Устройство для регулирования скорости намотки нити
О П И С А - Н И Е (ll)6o2456
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 10.76 (21) 2424289/28-12 с присоединением заявки № (51) М. Кл.
В 65 Н 59/38 (23) Приоритет—
Гасударственный комитат
Соввта Министров СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 5 04 78Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 99.0Ъ,УЬ (53) УДК 677.053. .23 (088.8) / (72) Авторы изобретения
В. Н. Копибо, А. Ш. Фрадин, А. Б. Смагоринский. и В. Н. Кошель (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт машин дпя производства синтетических вопокон (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ
НАМОТКИ НИТИ
Изобретение относится к области производства синтетических нитей и предназначено для использования на бобинажно-перемоточных и формовочно-намоточных машинах.
Известно устройство для регулирования скорости намотки нити, содержащее датчик диаметра бобины, выполненный в виде сельсина, ротор которого кинематически связан с указывающим валиком, контактирующим с поверхностью раковин (бобины), приводимой во вращение электродвигателем, датчик скорости паковки, подключенный к обмотке возбуждения сельсина.
Недостатком известного устройства является наличие погрешности, обусловленной нелинейной зависимостью выходного напряжения сельсина от изменяющегося напряжения возбуждения, что значительно сужает диапазон регулирования скорости намотки нити и снижает точность регулирования до +-1,5%.
С целью повышения точности регулирования, предлагаемое устройство имеет электронный ключ, фильтрующий элемент и одновибратор, а датчик скорости бобины выполнен частотным и через одновибратор, электронный ключ и фильтрующий элемент связан с приводом бобины, при этом датчик диаметра бобины подключен к электронному ключу. 25
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные дна гра и и ы на п ряжения в устройстве. Нить наматывается в паковку 2, укрепленную на бобинодержателе 3, приводимом во вращение электродвигателем 4. Раскладка нити вдоль оси вращения паковки 2 осуществляется раскладчиком 5. К паковке 2 прижат укатывающий ролик 6, имеющий толкатель 7, перемещающийся в направляющих 8. В пазу толкателя 7, перпендикулярном оси его перемещения, имеется ролик 9, установленный на пальце рычага 10, укрепленного на валу ротора сельсина 11, подключенного к обмотке возбуждения переменного тока 12. Выход сельсина 11 через выпрямитель 13 подключен на зажимы питания полупроводникового ключа 14. На входе ключа 14 установлен одновибратор 15, собранный на транзисторах и формирующий электрические импульсы постоянной длительности. Вход одновибратора 15 соединен с выходной обмоткой тахогенератора 16, кинематически связанного с бобинодержателем. Тахогенератор 16 выполнен частотным, например в виде генератора переменного тока с постоянными магнитами. Выход полупроводникового ключа 14 посредством фильтра 17 постоянной составляющей напряжения связан с усилителем 18. По, 602456 следиий подключен к обмотке управления электродвигателя 4, который выполнен в виде двигателя-усилителя, например серии НТДУ. На вход усилителя 18 подведен также сигнал задания в виде напряжения Mq постоянного тока, снимаемый с движка патенциометрическаго задатчика !9.
Предлагаемое устройство работает следующим образам.
Скорость намотки нити в паковку определяется выражением. VH= г10/2 cosp, (I ) где Чи — скорость намотки;
<о — угловая частота паковки; . Д (3 — 5 ) — угол подъема витков нити.
Так как величина угла /3 мала, то при его
15 изменении в указа.1ных пределах величина cosP изменяется От срсдигго значения меньше, чем на 0,0009. Из-за малых изменений в дальней шем рассмотрении предлагаемого устройства, влиянием Величины угла 3 на стабильность щ скорости HSHoIII» можно пренебречь. Задачей устройства Является стабилизация скорости намотки на Определенном заданном уровне, т. е. выполнение условия
VII —— cons t, (2) которое соблюдается при постоянстве произвгДЕИИ11 о)О =const. (3)
При увеличении диаметра паковки 2 укатывающий ролик 6, перемещая толкатель 7 в направляющих 8, вызывает поворот рычага
ЗО
1О и ротаря сельсйна .1 на угол а. Кинема-, тичгская передача перемещения оси укатывающего ролика 6 в поворот ротора сельсина 11 подобрана таким образом, чта выполняется соОТИОШСНПЕ М
sin 1= D/2К, (4) где 1; — длиега !)ычага !О.
