением в режимах ускорения, замедления и постоянной скорости независимо от уровня скорости размотки и, радиуса разматываемого рулона.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования натяжения длинномерного материала, содержа щее гид родви гател ь раз маты ваемого рулона, соединенный посредством гидролиний с гидронасосом, петлевой валик, кинематически связанный с нагружающим механизмом, включающим пневмоцилиндр, тянущие валики с приводом и регулятор положения петлевого валика с датчиком и электронным и электрогидравлическим усилителями, при этом гидролинии между гидродвигателем и гидронасосом выполнены в виде замкнутой системы циркуляции рабочей жидкости, снабженной регулирующей шайбой гидронасоса с электрогидравлическим приводом, регулятор положения петлевого валика подключен к входу электрогидравлического привода регулирующей шайбы гидронасоса.

Однако в известном устройстве шайба позволяет регулировать производительность гидронасоса, но не обеспечивает возможность его реверса, что необходимо для создания требуемого момента (вращения или торможения) на разматываемом рулоне для обеспечения заданного натяжения в режиме разгона или торможения, рулона.

Кроме того, жесткая связь гидронасоса с тянущими валами при наличии жесткой связи между электродвигателем и тянущими валами также исключает возможность реверса гидронасоса.

Перед началом процесса размотки полотна необходимо обеспечить поддержание заданного его натяжения после заправки и включение ножевого устройства для последующей резки. Однако данное устройство не обеспечивает работу гидродвигателя, связанного с разматываемым рулоном, при отключенном электродвигателе тянущих валов, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства путем регулирования величины износа перепада давления на гидродвигателе.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит разматываемый рулон 1, бумагопроводящий тракт, состоящий из направляющих валиков 2, ножевого механизма 3 и механизма тянущих валиков

4, являющихся генератором линейной скорости размотки, Тянущие валики соединены с электродвигателем 5, снабженным системой регулирования линейной скорости (не, показано). Электродвигатель 5 соединен од- новременно с гидронасосом 6 переменной производительности. Нагрузкой в линии подачи гидронасоса 6 является входная диагональ (P — Т) гидравлического моста дросселирующего гидрораспределителя 7, например, на базе дросселирующего гидрораспределителя типа С с пропорциональным электрическим управлением. К выходной диагонали гидравлического моста (А — В) подключен гидродвигатель 8 кинематически соединенный с рулоном 1.

Для бескавитационной работы гидронасоса служит подпитывающая вспомогательная система, состоящая из дополнительного гидронасоса 9 постоянной производительности, фильтра 10 и обратного клапана 11.

Для предохранения напорной линии гидронасоса 6 от перегрузки служит предохранительный клапан 12.

Петлевой валик 13 охвачен полотном под постоянным углом и закреплен на маятниковой рычажной подвеске 14. Рычаги подвески петлевого валика соединены со штоком пневмоцилиндра 15, в поршневую полость которого поступает сжатый воздух под давлением, регулируемым дросселирующим пневмоклапаном 16, имеющим ручное или дистанционное электрическое управление, С осью вращения маятниковой подвески 14 соединен датчик 17 положения петлевого валика, датчик может быть либо потенциометрический с аналоговым выходным сигналом, либо фотоэлектрический с импульсным выходным сигналом, Выход датчика 17 соединен с входом электронного усилителя 18, выход последнего соединен с входом электрогидравлического усилителя

19. Дросселирующий гидрорасп ределител ь

7 снабжен двумя датчиками 20 и 21 давления, встроенными в выходные гидролинии А и В для контроля перепада давления рабочей жидкости на входах гидродвигателя 8.

Выходы датчиков 20 и 21 давления соединены с входами усилителя 19. Управляющий выходной сигнал усилителя 19 поступает на гидрораспределитель 7. Для включения или выключения приводя тянущих валов при работающем гидронасосе служит муфта 22, Устройство также содержит валик 23, 1742194

