Устройство для контроля плотности ткани по утку
Владельцы патента RU 2264487:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановская государственная текстильная академия (RU)
Изобретение относится к области измерительных устройств на ткацких машинах и касается устройства для контроля плотности ткани по утку, содержащего корпус, датчик приближения берда, датчик длины, усилитель сигнала от датчика приближения берда, формирователь импульсов, схему «И», счетчик, индикатор. Устройство содержит таймер и вычислительное средство, при этом вычислительное средство своими входами подключено к выходу счетчика, к выходу таймера и к выходу датчика длины, а своими выходами вычислительное средство соединено с входом схемы «И» и входом таймера. Чувствительный элемент преобразователя выполнен на основе шариковых подшипников, соединенных между собой, одновременно являющихся контактами, и свободно вращающихся роликов, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Данное устройство более надежно в работе и позволяет повысить скоростные характеристики работы ткацкого станка. 3 ил.
Изобретение относится к измерительным устройствам и служит для оперативного контроля плотности ткани по утку, скорости и производительности ткацкого станка, а также для сохранения полученной информации о станках с последующей передачей через последовательный порт в П.К. в виде файла.
Известно устройство [1] для контроля плотности ткани по утку, оно содержит импульсный датчик длины ткани, выходом связанный со счетным входом триггера, прямым входом подключенного к первому входу элемента «И», второй выход которого соединен с выходом измерителя числа уточных нитей, а выход подключен к суммирующему входу счетчика. Также с целью повышения точности путем обеспечения непрерывного контакта без потери информации о текущей плотности оно имеет последовательно соединенные дополнительные элемент «И» и счетчик, при этом инверсный выход триггера и выход измерителя уточных нитей связаны соответствующими входами дополнительного элемента «И». Измеритель числа уточных нитей выполнен в виде датчика положения берда ткацкого станка.
Недостатком данного устройства является низкая точность измерения длины в условиях возвратно-поступательного движения ткани, поскольку имеет место точечный контакт преобразователя длины с тканью, а также узкие функциональные возможности.
В качестве прототипа выбрано устройство [2], содержащее установленный в неподвижных направляющих токопроводящие ползун и игольчатый элемент, иглы которого расположены с возможностью взаимодействия с тканью, связанный с ползуном подвижный контакт, взаимодействующий с изолированной шиной, включенной в электрическую цепь счетного устройства. Игольчатый элемент снабжен пластиной, плоскость которой перпендикулярна осям его игл, и смонтирован шарнирно на ползуне с зазором относительно шины, а контакт установлен на пластине игольчатого элемента, при этом последняя подпружинена к шине, причем ползун в верхней части имеет продольный паз для размещения и перемещения в нем пластины игольчатого элемента.
Недостатком прототипа является большое трение скольжения, возникающее между ползуном и элементами датчика, а также применение игл, что может вызвать повреждение структуры ткани. Следствием вышеперечисленных недостатков является уменьшение точности измерения длины. Еще одним недостатком являются узкие функциональные возможности.
Техническим результатом изобретения является уменьшение силы трения между контактами подвижной части преобразователя и неподвижной путем замены трения скольжения на трение качения, вследствие чего увеличивается чувствительность датчика, что позволяет исключить игольчатый элемент, а также расширение функциональных возможностей устройства путем определения скорости работы ткацкого станка, вычисления его производительности и сохранения полученных данных в памяти устройства с возможностью передачи их в компьютер в виде файла.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения плотности ткани по утку, содержащем корпус, датчик приближения берда, датчик длины, усилитель сигнала от датчика приближения берда, формирователь импульсов, схему «И», счетчик, индикатор, согласно изобретению устройство содержит таймер и вычислительное средство, при этом вычислительное средство своими входами подключено к выходу счетчика, к выходу таймера и к выходу датчика длины, а своими выходами вычислительное средство соединено с входом схемы «И» и входом таймера, при этом чувствительный элемент преобразователя выполнен на основе шариковых подшипников, соединенных между собой, одновременно являющихся контактами, и свободно вращающихся роликов, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения.
На фиг.1 показана блок-схема устройства контроля плотности ткани по утку. На фиг.2 показан общий вид измерительного преобразователя заявляемого устройства. На фиг.3 - то же, разрез по А-А.
Блок-схема заявляемого устройства содержит: датчик положения берда 1, преобразующий приближение берда к опушке ткани в электрический сигнал; блок усиления 2, служащий для усиления и детектирования сигнала с датчика; блок формирования импульсов 3, предназначенный для формирования поступающего сигнала в импульс прямоугольной формы; схему «И» 4, с помощью которой импульсы подаются или не подаются на счетчик импульсов 5; вычислительное средство 6, своими входами подключенное к выходу счетчика 5, к выходу таймера 7 и к выходу датчика длины 8, а своими выходами соединено с входом схемы «И» 4, входом таймера 7 и дисплеем 9.
