Барабан устройства для временного накопления нити во время подачи

 

, (ь . Ийоне а, %БА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (и) 579895

i(6l) Дополнительный к патеиту— (22) Заявлено 11.03.76(21) 2331258/12 (23) Приоритет - (32) 25.06.75 (31} 590303 (33) США (43) Опубликовано05.11.7 7.Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 21.10.77 (5l) М. Кл.

В 65 M 51/20

Гвсудврственнь1й наинтвт

6аввтв Ннннстрав СССР ва дневи нэебретеннй и атнрн1тий (Я) УДК 677.055 (068.В),. Иностранец. Роберт В. Клеменс (США) (72) Автор изобретения

Иностранная фирме .

Веско Индастриз Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) БАРАБАН УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВРЕМЕННОГО НАКОПЛЕНИЯ

НИТИ ВО ВРЕМЯ ПОДАЧИ

Изобретение касается устройств для временного накопления нити Во время подачи, которые могут быть использованы при периодической подаче нити, например к ткацкому станку или швейной машине, или цри подаче нити с заранее заданной постоянной линейной скоростью.

Известно устройство для временного на копления нити р з время подачи, снабженное барабаном, имеюшим накопительную сек- lg пию, переходящую в расширяющуюся нагрузочную секцию„которая может иметь коннческук форму или может быть выполнена ввиде раструба (1).

Нить наматывают на барабан в нагруэоч- да ной части, вызывая перемещение первого витка аксиально :в накопительную секцию, имеющую участок меньшего диаметра, при этом каждый последующий виток, образованный: на нагрузочкой части, взаимодействует с предыдущим и заставляет его перемещаться вдоль оси барабана. Далее процесс повторяется, н каждый вновь образованный виток перемешает предыдущие по осн барабана.

Однако в некоторых случаях на негру- 25

2 зочной части начинают образовываться"витки, которые не перемешают првдыдушнв витки вперед к противопопожному концу барабана, а накапливаются из нагрузочной части, что приводит к загромождению нагрузочкой части к нв обеспечивает создания требуемого единственного слоя витков нити на барабанв.

Кроме того, нить, первоначально взаимодействующая с нагруэочной секцией барабанов, при мотке вместо постецеиного соскальзывания в направлении к ранее образованному витку в действительности резко соскакивает.

Для образования витка на нагрузочной секции барабана нить должна находиться под определенным натяжением, вызывающим ее растяжение. Далее, когда нить намотана на нагрузочную секцию, которая имеет больший диаметр, чем:цилиндрическая накопительная секция, при движении каждого витка с нагрузочной секции к накопительной секции меньшего диаметра первоначально растянутая нить частично укорачивается, при етом усилие натяжения в нити снижается. Это влечет эа собой сн»578885 жение усилии трении, противодействующего осевому перемещению нити, что приводит к черезмерному ослаблению витков и не дает воэможности обеспечить (однослойное) и угравляемое перемещение витков по оси

5 накопительного барабана, Белью изобретения является обеспечение образования одинарного слоя витков нити на поверхности барабана и исключе-. ние резких перемещений витков нити вдоль поверхности барабана.

Для этого в барабане, имеющем накопительную секцию, переходящую в расширюошуюся нагрузочную секцию, линия, об»раэуюшая профиль поверхности барабана, имеет в месте перехода нагрузочной секции в накопительную точку перегиба, полученную пересечением двух прямых, од в иэ которых пересекает ось барабана под углом, тангенс которого равен статическо- р му коэффициенту трения нити по поверхности барабана, а другая — под углом, тангенс которого равен динамическому коэффициенту трения нити по поверхности барабана, при этом профиль нагрузочной секции 25 выполнен таким образом, что углы наклона касательных к нему возрастают по мере удаления от точки перегиба, а профиль накопительной секции выполнен таким образом, что углы наклона касательных к не- 30

rëó уменьшаются по мере удаления от точки перегиба.

