Устройство для измерения длины движущегося материала

 

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: устройство содержит привод, фрикционный преобразователь угловой скорости, секционный ремень, расположенный на вращающемся диске, поворотный рычаг коррекции результатов измерений, зубчатое колесо, связанное с валом, систему считывания угла поворота приводного полого вала посредством оптронного диска и чувствительных элементов. Устройство отличается тем, что содержит гибкий секционный ремень, расположенный на приводном диске с возможностью провисания свободной части по длине, соизмеримой с диаметром диска, а ось его вращения совместима с осью поворота рычага, установленного на валу привода механизма коррекции передаточного отношения привода мерного диска, при этом зона корректирующего действия совпадает в пространстве с зоной измерения. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для измерения длины движущихся текстильных материалов.

Известно устройство (А.С. СССР N 1557449, кл. G 01 B 7/02, D 06 H 3/00), содержащее два пневматических транспортирующих валика с изменяющимися в процессе работы геометрическими параметрами; валы, позволяющие передавать вращательное движение рабочим элементам конструкции; измерительный диск, закрепленный на одном из валов; считывающее устройство и блоки обработки информации.

Недостатком этого устройства является отсутствие механизма корректировки скоростных режимов транспортирования материалов до и после зоны измерения. Необходимость такой корректировки обусловлена возможной десинхронизацией скоростей движения вследствие разности величин проскальзывания материала на разных участках относительно поверхности рабочих элементов конструкции.

Известно устройство (патент DE N 1448385, кл. G 01 B 7/04 прототип), содержащее транспортирующий валик, соединенный с блоком считывания количественной информации об угле его порота; экран; узел нанесения меток из электролита на материал и датчики считывания меток, установленные на эталонном расстоянии друг от друга.

Недостатком этого устройства является позиционное разделение зон измерения длины движущегося материала и ее корректирования, т.е. обеспечивается корректировка считанной информации о длине материала по другому участку, смещенному относительно зоны измерения при отсутствии гарантированной синхронизации скоростей движения на этих участках.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения длины движущегося материала.

Цель достигается тем, что устройство содержит гибкий секционный ремень, расположенный на приводном диске с возможностью провисания свободной части по длине, соизмеримой с диаметром диска, причем ось его вращения совмещена с осью поворота рычага, установленного на валу привода механизма корректировки передаточного отношения привода мерного диска, при этом зона корректирующего действия совпадает в пространстве с зоной измерения количества пройденного материала.

На чертеже показана функциональная схема устройства для измерения длины движущегося материала.

Устройство содержит привод 1, 2; кинематические передачи, включающие в себя фрикционный преобразователь угловой скорости с элементами передачи движения 3, 4, 5; диск с обработанной рабочей поверхностью 6, несущий на себе гибкий секционный ремень 7; рычаг 8; контактирующий с внутренней поверхностью секционного ремня посредством звеньев-пластин, зубчатое колесо 10, связанное с валом, на котором закреплен рычаг 8; оптронный диск 9, жестко связанный с полым валом 18.

Длина гибкого замкнутого секционного ремня 7 в 2-3 раза превышает длину окружного диска 6, а расстояние от оси вращения диска до опорной поверхности 14 приведено в соответствие с условиями, при которых свободная часть секционного ремня касается этой поверхности по линии, длина которой соизмерима с диаметром диска 6.

Секционный ремень 7 выполнен из металлических звеньев-пластин, соединенных между собой гибкими элементами, обеспечивающими расстояние между пластинками с точностью, соизмеримой с требованиями, предъявляемыми к точности измерения длины, а рабочая часть площадки пластины перекрывает линейный размер соединительных элементов по линии их замыкания. Одна из граней металлических пластинок, контактирующая с движущимся материалом, имеет рифление.

Фрикционный преобразователь угловой скорости вариаторного типа состоит из двух торовых поверхностей 3, 5 и промежуточного фрикционного диска 4, установленного на подпружиненной рамке 11. Соединение выполнено таким образом, что фрикционный диск может свободно вращаться вокруг оси рамки, а перемещение рамки по направляющим вызывает смещение диска, за счет чего и изменяется передаточное отношение фрикционного преобразователя. Зубчатая рейка 13 рамки, находясь в зацеплении, взаимодействует с зубчатым колесом 10, жестко закрепленным на валу поворота рычага 8.