Измерительный преобразователь содержит датчик положения берда 1 и датчик длины 8. Датчик длины 8 состоит из корпуса 10; чувствительного элемента 11, представляющего собой три шариковых однорядных радиальных подшипника 12, соединенных посредством металлического стержня 13, жестко закрепленного в корпусе чувствительного элемента, а также свободно вращающиеся на осях 14 две пары роликов 15; двух неподвижных направляющих 16; печатной платы 17 с разведенными на ней тремя дорожками 18 (средняя дорожка определенной длины и изолирована от двух крайних, которые соединены между собой); резинового покрытия 19, обеспечивающего лучшее сцепление чувствительного элемента с тканью; упора 20, служащего для фиксирования устройства.
Устройство работает следующим образом. Движущаяся ткань за счет силы трения перемещает чувствительный элемент 11 датчика длины, движение которого осуществляется посредством подшипников 12 (одновременно являющихся контактами) и направляющих роликов 14 (ролики исключают возможность произвольного перемещения чувствительного элемента). Крайние подшипники постоянно соприкасаются с соответствующими дорожками. В свою очередь датчик 1 (фиг.1) при каждом приближении берда выдает сигнал, который усиливается и детектируется в блоке 2, формируется в импульс прямоугольной формы - блок 3 и поступает на один из входов логического элемента «И» 4. Как только средний подшипник 12 (фиг.2 и 3) коснется дорожки 18 на выходе датчика длины 8 (фиг.1), появляется сигнал, поступающий в вычислительное средство 6. Вычислительное средство подает сигнал на логический элемент «И» 4, при этом импульсы начинают поступать на вход счетчика 5, а также включает таймер 7. Счетчик 5 начинает подсчитывать импульсы (соответствующие прокинутым уточинам).
Включенный таймер 7 формирует определенный временной интервал, по окончании которого подается сигнал в вычислительное средство 6. Из счетчика 5 будут считаны данные и сохранены в памяти, а так как приближение берда к опушке равно обороту главного вала, то таким образом определится скорость работы оборудования в данный интервал (например, в минуту).
Вычислительное средство 6 выключает таймер 7. В свою очередь импульсы, поступающие от датчика положения берда 1, будут считаться до тех пор, пока подшипник 12 будет перемещаться по центральной дорожке 18, длина корой равна определенному значению (например, 10 см). После прохождения всей дорожки 18 цепь разомкнется и сигнал с датчика длины 8 исчезнет. Подсчет импульсов прекратится и данные из счетчика 5, которые соответствуют плотности ткани по утку, сохраняются в памяти вычислительного средства 6.
Также с помощью блока вычислительного средства 6 рассчитывается производительность работы оборудования по формуле: м/ч, [3] где n - частота вращения главного вала, об/мин, t - расчетное время работы станка, мин, t=60 мин, Р - плотность ткани по утку на 10 см. Все полученные данные отображаются на дисплее.
Таким образом, расширяются функциональные возможности устройства, позволяющие вести контроль трех взаимосвязанных величин: плотности ткани по утку, скорости работы ткацкого станка и его производительности.
Применение в качестве вычислительного средства однокристальной ЭВМ с энергонезависимой памятью позволяет сохранить полученные данные в памяти (т.е. можно достаточно оперативно собрать информацию со всех станков в цеху) и далее полученные данные о станках можно передать в персональный компьютер через последовательный порт, которые сохраняются на жестком диске в виде файла.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1158631, МКИ D 03 J 1/20, 1984.
2. Авторское свидетельство СССР №1640236, МКИ 5 D 03 J 1/20, 1988.
3. Ефремов С.М. Автоматические ткацкие станки. - М.: Легкая индустрия, 1975, 268 с.
Устройство для контроля плотности ткани по утку, содержащее корпус, датчик приближения берда, датчик длины, усилитель сигнала от датчика приближения берда, формирователь импульсов, схему И, счетчик, индикатор, отличающееся тем, что устройство содержит таймер и вычислительное средство, при этом вычислительное средство своими входами подключено к выходу счетчика, к выходу таймера и к выходу датчика длины, а своими выходами вычислительное средство соединено с входом схемы И и входом таймера, при этом чувствительный элемент датчика длины выполнен на основе шариковых подшипников, соединенных между собой, одновременно являющихся контактами, и свободно вращающихся роликов, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения.
