Устройство для регулирования натяжения ленточного материала

Авторы патента:

B65H23/00 - Установка, натяжение, выравнивание или направление лент или полотнищ (установка изделий B65H 9/00; при сращивании B65H 21/00; натяжные устройства для лент, полотнищ или нитевидных материалов B65H 77/00)

Владельцы патента RU 2523497:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего професионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)

Изобретение относится к производству рулонных материалов и может быть использовано в машинах для намотки ткани в отделочном производстве текстильной промышленности. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит приводной электродвигатель, датчик натяжения, задатчик натяжения, усилитель мощности, блок вычисления теоретического радиуса рулона, два сумматора, блок масштабирования, блок деления и датчик тока. Блок вычисления теоретического радиуса рулона соединен своим входом с валом электродвигателя. Приводной электродвигатель подключен к усилителю мощности через датчик тока. Выход датчика тока соединен с входом блока масштабирования. Блок масштабирования связан своим выходом с первым входом блока деления. Второй вход блока деления соединен с датчиком натяжения. Выход блока деления соединен с первым входом первого сумматора. Второй вход первого сумматора связан с выходом блока вычисления теоретического радиуса. Выход первого сумматора подключен к входу задатчика натяжения. Задатчик натяжения соединен своим выходом с первым входом второго сумматора. Второй вход второго сумматора подключен к датчику натяжения. Выход второго сумматора связан с входом усилителя мощности. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

Изобретение относится к производству рулонных материалов и может быть использовано в машинах для намотки ткани в отделочном производстве текстильной промышленности.

Известно устройство для регулирования натяжения ленточного материала при намотке (Авторское свидетельство СССР №467022, МПК В65Н 23/20, 1975 г.), содержащее датчик натяжения, вторичный прибор, регулятор, усилитель, приводной двигатель, цепь коррекции, имеющую сельсин-датчик, соединенный с валом приводного двигателя, сельсин-приемник, профильное лекало и датчик угла поворота, электрически связанный с регулятором, причем сельсин-приемник посредством редуктора соединен с профильным лекалом. Это устройство измеряет натяжение материала в процессе намотки, преобразует полученный сигнал в воздействие на приводной двигатель по закону, определяемому корректирующим блоком.

Недостатком указанного устройства является неудовлетворительное качество намотки, обусловленное отсутствием возможности обеспечить стабилизацию плотности наматываемого материала.

Известно устройство для регулирования натяжения при намотке длинномерного материала (Авторское свидетельство СССР №1299930, МПК В65Н 77/00, 1987 г.), содержащее датчик натяжения, подключенный к первому входу алгебраического сумматора, датчики линейной скорости длинномерного материала и частоты вращения барабана, программный блок и регулятор частоты вращения барабана, подключенный к выходу алгебраического сумматора, программный блок, выполненный в виде потенциометров, инвертора, блока деления и переключателя, причем выходы датчиков линейной скорости длинномерного материала и частоты вращения барабана подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого через первый потенциометр подключен к входу инвертора и первому входу переключателя, второй вход которого связан с выходом инвертора, а выход - со вторым входом алгебраического сумматора, третьим входом соединенного со вторым потенциометром.

Устройство позволяет обеспечить задаваемую зависимость натяжения материала от радиуса намотки, не позволяя при этом контролировать ее плотность в процессе наматывания, что снижает качество формирования рулона.

За прототип принято устройство для регулирования натяжения ленточного материала (Авторское свидетельство СССР №906883, МПК В65Н 23/20, 1982 г.), содержащее датчик натяжения, через сумматор электрически связанный с регулятором, задатчик натяжения, приводной электродвигатель, датчик радиуса рулона и смонтированный на валу приводного электродвигателя датчик числа оборотов, блок определения приращения радиуса, входы которого соединены с выходами датчиков радиуса рулона и числа оборотов, первый и второй интеграторы и дополнительный сумматор, при этом выход блока определения приращения радиуса соединен с входом первого интегратора, а второй вход датчика радиуса рулона и выход первого интегратора через дополнительный сумматор соединены с входом второго интегратора, выход которого подключен к задатчику натяжения.

Недостатком указанного устройства является его малая точность, обусловленная наличием накладного роликового измерителя реального радиуса рулона, являющегося источником помех, связанных, в частности, с эксцентриситетом рулона и отрицательно влияющего на качество намотки.