Поверхность барабана может быть выполнена из алюминия. Кроме того, она выполнена таким образом, что касательная 35 к поверхности нагрузочной секции в точке, находящейся непосредственно перед точкой перегиба, образует с осью барабана угол больше 13, а касательная к поверхности накопительной секции в точке, на- 40 ходяшейса непосредственно после точки перегиба, образует с осью барабана угол о

„еньше 11

При таком выполнении поверхности барабана первый виток автоматически сдви- 4б нется в точку, расположенную сразу же за точкой перегиба, поскольку касательная в любой точке нагрузочной секции обра зует с осью барабана угол, тангенс которого больше статического коэффициента

50 трения. Когда на нагруэочную секцию будет памотан второй виток, он постепенно соскользнет с достаточным моментом инерции до взаимодействия с первым, сдвинет

l его и займет его место.

Момент инерции движущегося второго витка нити создает усилие, достаточное для смешения первого витка вперед от точ ки перегиба, хотя в этой точке касательная к поверхности барабана образует с осью его угол, тангенс которого меньше динамического коэффициента трения.

Когда на нагруэочную секцию будут наматываться новые витки, для перемещения предыдущих витков потребуется добавочный момент инерции, который будет обеспечен, благодаря указанной переменной форме нагрузочкой секции в направлении назад от точки перегиба.

На фиг. 1 показан известный накопительный барабан, вид сбоку; на фиг. 2 и 3схемы, иллюстрирующие работу барабана, изображенного на фиг. 1; на фиг. 4 - предложенный накопительный барабан, вид боку; на фиг. 5 — узел 1 фиг. 4 в увеличенном масштабе, схематически изображающий конструкцию и работу предложенного накопительного барабана, Известный накопительный барабан, подобный описанному в патенте CI1IA No. 3225446, содержит коническую нагруэочную секцию

1 и цилиндрическую накопительную секцию

С, на пересечении которых находится точка перегиба А. При намотке нити на негрузочную секцию L образуется первый виток W и если танг енс угла 9 (которы и ко», .7 ническая секция Ь образует с осью барабена) равен или больше коэффициента трения между нитью и поверхностью барабана, виток Я займет положение непосредственно за точкой перегиба А. Следующий виток

М/,образованный на нагрузочной секции, переместится; до контакта с витком VJ< и сдвинет его вдоль оси барабана вперед (влево, если смотреть на фиг. 1) и займет положение на точке перегиба, которое ра» нее занимал виток N< (см, фиг. 2). Если же тангенс угла 9 практически равен статическому коэффициенту трения, наступит момент, когда вновь образованный виток не сможет сдвинуть все ранее образованные витки по поверхности барабана и расположится на нагрузочкой поверхности его {см, фиг. 3),,где такое положение создалось после десятого витка., Для нормальной работы питвтеля, важнейшим компонентом которого является накопительный барабан, такое положение недопустимо. увеличение угла 8 при котором тангенс этого угла значптельно больше статического коэффициента трения, не будет удовлетворительным решением проблемы, так как это создает избыточный момент инерции, первому витку, образованному на нагрузочной секции, что приведет к отсутствию одинарного слоя витков на накопительной секции барабана и вызовет нежелательную рыхлость.

Точка перегиба А (фиг. 4)определяется пересечением линии К, образующей уголь осью барабана, равный 25о с лиииэй

Р, обуазуюшей с этой осью угол равный 5, где

Nc (коэффициент статического трения)

m m0,22, 5

N (коэффициент динамического трения)

0,19. о

Следует отметить, что тангенс углаВ(25 ) больше Л „,:в то же время как тангенс ут ла с4 (5 ) меньше NQ.

l0

В направлении назад (вправо) от точки перегиба (фиг. 5J профиль барабана выполнен, так, что касательные к нему образуют с осью барабана последовательно увеличивакяпиеся углы Q. 38 и О = 50 о о

- а-, 9 соответствующие положениям нити, обозначенным соответственно 3 и Z . В направлении вперед {влево) от точки перегиба профиль барабана выполнен так, что касательные к нему в последовательных точках, соответствующих положениям нити Ь, с и 3 образуют с осью барабана последовательо но умен шаюшиеся углы оа а именно оа 4, 3 ..";,ис„= 2 °

Первый виток Т образуется следую4 шим образом.

