Устройство для регулирования натяжения ленточного материала


 


Владельцы патента RU 2536488:

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

Изобретение относится к области текстильного производства. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит электропривод рулона, датчик числа оборотов рулона, датчик натяжения, датчик длины наматываемого материала, сумматор, переключатель, блок задания модуля упругости материала, блок задания натяжения, блок масштабирования, второй сумматор, первый и второй блоки деления и интегратор. Датчик натяжения соединен своим выходом с первым входом первого сумматора и с первым входом первого блока деления. Второй вход первого блока деления подключен к выходу блока задания модуля упругости материала, а выход к первому входу второго блока деления. Второй вход второго блока деления соединен с выходом датчика длины наматываемого материала. Выход второго блока деления через размыкающий контакт переключателя соединен с первым входом второго сумматора. Второй вход второго сумматора через замыкающий контакт переключателя подключен к датчику длины наматываемого материала. Вход переключателя связан с датчиком числа оборотов рулона. Выход второго сумматора через блок масштабирования соединен с входом интегратора. Интегратор подключен своим выходом к входу блока задания натяжения. Выход блока задания натяжения соединен с вторым входом первого сумматора. Первый сумматор своим выходом соединен с входом электропривода рулона. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

 

Изобретение относится к производству рулонных материалов, в частности отделочному производству текстильной промышленности.

Известно устройство для регулирования натяжения ленточного материала при намотке (Авторское свидетельство СССР №467022, МПК B65H 23/20, 1975 г.), состоящее из датчика натяжения, вторичного прибора, регулятора, усилителя, приводного двигателя и цепи коррекции, причем цепь коррекции имеет 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.

К недостатку устройства следует отнести сложность реализации необходимого закона регулирования натяжения с изменением профиля лекала, а также невозможность контроля внутреннего состояния рулона.

Известно устройство для регулирования натяжения ленточного материала (Авторское свидетельство СССР №906883, МПК B65H 23/20, 1982 г.), содержащее устройство для регулирования натяжения ленточного материала, датчик натяжения, через сумматор электрически связанный с регулятором, задатчик натяжения и приводной электродвигатель, а также 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 выход датчика радиуса рулона и выход первого интегратора через дополнительный сумматор соединены с входом второго интегратора, выход которого подключен к задатчику натяжения.

Недостатком устройства является его малая точность, обусловленная использованием накладного датчика радиуса рулона и его низкочастотными колебаниями, вызванными эксцентриситетом рулона.

За прототип принято устройство для регулирования натяжения при намотке длинномерного материала (Авторское свидетельство СССР №129930 МПК B65H 77/00, 1985 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, причем программный блок выполнен в виде потенциометра, инвертора, блока деления и переключателя, а 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 - с вторым входом алгебраического сумматора, третьим входом соединенного с вторым потенциометром.

Недостатком устройства является его малая точность, обусловленная программным управлением натяжения материала, требующим проведения предварительных экспериментов и не позволяющим оперативно контролировать плотность намотки.