Технический результат заявляемого устройства заключается в повышении точности стабилизации плотности намотки.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее приводной электродвигатель, датчик натяжения, задатчик натяжения, усилитель мощности, блок вычисления теоретического радиуса рулона, соединенный своим входом с валом электродвигателя, и два сумматора, дополнительно содержит блок масштабирования, блок деления и датчик тока, при этом приводной электродвигатель подключен к усилителю мощности через датчик тока, выход которого соединен с входом блока масштабирования, связанного своим выходом с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с датчиком натяжения, а выход соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого связан с выходом блока вычисления теоретического радиуса, выход первого сумматора подключен к входу задатчика натяжения, соединенного своим выходом с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к датчику натяжения, а выход связан с входом усилителя мощности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для регулирования натяжения ленточного материала.

Здесь материал 1 наматывается в рулон 2 со скоростью v и натяжением F. Устройство содержит электродвигатель 3 рулона, соединенный с усилителем мощности 4 через датчик тока 5, блок вычисления теоретического радиуса 6, датчик натяжения 7, блок масштабирования 8, блок деления 9, задатчик натяжения 10, первый сумматор 11 и второй сумматор 12, причем блок масштабирования 8 своим входом соединен с датчиком тока 5, а выходом подключен к первому входу блока деления 9, второй вход которого соединен с датчиком натяжения 7, а выход с первым входом первого сумматора 11, второй вход которого связан с выходом блока вычисления теоретического радиуса 6, а выход подключен к входу задатчика натяжения 10, соединенного своим выходом с первым входом второго сумматора 12, второй вход которого подключен к датчику натяжения 7, а выход связан с входом усилителя мощности 4.

Устройство работает следующим образом.

Ленточный материал 1 наматывается в рулон 2 со скоростью v и натяжением F электродвигателем 3, получающим питание от усилителя мощности 4 через датчик тока 5. На выходе блока вычисления теоретического радиуса 6 намотки на основе математической модели, в основу которой положена спираль Архимеда, на каждом обороте рулона вычисляется его теоретический радиус R_T. Ток, потребляемый электродвигателем 3 и измеряемый датчиком тока 5 при условии пренебрежения за малостью потерями мощности в электродвигателе и кинематических узлах устройства, пропорционален моменту М на валу рулона, что позволяет при измеренном датчиком натяжения 7 натяжении F вычислить действительный радиус R_Д как отношение M/F. Это действие выполняет блок деления 9. С помощью блока масштабирования 8 обеспечивается коррекция указанного отношения при наладке устройства. Сравнение теоретического радиуса рулона R_T, определенного на основе математической модели для равноплотного рулона, с действительным радиусом R_Д с помощью первого сумматора 11 позволяет определить их разность ΔR, подаваемую на вход задатчика натяжения 10. Второй сумматор 12 сравнивает действительное натяжение F и заданное натяжение F₃. Их разность ΔF=F₃-F подается на вход усилителя мощности 4, регулирующего напряжение и ток электродвигателя 3 таким образом, чтобы минимизировать отклонения ΔF натяжения и ΔR теоретического и действительного радиусов намотки и таким образом обеспечить равноплотную по радиусу структуру рулона.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее приводной электродвигатель, датчик натяжения, задатчик натяжения, усилитель мощности, блок вычисления теоретического радиуса рулона, соединенный своим входом с валом электродвигателя, и два сумматора, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок масштабирования, блок деления и датчик тока, при этом приводной электродвигатель подключен к усилителю мощности через датчик тока, выход которого соединен с входом блока масштабирования, связанного своим выходом с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с датчиком натяжения, а выход соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого связан с выходом блока вычисления теоретического радиуса, выход первого сумматора подключен к входу задатчика натяжения, соединенного своим выходом с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к датчику натяжения, а выход связан с входом усилителя мощности.

Способ контролирования приводки между отпечатанным изображением и трехмерной структурой на упаковочном материале // 2479834

Установка для натяжения сеточного полотна // 2228896

Изобретение относится к технологической оснастке для растяжки плоских сеточных рамок и позволяет повысить равномерность натяжения сеточного полотна во взаимно перпендикулярных направлениях с возможностью применения материала с широким диапазоном деформирования.

Устройство для обработки магнитных лент // 2189641

Тканенаправитель // 2174488

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для равнения движущегося текстильного материала по кромке при сматывании в рулон. .

Способ контролируемого совмещения множеств элементов первого и второго непрерывно движущихся полотен (варианты) и способ контролируемого совмещения множеств контрольных меток первого и второго непрерывно движущихся полотен // 2152310

Устройство для формирования рулона гибкого материала // 2151729

Изобретение относится к устройствам для формирования рулона наматываемого упругого материала и может быть использовано в производстве рулонных материалов в бумагоделательной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Регулятор натяжения // 2142400

Изобретение относится к регуляторам натяжения длинномерных материалов и используется при автоматизации процесса изготовления изделий из композиционных материалов методом намотки.

Автоматизированный комплекс контроля положения движущегося полотна // 2110465

Изобретение относится к оборудованию для контроля и регулирования поперечного перемещения движущегося полотна и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в текстильной, химической и металлургической промышленностях.