Устройство работает следующим образом, При включении электродвигателя 5 и муфты 22 тянущие валики 4 обеспечивают подачу материала и размотку рулона, при 5 этом требуемое натяжение транспортируемого рулонного материала обеспечивает петлевой валик 13. В статическом установившемся режиме петлевой валик 13 занимает вертикальное положение вместе с 10 маятниковой подвеской 14, Выходной сигнал датчика 17 положения равен нулю. Выходной сигнал электронного усилителя 18 положения петлевого вала является задающим входным сигналом для электрогидрав- 15 лического усилителя 19, управляющего гидрораспределителем 7. При этом на выходе гидрораспределителя 7 устанавливается перепад давлений, соответствующий такой скорости размотки рулона, при которой ма- 20 ятниковая подвеска петлевого валика занимает вертикальное положение. По мере размотки рулона его диаметр уменьшается, что приводит к увеличению натяжения полотна, при этом петлевой валик 13 отклоня- 25 ется от положения равновесия, Выходной сигнал датчика 17 положения петлевого валика вызывает уменьшение перепада давлений на линии подачи масла в гидродвигатель 8, В результате вращающий 30 момент и скорость вращения рулона на раскате изменяются таким образом, что маятниковая подвеска 14 с петлевым валиком 13 возвращаются в исходное вертикальное положение, а выходной сигнал датчика 17 по- 35 ложения петлевого валика принимает нулевое значение.

Датчик 1 T положения петлевого валика

13 является интегратором отклонения натяжения движущегося полотна от заданного 40 уровня. В процессе движсния полотна его натяжение обеспечивается за счет относительного рассогласования линейных скоростей привода тянущ х валов и раската в соответствии с выражением 45

ЛТ= EF где ЛT — отклонение натяжения полотна от задания;

EF — жесткость полотна материала на 50 растяжение;

Л вЂ” — относительное рассогласование

V скоростей привода тянущих валов и раската, 55

В динамических режимах при разгоне или торможении рулона отклонение положения петлевого валика по или против часовой стрелки вызывает соответствующее изменение перепада давления на выходе гидрораспределителя как по знаку, так и по величине таким образом, чтобы соответствующее изменение направления вращения, момента вращения и скорости размотки привело к возвращению петлевого валика в исходное положение.. При этом линейная скорость вращения рулона на раскате равняется скорости тянущих валиков, а натяжение разматываемого материала соответствует заданному давлению сжатого воздуха в пневмоцилиндре 15. Электронный усилитель 18 реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон преобразования, обладает астатическим свойством, т.е. способен сохранять за счет интегральной составляющей постоянный уровень выходного сигнала при нулевом значении входного сигнала от датчика

17 положения петлевого валика. При нулевом входном задающем сигнале на выходе электрогидравлического усилителя 19 устанавливается нулевой выходной сигнал, а на гидролиниях А и В гидрораспределителя 7 устанавливаются одинаковые давления, равные половине давления питания на входе, Перепад давлений на выходах гидрораспределителя 7 равен нулю, При изменении величины и полярности управляющего электрического выходного сигнала усилителя 19 перепад давлений рабочей жидкости на выходах А и В гидрораспределителя 7 изменяется пропорционально по величине и знаку от нуля до величины давления питания. При этом гидродвигатель 8 способен изменить направление вращения, передаваемый момент и скорость вращения в диапазоне его технических характеристик.

Управление гидродвигателем с помощью дросселирующего гидрораспределителя с пропорциональным управлением и обратной связью по перепаду давлений на гидродвигателе раската обеспечивают реверсивную работу гидродвигателя и высокие динамические параметры системы регулирования натяжения материала при его размотке с рулона на раскате, а также возможность поддержания натяжения на раскате при отключении электродвигателя от тянущих валов, исключая обрывы полотна и повышая эффективность регулирования его натяжения.

Формула изобретения

Устройство для регулирования натяжения поло на, преимущественно в станках для продольной резки рулонных материалов, содержащее гидродвигатель разматываемого рулона, соединенный посредством гидролиний с гидронасосом, петлевой ва1742194

15

25

35

45

Составитель М,Лейбович

Редактор О. Юрковецкая Техред M,Ìoðãå.iòàë Корректор А. Осауле н ко

Заказ 2255 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лик, механически связанный с рычажной подвеской, регулятор положения валика, включающий последовательно соединенные пневмоцилиндр, датчик положения валика, связанный с осью вращения подвески, электронный и электрогидравлический усилители, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, оно снабжено дросселирующим гидрораспределителем, установленным на гидролинии и связанным с выходом электрогидравлического усилителя, датчи5 ками давления, установленными на линии подачи рабочей жидкости в гидродвигатель и связанными с входами электрогидравлического усилителя.