Устройство для натяжения провода

 

Использование: технологическое оборудование для изготовления электрических катушек. Сущность изобретения: устройство содержит электродвигатель 2, на валу которого установлен каркас 3 для наматывания провода 4 со смоточного узла 5. На станине размещены узел натяжения прооода 6. компенсатор 7 с роликом. Узел натяжения 6 содержит электромагнит, между полюсами которого расположена полая камера , в полости которой размещен исполнительный элемент в виде ферромагнитного порошка. При включении электродвигателя 2 под воздействием провода изгибается тензобалка, на которой расположена полая камера, и отдатчика положения каркаса напряжение через усилитель подается на инвертор . Одновременно этот же сигнал подается на запрограммированное счетнокомандное устройство, в результате чего происходит переключение источника питания с делителем, который и подает соответствующее напряжение на инвентор. Под воздействием внешнего магнитного поля, создаваемого электромагнитом, возникают силы взаимодействия, которые способствуют прижатию ферромагнитного порошка к проводу. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ч-rf k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы2,, 1778800 А1 (si)s Н 01 F 41/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ „„".-"" ац

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

СО

О

C) (21) 4796915/07 (22) 26.12.89 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии электрических машин малой мощности (72) Г.И.Туманишвили, P.Ñ.×óòêåðàøBèëè, Э.Г.Герсамия и Г.Н.Тактакишвили (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1314396, кл. Н 01 F 41/04, 1960.

Авторское свидетельство СССР

М 658196, кл. 0 05 В 47/04, В 65 Н 59/06.

1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОДА (57) Использование: технологическое оборудование для изготовления электрических катушек. Сущность изобретения: устройство содержит электродвигатель 2, на валу которого установлен каркас 3 для наматывания провода 4 со смоточного узла 5. На станине размещены узел натяжения провода 6, компенсатор 7 с роликом. Узел натяжения 6 содержит электромагнит, между полюсами которого расположена полая камера, в полости которой размещен исполнительный элемент в виде ферромагнитного порошка. При включении электродвигателя

2 под воздействием провода изгибается тензобалка, на которой расположена полая камера, и от датчика положения каркаса напряжение через усилитель подается на инвестор. Одновременно этот же сигнал подается на запрограммированное счетнокомандное устройство, в результате чего происходит переключение источника питания с делителем, который и подает соответствующее напряжение на инвентор, Под воздействием внешнего магнитного поля, создаваемого электромагнитом, возникают силы взаимодействия, которые способствуют прижатию ферромагнитного порошка к проводу. 1 з..п. ф-лы, 4 ил.

1778800

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических катушек и может быть использовано для стабилизации натяжения провода к намоточным станкам в электротехнической промышленности.

Известно устройство для стабилизации натяжения провода к намоточным станкам, содержащее датчик натяжения, связанный через задатчик преобразователь и усилитель-регулятор с исполнительным элементом, и направляющие элементы, установленные на основании, причем датчик натяжения выполнен в виде двух втулок из токопроводящего материала, установленных соосно и с зазором в цилиндре из токопроводящего материала и выполненных с изолированными внутренними поверхностями, при этом втулки электрически связаны с исполнительным элементом.

Недостатком этого устройства является инерционность тормозной пластины за счет ее массы и дискретность контактирования тормозной пластины и направляющего стержня и провода по линии, что приводит к дестабилизации натяжения и повышенной повреждаемости изоляции провода.

Известно так>ке устройство для натяжения игольной нити в швейной машине, содержащее стержень с глазком для нити, кинематически связанный с главным валом машины, и регулятор натяжения нити, управляемый электромагнитным приводом, содер>кащий сердечник и стакан с ферромагнитными материалами.

Недостатками этого устройства является низкая стабильность натяжения из-за отсутствия возможности программирования, обратной связи и инерционности шариков, диаметр которых больше диаметра отверстия в станке.

Цель изобретения — улучшение качества изделия путем стабилизации натяжения провода.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем узел натяжения исполнительным элементом, датчик скорости и положения каркаса, сумматор напряжения с

40 усилителем, задатчик напря>кения и датчик натяжения, связанные с источником напряжения, оно снабжено счетно-командным уз- 50 лом, делителем напряжения и инвертирующим суммирующим усилителем с двумя входами, при этом сумматор напряжения соединен с задатчиком напряжения и датчиком натяжения, а датчик скорости и положения каркаса подключен к первому входу инвертирующего суммирующего усилителя непосредственно и к второму входу — через последовательно соединенные счетно-командный узел и делитель напряжения.