Устройство для намотки ленточного материала на бобину // 1726344

Способ управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия // 2552370

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов в машинах непрерывного действия. При осуществлении способа управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия заполняют U-образную машину текстильным материалом. Обеспечивают контроль количества текстильного материала в машине. Количество материала контролируют верхним и нижним датчиками уровня. Измеряют промежуток времени t↑ нарастания уровня текстильного материала в машине от нижнего датчика уровня до верхнего датчика уровня и измеряют промежуток времени t↓ убывания уровня текстильного материала в машине от верхнего датчика уровня до нижнего датчика уровня. Сравнивают величины t↑ и t↓, а при t↑≠t↓ фиксируют несимметрию автоколебаний. Вычисляют эквивалентное отклонение от заданного значения линейной скорости δV текстильного материала на входе в технологическую машину вследствие возмущающих воздействий. Корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину. Обеспечиваются надежность и точность управления количеством текстильного материала в технологической машине. 1 ил.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала // 2559645

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может быть применено в ткацком производстве на сновальных и перегонных машинах. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит приводной электродвигатель, датчик натяжения, сумматор, блок задания натяжения, датчик радиуса рулона, дополнительно содержит функциональный блок, усилитель мощности, два блока умножения, блок задания линейной скорости намотки. Датчик радиуса рулона подключен к входу функционального блока. Выход функционального блока соединен с первым входом первого блока умножения и первым входом второго блока умножения. Второй блок умножения подключен вторым входом к выходу блока задания натяжения, а выходом к второму входу сумматора. Первый вход сумматора связан с датчиком натяжения, а выход соединен с первым входом усилителя мощности. Выход усилителя мощности подключен к приводному электродвигателю, а второй вход соединен с выходом первого блока умножения. К второму входу первого блока умножения подключен блок задания линейной скорости намотки. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

Способ адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия // 2573368

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия. При осуществлении способа адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия наносят метки на текстильный материал. Транспортируют материал с заданной линейной скоростью. Заполняют U-образную технологическую машину непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом. Обеспечивают контроль нанесенных на текстильный материал меток и формируют импульсы в процессе заполнения технологической машины. Фиксируют количество меток, поступивших в технологическую машину. Измеряют расстояние между смежными метками на входе в технологическую машину. В рабочем режиме измеряют расстояние между смежными метками на входе и выходе технологической машины. Производят расчет общей длины текстильного материала и количества меток в технологической машине и относительного изменения его геометрических размеров в процессе обработки. Корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину. Стабилизируют по приоритету количество меток в технологической машине. При заданном количестве меток в технологической машине осуществляют управление длиной текстильного материала в технологической машине. Обеспечивается надежность управления количеством текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних возмущений. 1 ил.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала // 2626735

Изобретение относится к области текстильной промышленности и может быть применено в оборудовании для намотки ткани. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит импульсный датчик радиуса рулона, приводной электродвигатель с усилителем мощности, датчик числа оборотов рулона, два переключателя, реверсивный счетчик, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, блок задания приращения радиуса рулона и второй сумматор. К входу усилителя мощности подключен выход сумматора. Сумматор соединён входами с датчиком натяжения и блоком задания натяжения. Выход импульсного датчика радиуса рулона соединен с первыми входами первого и второго переключателей. Вторые входы переключателей подключены к выходу датчика числа оборотов рулона. Выходы переключателей подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик связан своим выходом через аналого-цифровой преобразователь с первым входом второго сумматора. Второй сумматор подключен своим вторым входом к блоку задания приращения радиуса рулона. Выход второго сумматора подключен через цифроаналоговый преобразователь к блоку задания натяжения. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

Устройство стабилизации плотности намотки гибкого материала // 2626736

Изобретение относится к области текстильной промышленности и может быть использовано в производстве рулонных материалов. Устройство стабилизации плотности намотки гибкого материала содержит приводной двигатель с усилителем мощности, датчик числа оборотов рулона, импульсный датчик длины наматываемого материала, блок сравнения, переключатель, накапливающий сумматор, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель теоретического радиуса и масштабирующий блок. Импульсный датчик длины наматываемого материала подключен к первому входу переключателя. Второй вход переключателя вместе с входом вычислителя теоретического радиуса соединен с выходом датчика числа оборотов рулона. Выход переключателя через накопительный сумматор связан с входом аналого-цифрового преобразователя. Преобразователь подключен своим выходом к первому входу блока сравнения. Ко второму входу блока сравнения через масштабирующий блок подключен выход вычислителя теоретического радиуса. Выход блока сравнения через усилитель мощности соединен с приводным двигателем. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.