Для транспортирования измеряемого материала по плоскости 14 в устройстве использованы привода и направляющие валики 16, 17, известной конструкции.

Устройство работает следующим образом. Одновременно с включением приводов транспортирования ткани по технологическому тракту включается и электропривод М. Вращающий момент через клиноременную передачу 1, 2 трансформируется через торовую поверхность 3 и фрикционный диск 4, находящийся в любом промежуточном положении, на торовую поверхность 5. Диск 6, взаимодействующий посредством полого вала 18 с торовой поверхностью 5, начинает вращаться со скоростью, соответствующей положению рамки 11. Секционный ремень 7 перекатывается по диску 6, а его нижняя свободная часть, контактирующая с движущейся тканью, перемещается с равной ей линейной скоростью. Если линейная скорость движения ткани не совпадает с окружной скоростью секционного ремня при контактировании его с поверхностью вращающегося диска, то измеряется угол наклона сбегающей и набегающей ветвей ремня. Щуп 15 рычага 8 скользит по внутренней поверхности секционного ремня и отслеживает изменение наклона его сбегающей ветви. Надежность сцепления ремня с тканью обеспечивается весом металлических пластин и рифлением контактирующих поверхностей.

Изменение угла наклона рычага 8 вызывает поворотное движение зубчатого колеса 10. Рейка 13 при этом линейно перемещается вместе с рамкой 11, которая посредством тяги 12 смещает и промежуточный фрикционный диск 4 относительно торовых поверхностей 4, 5. При этом изменяется передаточное отношение фрикционного преобразователя, что приводит к изменению угловой скорости диска 6 при постоянной угловой скорости двигателя М.

Если скорость движения секционного ремня на диске больше или меньше скорости движения ткани, то рычаг 8 вследствие смещения сбегающей его ветви поворачивается соответственно по часовой или против часовой стрелки. Учитывая динамические условия работы фрикционного преобразователя скоростей, развиваемая мощность на рычаге 8 достаточна для преодоления усилия, необходимого для перемещения фрикционного диска. При этом рамка 11, перемещаясь, сжимает или растягивает пружину 19, обеспечивающую постоянное кинематическое замыкание щупа 15 и внутренней поверхности секционного ремня. Промежуточный фрикционный диск 4 изменяет свое положение и радиус сцепления его с торовой поверхностью 3 уменьшается или увеличивается, а с поверхностью 5 наоборот увеличивается или уменьшается. Происходит изменение передаточного отношения фрикционного преобразователя и угловая скорость диска 6 уменьшается или увеличивается. Таким образом, происходит автоматическая корректировка суммарного угла поворота диска 6 в зависимости от величины перемещения ткани в единицу времени.

На полом валу 18 соосно с ним закреплен оптронный диск 9, отслеживающий угол поворота 6 и перемещение секционного ремня 7.

Чувствительные элементы 20 считывают информацию о длине движущегося материала по углу поворота оптронного диска 9. Блоки преобразования и обработки информации, представляющие собой известные технические решения, на чертеже не показаны и их описание в тексте не приводится.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее транспортирующие валики, измерительный узел, механизм корректировки измеренных величин и блок считывания информации, связанный с измерительным узлом, отличающееся тем, что измерительный узел выполнен в виде установленного с возможностью вращения измерительного диска, привода измерительного диска, гибкого замкнутого секционного ремня, установленного на измерительном диске с возможностью провисания и контактирования диска с измеряемым материалом по линии, длина которой соизмерима с диаметром диска, а механизм корректировки измеренных величин выполнен в виде кинематически связанного с приводом вращения измерительного диска рычага, установленного с возможностью поворота относительно оси, совпадающей с осью вращения измерительного диска, и контактирования с гибким замкнутым секционным ремнем.

РИСУНКИ

Рисунок 1