С целью уменьшения повреждаемости провода исполнительный элемент выполнен в виде ферромагнитного порошка и материала, обладающего смазочным действием.

Новизна предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что оно снабжено счетно-командным узлом, делителем напряжения и инвертирующим суммирующим усилителем с двумя входами, при этом сумматор напряжения соединен с задатчиком напряжения, а датчик скорости и положения каркаса подключен к первому входу инвертирующего суммирующего усилителя непосредственно, к второму входу —, через последовательно соединенные счетно-командный узел и делитель напряжения, а также и в выполнении узла натяжения с исполнительным элементом, который выполнен в виде ферромагнитного порошка и материала, обладающего смазочным действием.

Указанные признаки новизны являются существенными признаками отличия и по отношению к известным техническим решениям, направленным на решение задач аналогичного назначения.

На фиг. 1 дан общий вид намоточного устройства с устройством для стабилизации натяжения провода к намоточным станкам; на фиг. 2 — узел натяжения устройства; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4— блок-схема управления рабочими элементами устройства.

Устройство для стабилизации натяжения провода к намоточным станкам содержит станину 1 (фиг. 1) с установленным электродвигателем 2, на валу которого установлен каркас 3 для наматываемого провода 4 со смоточного узла 5. На станине размещены также узел натяжения провода

6, компенсатор 7 с подпружиненным роликом, направляющие провода 8. 9 и датчик расположения каркаса относительно наматываемого провода и скорости намотки с усилителем (на фиг. 1 не показан).

Узел напряжения провода 6 содержит электромагнит 10 (фиг, 2), между полюсами которого расположена полая камера 11, в полости которой размещен исполнительный элемент 12 в виде ферромагнитного тормозногс материала в порошкообразном агрегатном состоянии, смешанный со смазкой, например твердой, для исключения абразивного воздействия ферромагнитного порошка на изоляционное покрытие провода 4 при его торможении.

1778800

Узел натяжения провода содержит и датчик натяжения (фиг. 3), например тензодатчик, установленный на тензоблоке 13, посредством которого полая камера 11 установлена на станине 1 устройства.

Полая камера 11 (фиг. 2) снабжена шарнирно установленной крышкой, предназначенной для открытия и заправки ее полости исполнительным элементом 12, а также и для заправки провода в полость камеры 11.

Для ввода и вывода провода 4 полость камеры 11 снабжена пазами 15, 16 и состоящими из двух частей уплотнителями 17, 18, размещенными на входе и выходе камеры

11, причем одна из частей уплотнителей 17 расположена в камере 11, а вторая 18 — s крышке 14. Уплотнители 17, 18 предназначены для исключения выхода исполнительного элемента 12 из полости камеры 11.

Система управления рабочими элементами устройства (фиг. 4) состоит из установленного на тензобалке 13 датчика натяжения 19, датчика положения каркаса относительно наматываемого провода и скорости намотки 20. выполненного, например, в виде индукционного датчика, усилителя 21, сумматора напряжения 22, задэтчика напряжения 23, усилителей 24, 25, источника напряжения с делителем 26, счетно-командного устройства 27 и суммирующего инвертирующего устройства 28, Датчик положения каркаса относительно наматываемого провода и скорости намотки 20 предназначен для выдачи импульсов при повороте каркаса 3, причем частота импульсов пропорциональная частоте его вращения. Для исключения электромагнитных постоянных времен на инерционность катушек электромагнитной системы датчик положения каркаса относительно провода наматываемого провода и скорости намотки 20 установлен на валу электродвигателя 2 с некоторым смещением относительно удаленных точек некруглого каркаса 3 от центра его вращения в направлении, противоположном этому вращению.

Система управления рабочими элементами устройства соединена с электромагнитом 10 узла натяжения провода 6 через усилитель 21, соединенный с сумматором напряжения 22, причем с сумматором напряжения 22 соединены датчик напряжения

23 и датчик натяжения 19 через усилитель

24 и датчик положения каркаса относительно наматывэемогс провода и скорости намотки 20 через усилитель 25 с последовательно подключенными счетнокомандным устройством 27 и источником напряжения с делителем 26, выход которого

55 соединен с выходом усилителя 25 и через инвертор 28 соединен с сумматором натяжения 22.

Устройство для стабилизации натяжения провода к намоточным станкам работает следующим образом.

