Устройство для автоматического регулирования натяжения прядей каната

 

Устройство относится к технологическому оборудованию метизной промышленности, а именно к производству стальных канатов. Устройство для автоматического регулирования натяжения прядей каната канатовьющей машины содержит установленные на роторе машины секции, несущие по три направляющих ролика, средний из которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальной плоскости машины перпендикулярно оси подачи заготовки и имеет привод гидравлического типа, включающий в себя маслостанцию и параллельно связанные с ее напорной магистралью гидроцилиндры. Между маслостанцией и гидроцилиндрами одностороннего действия с возвратными пружинами последовательно установлены первый двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением и регулируемый гидродроссель, а выход последнего связан с каждым гидроцилиндром через редукционные клапаны с пропорциональным электромагнитным управлением. Поршневая полость каждого гидроцилиндра связана через обратные клапаны со вторым двухпозиционным гидрораспределителем с электромагнитным управлением. Устройство отличается повышенной точностью регулирования натяжения. 2 ил.

Изобретение относится к технологическому оборудованию метизной промышленности, а именно к производству стальных канатов, и может быть использовано в технологическом процессе производства канатов при их свивке.

Известно устройство для регулирования натяжения свиваемых прядей каната (А.с. СССР №1017750, МКИ D 07 В 3/06, “Канатовьющая машина”), содержащее в качестве регулирующих натяжение прядей каната элементов тормозные электрогенераторы, кинематически связанные с соответствующими зарядными катушками канатовьющей машины. Регулирование тормозного электромагнитного момента электрогенераторов осуществляется за счет установки в цепи обмоток возбуждения генераторов переменных сопротивлений, подвижные части которых кинематически связаны с рычагами для контроля радиуса намотки пряди зарядной катушки. Недостаток данного устройства заключается в том, что здесь происходит регулирование натяжения только по одному возмущающему параметру, приводящему к изменению натяжения пряди свиваемого каната - изменяющемуся радиусу намотки зарядной катушки. Технологическое натяжение прядей зависит еще от многих внутренних и внешних факторов (центробежных сил при вращении ротора, диссипативных сил узлов трения и т.д.), которые не учитываются в данном устройстве. Кроме того, контролировать натяжение и располагать исполнительное устройство регулирования натяжения желательно как можно ближе к плашкам, где непосредственно осуществляется свивка прядей в канат.

Известно устройство для выравнивания натяжения прядей каната гидравлического типа (А.с. СССР №1633045, МКИ D 07 В 3/06, 7/02, “Преформатор к канатовьющей машине”, прототип), содержащее установленные на роторе машины секции с тремя направляющими роликами, через которые пропущена прядь каната, средний из которых связан со штоком исполнительного гидроцилиндра и имеет, таким образом, возможность совершать возвратно-поступательные перемещения в радиальной плоскости машины. Натяжение каната регулируется за счет перемещения среднего ролика. Суть устройства заключается в том, что в гидросистеме с параллельно соединенными гидроцилиндрами перемещения средних роликов натяжных устройств создается давление, соответствующее требуемому натяжению прядей и которое поддерживается в определенных пределах с помощью реле давления. При падении давления вследствие утечек ниже уставки реле происходит подпитка гидросистемы. Данное устройство относится к устройствам регулирования пассивного типа (без обратной связи по возмущающему или отклоняющему параметру), осуществляющее только выравнивание натяжения в прядях, но не позволяющее поддерживать требуемое натяжение каждой пряди.

Изобретение направлено на повышение точности регулирования натяжения прядей каната.

Это достигается тем, что в устройстве для регулирования натяжения прядей каната, содержащем установленные на роторе машины секции, несущие по три направляющих ролика, средний из которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальной плоскости машины перпендикулярно оси подачи заготовки и имеет привод гидравлического типа, включающий в себя маслостанцию и параллельно связанные с ее напорной магистралью гидроцилиндры, последовательно введены между маслостанцией и гидроцилиндрами одностороннего действия с возвратными пружинами первый двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением и регулируемый гидродроссель, причем выход последнего связан с каждым гидроцилиндром через редукционные клапаны с пропорциональным электромагнитным управлением, а поршневая полость каждого гидроцилиндра связана через обратные клапаны со вторым двухпозиционным гидрораспределителем с электромагнитным управлением. Редукционные клапаны с пропорциональным электромагнитным управлением позволяют регулировать давление Р_ред в поршневых полостях гидроцилиндров в зависимости от сигнала рассогласования P_ред~N_зад-N_фак, где N_зад - заданная или требуемая величина натяжения пряди, N_фак - фактическая величина натяжения пряди, измеренная перед плашками, осуществляющими свивку прядей в канат. Таким образом, в каждой пряди независимо друг от друга осуществляется автоматическое регулирование натяжения пряди по фактической величине натяжения. Перевод поршней гидроцилиндров в рабочее и исходное (крайнее левое) положения осуществляется с помощью первого и второго двухпозиционных гидрораспределителей и обратных клапанов. Настройка быстродействия системы и качества динамического регулирования осуществляется с помощью регулируемого гидродросселя.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для автоматического регулирования натяжения прядей каната; на фиг.2 гидрокинематическая схема исполнительного привода устройства.