Если профиль барабана выполнен согласно предложенному изобретению, и натяжение нити, которая наматывается на него, эквивалентно весу витка Ч/, то первый виток Т, образуемый на барабане в положении Х непосредственно перед точкой перегиба А> будет воздействовать на поверхность барабана с усилием Ф, направленным перпендикулярно оси барабана. Усилие И может быть разложено на нормальное (перпендикулярное линии К ) усилие

М, и тангенциальное, параллельное линии

К1 усилие 4х,причем понятно, что усилие противодействует усилию трения 1„, 40

Поскольку усилие Ч/ . может быть принято за единицу, можно записать следующие уравнения быть выражены так. Сумма тангенциальных компонентов витков Т и Т равна

t„+t. 5 ИВ, +5 И о(4-0,42 a.и 0,0&7=0;O

Сумма усилий трения, противодействующих витков Т и Т равна

-М n„ Ng и =hh cos8,+M со5а

=0 19 Îå 906 0þ 19 0 996 О, f72 + О, 189 0 364 .

Сумма тангенциальных усилий, равная

0,509, больше суммы усилий трения,равной

0,361, поэтому виток Т заставит витокТ1 занять положение о, 8 сам переместится в положение (Х .

Виток ТЭ будет образован на барабане и займет положение Х в контакте с витком Т, занимающим положение CL .

Возникающие при этом усилия выражаются таким образом.

Сумма тангенцнальных компонентов вит° 2 ° 3 р

1 +тд+1ь = 54H8g Ф 5<пОс Ф 54ирс

4 я

=0,422+ 0 087+ 0)070= 0,579.

Сумма усилий трения, противодействую ших виткам Т, Т и Т равна

+1„=М cos8(hhg.cosMg+hhg cos g0,19 0,906 + 0,19 0,996 + 0,19 0,997

О, 172 + 0,1 892 + О, 1 894 СЯ5506.

Как видно, сумма тангенциальных усилий, равная 0,579, больше противодействующей суммы усилий трения, равной 0,5506 поэтому виток Т> сдвинет виток Т и Т» соответственно в положения С и 6, а сам займет положение О..

Виток Т4 будет образован на поверхнос" ти барабана и займет положение Х в контакте с витком Т,, находящимся в положении (1.Усилия, возникающие при этом, могут быть представлены следуюшим образом.

Сумма тангенциальных компонентов Т4

Т, Т и Т,4 равна

1„й< 8, =0,422

1„= М и,„М сО564 0,22 0,906-0,399.

Ввиду того, что усилие 1 „ (усилие, вызывающее соскальзывание витка вниз) боль- 9) ше чем усилие 1„(противодействующее ему усилие трения), первый образованный на барабане виток соскользнет. к точке перегиба А > где он попадоает на линию Р4 имеющую уклон ос 5, и займет положение Ьб и на накопительной секции.

Второй виток Т будет образован на барабане ь положении х в контакте с витком Т который находится в положении ц., Возникаюшие при этом усилия могут 60

Ь с 5 П (51 1 2 5 Э х а

=0)422 0,087< 0,070+ 0,052 0 Ь31.

Сумма противодействующих им усилий трения + о+ ь + +f с равна

Mg cos8)+ My cos(x(+М cosocgi hhg co5oc g й, 19 ° 0,906 + 0,19 0,996 + 0,19 0,997+

+ 0,19 0,998 = 0,7402.

Сумма тангенциальных усилий, равная

0,631, меньше противодействующей ей суммы усилий трения, равной 0,7402, поэтому виток Т4 останется в положении г

Виток Т> будет образован на барабане, Так как виток Т4 находится в положении т, то он займет положение у в контакте

579895

Q BHTKoM Т ° (лвдУет отметитьв ITo s Ilo ложении у касательная К образует с осью

О барабанаI угол ф,равный 38, поэтому воз« никающие в подобном случае усилии могут быть представлены следующим образом. б

Сумма тангвнциальных компонентов вич ков Т, Т, Т, Т 1и Т равна

f>+t„+4 + 4 . =ф<иВ Ф &виб вЫИФ в&внФу15вН >.

0,615 + 0в422 + 0,087 + 0,070 +

+ 0,052 1,246. 1О

Сумма противодействующих им усилий трения равна

+ + q f + f = М СО98 +)ЧСCO58II

+ IМ С08 ОС в -В МС СОЬВХЙ + МС СО& 0 6 5

Ов22 Ов 77 8 + Ов22 Oв&06 + Ов22вОв966+

+ O,22 0,997 + 0,22 0998 - 0171+

+ 0,199 + 0,2191 + 0,2193 + 0,2195

1,02 8. !