Перед началом работы открывают крышку 14 полой камеры 11, вследствие чего части 17, 18 уплотнителей расходятся и провод 4, подаваемый со смоточного устройства 5, заправляют между их разведенными частями. Располагая его над пазами

15, 16 полой камеры 11, путем легкого ручного натяжения провод 4 легко спускают в исполнительный элемент 12, находящийся в полой камере 11. Следует отметить, что при открывании крышки 14 и отходе частей 18 от частей 17 уплотнителей, выход исполнительного элемента 12 из полой камеры 11 исключен за счет частей 17 и 18 уплотнителей. Крышку 14 закрывают, конец провода через направляющую 9, компенсатор натяжения 7 и направляющую 8 подают на каркас 3 и закрепляют на нем. Посредством задатчика напряжения 23 на сумматоре напряжения 22 задается напряжение U>, которое после усиления в усилителе 21 подают на электромагнит напряжение, обеспечивающее заданное натяжение провода 4.

Включают электродвигатель 2 с одновременным включением системы управления рабочими элементами устройства. При этом под воздействием движущегося провода тензобалка 13, на которой расположена полая камера 11, изгибается и от датчика положения 19 напряжение Uz через усилитель 24 подается на сумматор 22, Одновременно с этим датчик положения каркаса относительно наматываемого провода и скорости намотки 20 при контактировании провода с каркасом в местах, наиболее удаленных от центра вращения каркаса (или мотовила), дающих наибольшие ускорения и натяжения провода, дает сигнал напряжения 0з, который через усилитель 25 подается нэ инвертор 28.

Одновременно с усилителя 25 этот же сигнал подается на заранее запрограммированное счетно-командное устройство 27, в результате чего происходит переключение источника питания с делителем 26, ко" орый и подает соответствующие напряжения 04 на инвертор 28.

Таким образом, от инвертора 28 на сумматор 22 подается напряжение, равное

0з+04, где это напряжение суммируется с напряжением U>, от задатчика 23, после чего суммарное напряжение U>+Uz+U< сравнивается с напряжением Uz, подаваемым от усилителя 24.

1778800

При наличии разницы напряжения Uz от суммарного напряжения U1+Ua+U4 напряжение, питающее электромагнит 10, корректируется до тех пор, пока Uz не станет равным этой сумме.

Под воздействием внешнего магнитного поля. создаваемого электромагнитом 10, между исполнительным элементом в виде ферромагнитного тормозного материала и находящимся в нем проводом, согласно закону электромагнетиэма, возникают силы взаимодействия, которые и способствуют прижатию ферромагнитного зерна к проводу

Следует отметить, что при намагниченном зерне (ферромагнитом) наибольший магнитный момент возникает в плоскости, проходящей через наибольшую ось зерна.

При движении же провода сила трения, увлекая зерно ферромагнитного материала, будет стремиться повернуть его, а магнитный момент, наоборот, восстановить его прежнее положение, оказывая сопротивление движению провода, тем самым создавая необходимое натяжение провода. В вышеуказанной последовательности происходит регулирование натяжения провода в процессе намотки.

Предложенная система управления рабочими элементами устройства и его узла натяжения провода позволяет повысить производительность и качество за счет взаимосвязи блоков системы управления и конструктивного выполнения узла натяжения провода, в котором в качестве исполнительного элемента использован ферромагнитный тормозной материал в порошкообразном агрегатном состоянии, позволяющий уменьшить массу и инерционность подвижных элементов.

5 Кроме того, устройство позволяет кроме стабилизации натяжения и его регулирование по заданной программе.

Формула изобретения

10 1. Устройство для натяжения провода к намоточным станкам, содержащее узел натяжения с исполнительным элементом, датчик скорости и положения каркаса, сумматор напряжения с усилителем, задат15 чик напряжения и датчик натяжения, связанные с источником напряжения, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества изделия путем стабилизации натяжения провода, оно снабжено счетно-ко20 мандным узлом, делителем напряжения и инвертирующим суммирующим усилителем с двумя входами, при этом сумматор напряжения соединен с задатчиком напряжения и датчиком натяжения, а датчик скорости и

25 положения каркаса подключен к первому входу инвертирующего усилителя непосредственно и к второму входу — через последовательно соединенные счетно-командный узел и делитель напря30 жения.

2. Устройство w n, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшения повреждаемости провода исполнительным элементом, последний выполнен в виде

35 ферромагнитного порошка и материала, обладающего смазочным действием.

1778800

Составитель Г.Туманишвили

Техред М.Моргентал Корректор М Максимишинец

Редактор

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

Заказ 4196 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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