Устройство для автоматического регулирования натяжения прядей каната содержит задатчик 1 натяжения прядей каната, соединенный с одним из входов блока 2 сравнения, и датчик 3 натяжения пряди каната, соединенный с другим входом блока 2. Выход последнего соединен через позиционный регулятор 4 с исполнительным механизмом 5 натяжения прядей каната.

Исполнительный механизм 5 натяжения прядей каната включает установленные на роторе канатовьющей машины секции 6 с тремя роликами, средний из которых ролик 7 связан со штоком 8 гидроцилиндра 9 одностороннего действия с возвратными пружинами.

Для подачи масла к гидроцилиндрам 9 используется маслостанция 10, включающая в себя фильтр 11, гидронасос 12, предохранительный клапан 13 и маслобак 14. В напорной магистрали маслостанции 10 последовательно установлены первый двухпозиционный гидрораспределитель 15 с электромагнитным управлением и регулируемый гидродроссель 16. К выходу гидродросселя 16 подключены поршневые полости гидроцилиндров 9 через редукционные клапаны 17 с пропорциональным электромагнитным управлением.

Для слива рабочей жидкости из гидроцилиндров 9 в маслобак 14 используются обратные клапаны 18, соединенные со вторым двухпозиционным гидрораспределителем 19 с электромагнитным управлением.

Устройство работает следующим образом.

От задатчика 1 электрический сигнал, пропорциональный заданному натяжению пряди каната, поступает на первый вход элемента сравнения 2. Определенное датчиком 3 натяжение пряди каната в виде электрического сигнала поступает на второй вход элемента сравнения 2. Результат сравнения этих сигналов поступает на позиционный регулятор 4, который формирует сигнал и подает его на исполнительный механизм 5 натяжения прядей каната.

В исполнительном механизме 5 одновременно с включением кантовьющей машины происходит включение маслостанции 10. При этом двухпозиционный гидрораспределитель 15 находится в позиции I и рабочая жидкость через предохранительный клапан 13 сливается в бак 14. При включении ротора канатовьющей машины второй гидрораспределитель 19 обесточен (находится в позиции I), на электромагнит первого гидрораспределителя 15 подается сигнал, в результате чего последний переходит в позицию II, и жидкость от маслостанции 10 через дроссель 16 поступает через редукционные клапаны 17 к соответствующим поршневым полостям гидроцилиндров 9. В результате перемещения поршней со штоками 8 гидроцилиндров 9 перемещаются средние ролики 7. В результате этого перемещения натяжение прядей изменяется.

Регулирование усилия натяжения прядей осуществляется за счет изменения давления, подводимого к поршневым полостям каждого гидроцилиндра 9. Изменение этого давления пропорционально поданному электрическому сигналу от соответствующего позиционного регулятора 4 происходит путем подачи этого сигнала на электромагнит редукционного клапана 17.

Для перемещения средних роликов 7 со штоком 8 в исходное положение (крайнее левое по схеме) в начале свивки каната первый гидрораспределитель 15 переводится в позицию I, а второй гидрораспределитель 19 в позицию II. Жидкость через обратные клапаны 18 и второй гидрораспределитель 19 сливается в бак 14.

Для регулирования динамических свойств устройства в схеме использован регулируемый дроссель 16. Для того чтобы исключить в процессе регулирования натяжения в каждой пряди перетекание жидкости из одного канала в другой, использованы обратные клапаны 18.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования натяжения прядей каната канатовьющей машины, содержащее установленные на роторе машины секции, несущие по три направляющих ролика, средний из которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальной плоскости машины перпендикулярно оси подачи заготовки и имеет привод гидравлического типа, включающий в себя маслостанцию и параллельно связанные с ее напорной магистралью гидроцилиндры, отличающееся тем, что между маслостанцией и гидроцилиндрами одностороннего действия с возвратными пружинами последовательно установлены первый двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением и регулируемый гидродроссель, а выход последнего связан с каждым гидроцилиндром через редукционные клапаны с пропорциональным электромагнитным управлением, причем поршневая полость каждого гидроцилиндра связана через обратные клапаны со вторым двухпозиционным гидрораспределителем с электромагнитным управлением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2