Благодаря тому,что касательная к поверхности барабана и положении ф образует, с осью барабана угол, больший чем в положении Х;, виток Ti имеет значительно бопьшее тангеициальное усилие, обеспечивающее смещение всех предыдущих витков Тв в Тв у, в в

Т и Т соответственно и положении а и d, а виток Т займет положейи е

Х

Следует отметить, что и расчетах, относящихся к образованию витка Т виспользо- х«0 вался статический коэффициент трения, а не динамический, поскольку при образовании этого витка остальные, находились на некоторое время в состоянии покои. Однако, как только образовался виток Т, все витки 35 приходят в движение, и дальнейшие расчеты ведутся с учетом динамического коэффициента трения, имеющего меньшую величину, Следовательно, на барабан может быть намотано большое количество витков до 40 того, как снова возникает очересйая задер>кка, которая потребует дополнительного -"омента, инерции, получаемого в положении

",, в котором касательная к профилю барабана образует с осью его еще больший 4 в угол (50 ).

Таким образом, путем придания барабану профиля, касательные к которому в последовательных точках, расположенных назад от точки перегиба, образуют с осью 50 барабана прогрессивно увеличивающиеся углы, можно обеспечить перемещение всех ранее образованных витков под воздейст вием вновь образованного витка вперед вдоль оси барабана. Однако отдельные вит- 55 ки время от времени будут останавливаться на нагрузочной секции, поэтому последующие будут,:образовываться на ней, .в точке, ка« сательная в которой к профилю барабана образует с осью его больший угол, что обес- 60

8 печивавт добавочнов усилие для перемещения всвх предыдущих витков.

Диаметр части барабана, расположенной в направлении впврвд,от точки перегиба, уменьшается, а потому натяжение нити в витке на этой части барабана снижается, и соответственно снижается ее эквивалентный ввс Ю . Это ведет к уменьшению усив лия трения, противодействующего осевому перемещению витков и может вызвать рыхлость их и создать препятствие для их управляемого перемещения вперед. Чтобы иао бежать этого нежелательного положения, профиль барабана выполнен так, что касательные к нему в последовательных точках в направлении вперед от точки перегиба образуют с осью барабана прогрессивно уменьшающиеся углы, в . Это уменьшение угла . ос, ео-первых, увеличивает нормальный компонент усилия М, увеличивая таким обр ом усилив трения.М, 9/ и, во-вторых, уменьшает тангвнкиальный компонент усилии 9f, уменьшая твм самым усилие, стремящееся сдвинуть виток неуправляемым образом.

Формула изобретения

1. Барабан устройства для временного накопления нити во время подачи, имеющий наконитвльную секцию, пврвходящую в расширяющуюся нагрузочную свккиюв о т л ич а ю шийся тем, что, с келью обеспечения образования одинарного слоя em» ков нити на его поверхности и исключения резких перемещений витков нити вдоль нее, линия, образующая профиль поверхности барабана, имеет в месте переходе нагрузочной секции в накопительную точку перегиба, полученную пересечением двух прямых, одна из которых пересекает ось барабана под углом, тангенс которого .равен статическому коэффициенту трения нити по поверхности барабана, а другая - под углом, тангенс которого равен динамическому коэффициенту трения. нити Ilo поверхности барабана при этом профиль нагрузочкой секции выполнен таким образом, что ут лы наклона касательных к нему возрастают по мере удаления от точки перегиба, а профиль накопительной секции выполнен таким образом, что углы наклона касательных к нему уменьшаются по мере удаления от точки перегиба.

2. Барабан по ц. 1, о т л и ч а юшийся тем, что его поверхность выполнена из алюминия.

3. Барабан попп. 1и 2, о т л и ч а-, ю шийся тем, что касательная к поверхности нагрузочной секции в точке, на.ходящейся непосредственно перед точкой перегиба, образует с осью барабана угол

579895

1 2

Рог. 2

Рис. Х

Составитель В. Джермакян

Техред Н. Андрейчук Корректор Н. Кованева

Редактор И. Марховская

Заказ 3598/49 Тираж 1087 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/S

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Пр ектная, 4

9 больше 13, а касательная к поверхности, накопительной секпии в точке, находящейcs непосредственно после точки перегиба, о образует с осью барабана угол меньше 11, 10

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Патент США М 3843069, кл. 242 47.12, 1974.

Ы1 И М, 11

W Риг. д