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

Технический результат достигается тем, что устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее электропривод рулона, датчик числа оборотов рулона, датчик натяжения, датчик длины наматываемого материала, сумматор и переключатель дополнительно содержит блок задания модуля упругости материала, блок задания натяжения, блок масштабирования, второй сумматор, первый и второй блоки деления и интегратор, при этом датчик натяжения соединен своим выходом с первым входом первого сумматора и с первым входом первого блока деления, второй вход которого подключен к выходу блока задания модуля упругости материала, а выход к первому входу второго блока деления, второй вход которого соединен с выходом датчика длины наматываемого материала, а выход через размыкающий контакт переключателя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через замыкающий контакт переключателя подключен к датчику длины наматываемого материала, причем вход переключателя связан с датчиком числа оборотов рулона, а выход второго сумматора через блок масштабирования соединен с входом интегратора, подключенного своим выходом к входу блока задания натяжения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, связанного своим выходом с входом электропривода рулона.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. На чертеже цифрами обозначены: материал 1, рулон 2, электропривод рулона 3, датчик натяжения 5, датчик длины наматываемого материала 4, датчик числа оборотов рулона 6, первый блок деления 7, второй блок деления 8, переключатель 9, имеющий замыкающий и размыкающий контакты, второй сумматор 10, первый сумматор 11, блок масштабирования 12, интегратор 13, блок задания натяжения 14, блок задания модуля упругости материала 15. Датчик натяжения 5 соединен своим выходом с первым входом первого сумматора 11 и с первым входом первого блока деления 7, второй вход которого подключен к выходу блока задания модуля упругости материала 15, а выход к первому входу второго блока деления 8, второй вход которого соединен с выходом датчика длины наматываемого материала 4, а выход через размыкающий контакт переключателя 9 к первому входу второго сумматора 10, второй вход которого через замыкающий контакт переключателя 9 подключен к выходу датчика длины наматываемого материала 4, причем вход переключателя 9 связан с выходом датчика числа оборотов рулона 6, а выход второго сумматора 10 через блок масштабирования 12 соединен с входом интегратора 13, соединенного своим выходом с входом блока задания натяжения 14, подключенного выходом ко второму входу первого сумматора 11, выход которого соединен с входом электропривода рулона 3.

Устройство работает следующим образом

В процессе намотки материала 1 плотность формируемого рулона 2 зависит от модуля упругости E материала и его натяжения F. Устройство стабилизирует плотность намотки путем автоматического регулирования натяжения материала на основе информации о вычисленных значениях радиуса рулона при намотке реального растянутого и нерастянутого материала. При этом датчик длины наматываемого материала 4 и датчик натяжения 5 измеряют реальную длину L и натяжение F материала. На основе задаваемого блоком задания модуля упругости материала 15 модуля упругости E материала и измеренного датчиком 5 натяжения F на выходе первого блока деления 7 определяется относительное удлинение наматываемого материала ε=F/E. Второй блок деления 8 на основе поданного на его входы значения длины материала L и относительного удлинения 8 обеспечивает вычисление длины нерастянутого материала L'=L/(1+ε). Полученные значения длины L - растянутого и L' нерастянутого материала через замыкающий контакт "a" размыкающий "b" контакт переключателя 9 подаются на входы второго сумматора 10.

В процессе наматывания рулона на каждом его обороте датчик числа оборотов рулона 6 выдает импульс на срабатывание переключателя 9, который изменяет состояние своих контактов. При этом на выходе второго сумматора 10 появляются периодически повторяющиеся с частотой оборотов рулона прямоугольные импульсы разной полярности. Амплитуда импульсов определяется длинами L и L', причем L'<L. С помощью блока масштабирования 12 длины L и L' пересчитываются на радиусы намотки растянутого R=L/2π и нерастянутого R'=L'/2π материала. На выходе интегратора 13 получается среднее значение разности радиусов ΔR=R-R' рулона, наматывающего растянутый (реальный) и нерастянутый материал. Блок задания натяжения 14 изменяет задающее натяжение F3 в зависимости от величины ΔR. Разность действительного F и F3 натяжения с выхода первого сумматора 11 подается на вход электропривода 3, который изменяет скорость v1 намотки, обеспечивая заданное натяжение.