Нри этом выходное напряжение сельсина
U: с бо.1ьшай степенью точности может быть выражена
49 где Ю,Ф, — соответственна, число витков выходной обматк11 сельсина и обмотки возбуждения;
U®> — напряжение на обмотке возбуждения величина постоянная. фф
Отсюда следует, что напряжение U, изменяется пропорциональна величине диаметра паковки. ЖО напряжение подведена иа зажимы . питания полупроводникового ключа, который отпирается при подаче HB вход электрического 6 импульса. БО Время отсутствия электрического импульса на входе полуправодниковын клю« заперт. Падение напряжения на полупроводниковом кл1аче в Открытрм состоянии полностью компенсировано, Поэтому при Отпирании . ключа его выходное напряжение 0„11авно
1- = 1-1сс (6) а при за1", HpsHHH
Uy,— О. (7)
: Им11ульсы, индуктируемые в выходной обмотке тахаггпер11тора 16 при Вращении бабинодержателя 3, запускают одновибратор 15, установленный на входе ключа .14. Одновибратор имеет времязадающую цепь,. Обеспечивающую формирование его выходного импульса строго постоянной длительности т, отпирающего ключ
14. На выходе ключа установлен фильтр 17 постоянной составляющей, преобразующий напряжение U> в напряжение Ц», в котором отсутствуют пульсации, причем величина напряжения У» равна „среднему значению Ук
1 л о » = 1,« =-, U„- (8) где Т= — = — — период релаксационных колеи> баний адновибратора; ! — частота выходного напряжения U q тахагенератора;
t — текущее время.. .Учитывая формулу 5, величина напряжения
О» определяется выражением — Р К )!
»,„Ж хл где К = - .1 — постоЯнный коэффициент, определяемый через постоянные величины.
Напряжения U и U» включены встречно на входе усилителя 18, который разность этих напряжений усиливает по величине до напряжения управления U„, воздействующего на управляющую обмотку электродвигателя 4. Последний изменяет угловую скорость бобинодерМателя пропорционально напряжению на обмотке управления. Таким образом для усилителя и электродвигателя справедливы соотношения
61= Куй, Ы = gpUg где Кр — коэффициент усиления усилителя;
К вЂ” передаточный коэффициент электро двигателя.
Учитывая выражения 9 и 10, можно записать
Ф И " 1+Х,К,КР К,,Р - 1О
Далее учитываем, что в реальных системах величина коэффициента усиления К> достигает нескольких сотен и даже тысяч, вслед-. ствие чего в .выражении 11 !CD,KqK D и, не допуская существенной ошибки, можно записать, пренебрегая единицей па сравнению с
K iKaKe1-!
U, К K0 const (1r)
Так как в процессе намотки Q@H К, величины постоянные, то из приведенного анализа следует, чта произведение диаметра паковки на его угловую скорость в предлагаемом устройстве поддерживается постоянным, т. е. скорость наматывания также поддерживается постоянной, а угловая скорость паковки изменяется;обратно пропорционально, по гиперболическои зависимости, при увеличении диаметра паковки.
Предлагаемое устройство может найти применение в регуляторах натя ения нити, например при перемотке.
602456
Формула изобретения
Составитель 5. Кисин
Редактор 0; Торгошева Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица
Заказ 1752Д8 Тираж 1075 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР
Ф по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб. д. 4/5
Филиал ППГ1 аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная. 4
Устройство для регулирования скорости намотки нити, содержащее привод, бобины, датчики скорости и диаметра бобины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ре6 гулировання, оно имеет электронный ключ, фнльтрующий элемент и одновибратор, а датчик скорости бобины выполнен частотным и через одновибратор, электронный ключ и фильтрующнй элемент связан с приводом бобины, при
% этом датчик диаметра бобины подключен к
-электронному ключу.
