Устройство для регулирования натяжения при намотке длинномерного материала на паковку

 

Сущность изобретения: электродвигатель постоянного тока (1), паковка (2), материал (3), мерный ролик (4), датчик линейной скорости (5), логарифмирующий блок (6), прямой вход (7), блок вычитания (8), датчик угловой скорости (9), логарифмирующий блок (10), минусовой вход(11), сумматор (12), задатчик натяжения (13), антилогарифмирующий блок(14), преобразователь напряжение-ток (15), усилитель (16), 1 - 2 - 9 - 10 - 11 -8; 1-2-4-5-6-7-8; 13-12; 8- 12 - 14-15-16-1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 65 Н 77/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815296/12 (22) 16.04.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Кировское злектромашиностроительное производственное объединение им.

Лепсе (72) М. А. Кисляков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1299930, кл. В 65 Н 77/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ПРИ НАМОТКЕ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА НА ПАКОВКУ

ÄÄ5UÄÄ 1770246 А1 (57) Сущность изобретения: электродвигатель постоянного тока (1), паковка (2), материал (3), мерный ролик (4), датчик линейной скорости (5), логарифмирующий блок (6), прямой вход (7), блок вычитания (8), датчик угловой скорости (9), логарифмирующий блок(10), минусовой вход(11), сумматор(12), эадатчик натяжения (1 3), антилогарифмирующий блок (14), и реобраэователь напряжение-ток (15), усилитель (16), 1 — 2 — 9 — 10—

11 — 8; 1-2 — 4 — 5 — 6-7 — 8; 13 — 12; 8 — 12 — 14 — 15 — 16 — 1. 1 ил.

1770246

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться также в текстильной промышленности, Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

Сущность изобретения поясняется структурной схемой устройства.

Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала при намотке его на паковку содержит электродвигатель

1 постоянного тока, на оси которого установлена паковка 2 для намотки длинномерного материала 3, который при намотке глубоко охватывает мерный обводной ролик

4 датчика 5 линейной скорости материала.

Выход этого датчика через первый логарифмирующий блок 6 связан с прямым входом

7 блока 8 вычитания. На валу электродвигателя 1 кроме паковки 2 установлен датчик 9 угловой скорости паковки. Выход этого датчика через второй логарифмирующий блок

10 связан с минусовым входом 11 блока 8 вычитания. Выход этого блока подключен к одному из входов сумматора 12, другой вход которого подключен к выходу логарифмического задатчика 13 натяжения материал а. В ыход сумматора 12 через антилогарифмирующий блок 14 связан с блоком управления приводом паковки, включающим преобразователь 15 напряжение-ток и усилитель 16. Выход его связан с электродвгателем 1.

Устройство работает следующим образом, Посредством задатчика 13 напряжения задают напряжение, пропорциональное логарифму требуемого натяжения:

U13=LgH (Здесь и в дальнейшем все сигналы заданыы в нормированном виде без учета масштабных коэффициентов пропорциональных величин), В то же время датчик 5 линейной скорости перемещающегося материала вырабатывает сигнал, пропорциональный линелной скорости перемещения U5 = V.

Логарифмирующий блок 6 выдает на прямой вход 7 блока 8 сигнал, пропорциональный логарлфму линейной скорости движения материала: U6 = LgV, Создающий движение и натяжение электродвигателя 1 при этом вращается с угловой скоростью, измеряемой датчиком 9 угловой скорости;

U9 = й). При этом логарифмирующий блок

10 выдает на минусовой вход 11 блока 8 сигнал, пропорциональный логарифму угловой скорости оправки 2;

U10 = Lg в.

Блок вычитания 8 определяет разность между логарифмом линейной скорости перемещения материала и логарифмом угловой скорости вращения электродвигателя 1 с паковкой 2. А сумматор 12 прибавляет к этой разности логарифм задваемого номи5 нального натяжения. Таким образом, на выходе сумматора 12 сигнал равен:

U12=LgH+ LgV — Lg со (1)

Антилогарифмирующий блок 14 вырабатывает сигнал:

10 014 Н Ч! й) (2)

Это напряжение пропорционально моменту М, который должен создать электродвигатель 1 при текущем радиусе R паковки

2 для обеспечения натяжения P. Действи15 тельно отношение:

R=V/ и (3) есть ни что иное, как текущий радиус паковки. Поэтому (2) с учетом (3) имеет вид:

U14= HR=M (4)

20 Сигнал, пропорциональный требуемому моменту, с выхода антилогарифмирующего блока преобразуется преобразователем 15 напряжение-ток и усилителем 16 в пропорциональный требуемому моменту ток:

25 116 = К16 Н R = К16 М (5)

Электродвигатель 1 осуществляет преобразование этого же тока в момент, который при данном текущем радиусе и при текущих линейной скорости материала и yr30 лавой скорости паковки необходим для обеспечения заданного натяжения.

Действительно, вращающий момент пропорционален току якоря:

М1 = С.la Ф (6)

35 где M1 — вращающий момент, С вЂ” постоянный коэффициент, Ф вЂ” магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, 40 la — ток якоря.

При независимом возбуждении от источника постоянного тока со стабильным напряжением поток равен:

Ф = Кф Ub, (7, 45 где Кф — постоянный коэффициент, зависящий от конструкции электродвигателя, Ub— напряжение обмотки возбуждения.

Поскольку две последних величины по50 стоянны, то и поток Ф также постоянен, Поэтому (6) может быть записана в следующем виде:

M1 = Км.la (8)

55 где Км = С Ф вЂ” постоянная величина.

Поскольку усилитель 16 с преобразова. телем 15 поддерживают ток через якорь, тс

la = l16, Поэтому, подставляя (8) в (5), имеем:

M1 = Км:116 = Км К16 М (9) 17?0246

25

35

45

Составитель M. Кисляков

Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман

Редактор С. Козлова

Заказ 3707 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

Если установить K16 = 1/Км, где К16 — обобщающий коэффициент усиления контура регулирования, то М1 = М = Н R (10)

Таким образом, устройство вне зависимости от величины скорости обеспечивает такой момент вращения М1, который необходимо для создания при данном текущем радиусе R паковки заданную величину натяжения Н.

Благодаря устранению противоречия между скоростью, качеством, точностью и надежностью расширяются технологические возможности и область применения устройства на тонкие и непрочные нити при одновременном повышении производительности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования натяжения при намотке длинномерного материала на паковку, содержащее датчики линейной скорости материала и угловой скорости паковки, задатчик натяжения материала, выходом связанный с первым входом

5 сумматора, и блок управления приводом паковки, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цеплью расширения технологических возможностей, оно имеет антилогарифмирующий блок, логарифмирующие блоки и блок

10 вычитания, причем логарифмирующие блоки входами связаны соответственно с выходами датчиков линейной скорсоти материала и угловой скорости паковки, а выходами — с блоком вычитания, выход

15 которого соединен с вторым входом сумматора, а выход сумматора связан через антилогарифмирующий блок с блоком управления приводом.