Таким образом, в процессе формирования рулона происходит непрерывное вычисление радиуса рулона, соответствующего равноплотной намотке нерастянутого материала и регулирование на этой основе его натяжения.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее электропривод рулона, датчик числа оборотов рулона, датчик натяжения, датчик длины наматываемого материала, сумматор и переключатель, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок задания модуля упругости материала, блок задания натяжения, блок масштабирования, второй сумматор, первый и второй блоки деления и интегратор, при этом датчик натяжения соединен своим выходом с первым входом первого сумматора и с первым входом первого блока деления, второй вход которого подключен к выходу блока задания модуля упругости материала, а выход к первому входу второго блока деления, второй вход которого соединен с выходом датчика длины наматываемого материала, а выход через размыкающий контакт переключателя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через замыкающий контакт переключателя подключен к датчику длины наматываемого материала, причем вход переключателя связан с датчиком числа оборотов рулона, а выход второго сумматора через блок масштабирования соединен с входом интегратора, подключенного своим выходом к входу блока задания натяжения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, связанного своим выходом с входом электропривода рулона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в подготовительном отделе ткацкого производства на сновальных машинах. Устройство управления формированием сновальных валов содержит электропривод сновального вала, электропривод уплотняющего вала, датчик оборотов сновального вала.

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в приготовительном отделе ткацкого производства на сновальных машинах. Устройство управления формированием сновальных валов содержит электропривод сновального вала, электропривод укатывающего вала, датчик радиуса намотки, датчик числа оборотов сновального вала, счетчик числа оборотов сновального вала, блок деления, блок формирования заданной толщины наматываемой основы, релейный блок и сумматор, причем выходы датчика радиуса намотки и датчика числа оборотов сновального вала подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с первыми входами сумматора и релейного блока, второй вход которого подключен через счетчик числа оборотов сновального вала к выходу датчика числа оборотов сновального вала, а выход через блок формирования заданной толщины наматываемой основы ко второму входу сумматора, подключенного своим выходом к входу электропривода укатывающего вала.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к красильно-бельному производству. .

Изобретение относится к системам исследования характеристик полимерных материалов. .

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в приготовительном отделе ткацкого производства на шлихтовальных и перегонных машинах.

Изобретение относится к средствам регулирования и может быть использовано для регулирования натяжения гибких материалов на машинах текстильного, бумагоделательного, полиграфического и других производств, и позволяет регулировать натяжение без превышения относительной деформации выше заданной при транспортировании материалов с различными модулями упругости.

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.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при наземной отработке тросовых систем. .

Изобретение относится к средствам контроля натяжения оттяжек антенно-мачтовых устройств. Устройство содержит первое и второе соединительные звенья, основание, двойной двуплечий рычаг и сжимаемый элемент в виде изогнутой листовой пружины с пазами. Основание содержит основную плоскость основания с расположенными на ней полками. Двойной двуплечий рычаг образован двумя параллельно расположенными пластинами и соединяющими их тремя осями. Первой осью рычаг соединен с полками основания, на второй оси закреплено первое соединительное звено, а третья ось опирается на изогнутую листовую пружину с пазами. Пружина концами упирается в основную плоскость основания, а полки основания входят в пазы пружины. На полках основания закреплено второе соединительное звено. На наружных поверхностях полки основания и пластины двойного двуплечего рычага выполнены риски, совмещение которых сигнализирует о достижении требуемого растягивающего усилия, приложенного к устройству через первое и второе соединительные звенья. В результате уменьшаются габаритные параметры устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в оборудовании для намотки основы и ткани. Устройство для определения плотности намотки рулонных материалов содержит импульсный датчик числа оборотов рулона, вычислительный блок, импульсный датчик радиуса рулона, релейный блок, два аналого-цифровых преобразователя, масштабирующий блок, накапливающий сумматор, блок деления и регистрирующий прибор. Импульсный датчик числа оборотов рулона подключен к первому входу релейного блока. Второй вход релейного блока вместе с входом первого аналого-цифрового преобразователя соединены с импульсным датчиком радиуса рулона. Выход релейного блока подключен через последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и масштабирующий блок к входу накапливающего сумматора. Сумматор связан своим выходом с первым входом блока деления. Второй вход блока деления подключен к выходу вычислительного блока. Вычислительный блок соединен своим входом с выходом первого аналого-цифрового преобразователя. Выход блока деления подключен к регистрирующему прибору. Обеспечивается повышение точности контроля плотности намотки с учетом действующих напряжений. 1 ил.
Наверх