Устройство для выравнивания колебаний натяжения длинномерного изделия при намотке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЮТИЛЬСТВУ

Соеоз Саеетсник

Свцмаанстнчезик

Весвубамк

<11792320 (61) Дополнительное к аат. сеид-ау (22) Заявлено 210878 (23) 2657697/24-07 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 30,1230. Бюллетень Н948

Дата опубликования описания 3Q12.80 (51) м. к.з

H F 41/04, В 65 Н 77/00

Государстаеннмй комитет

СССР яо делам изобретений и открмтнй (53) УДК 621. 318. . 44 (088. 8) (72) Автор.. изобретения .

В. A. Лейферов

P1) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ КОЛЕБАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ

ПРИ НАМОТКЕ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для намотки длинномерного изделия и может быть использовано в электротехнической, легкой и др. отраслях промышленности.

Известен электромеханический регулятор натяжения нити, содержащий датчик рабочего .натяжения нити, включающий натян<ной ролик и шток, связанный с первичным преобразователем, усилитэль сигнала датчика, преобразователь усиленного сигнала, исполнительный механизм, состоящий из рабочего органа, воздействующего на нить, и его привода 11).

В известном регуляторе в качестве первичного преобразователя датчика рабочего натяжения нити использован трансформаторный преобразователь перемещения штока в электрический сигнал. Рабочий орган исполнительного механизма представляет собой систему подвижных и неподвижных роликов, осуществляющих натяжение нити. Привод рабочего органа исполнителЬного механизма состоит из электродвигателя, многоканального редуктора, управляеьых муфт с электромагнитными прияодамн управления, механической передачи к рабочим органам.

Однако в известном устройстве большая инерционность частей исполнительного механизма orpàíичивает скорость намотки на некруглый шаблон, а большое количества элемен=ов в цепи механической передачи движения от электродвигателя к pa;=.o÷åìó органу натяжения кити и сложность каждого элемента привода усложняет конструкцию устройства в целом.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение npo I5 изводительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит электрическую катушку, закрепленную на свободном конце штока, и источник

20 постоянного магнитного поля, охва. тываяций. катушку,а. дат п<к установлен на штоке и связан через усилитель .и преобразователь с катушкой.

На чертеже изобра><ено устройство, 25 общий вид.

Устройство для выравнивания натяжения длинномерного изделия содержит натяжной ролик 1, установленный на

Штоке 2, датчик натяжения кити, 30 представляющий собой тензорезистор 3.

792320

В устройство также входят усилитель 4 сигнала датчика, преобразователь 5 усиленного сигнала, жестко закрепленная на штоке 2 электрическая катушка б, помещенная во внешнее однородное постоянное магнитное поле, соз,цаваемое источником 7. Шток

2 подвижен относительно направляющих

8.

Длинномерное изделие, например нить 9, сматывается с притормаживаемой бобины 10 и наматывается на шаблон 11, Устройство работает следующим образом.

Натяжение нити 9, сматываемой с притормаживаемой постоянным моментом бобины 10 на шаблон 11, производится натяжным роликом 1 и создается за счет электромагнитной силы взаимодействия поля электрической катушки б, по которой протекает ток, и внеш- 20 него постоянного магнитного поля источника 7 (источником, например, может быть магнитопровод с намотанной на него катушкой, по которой пропускается ток). Сила взаимодействия поля, создаваемого током, протекающим по катушке 6, и постоянного магнитного поля источника 7 через шток 2 передается на натяжной ролик 1.

При постоянном натяжении кити 9 между силой взаимодействия полей, действуюгцих на шток 2 со стороны катушки 6, и силой натяжения нити, действующей на шток со стороны натяжного ролика 1, существует равновесие.

llpH намотке нити 9 на шаблон 11 натяжение нити может меняться. Например, это происходит при намотке нити на некруглый шаблон, когда расстояние от оси вращения щаблона до точки встречи нити с шаблоном меняется 4О в течение одного оборота шаблона.

При ослаблении натяжения нити происходит нарушение равновесия сил, действующих на шток 2 со стороны натяжного ролика 1 и электрической катушки б. Сила, действующая со стороны электрической катушки б, больше и под ее действием шток 2 с натяжным роликом 1 и с катушкой б передвигается в сторону источника

7 магнитного поля до тех пор, пока прослабление нити не будет скомпенснровано перемещением ролика.

Восстановление первоначального значения произойдет вследствие того, что сила взаимодействия поля катушки 6 и источника 7, действующая на катушку б и через нее, шток 2, натяжной ролик 1, на нить 9 и осуществлякацая натяжение нити при постоянном токе в катушке 6 есть величина Щ постоянная и не зависит от положения катушки б во внешнем магнитном поле при ее перемещении вдоль своей оси (до тех пор, пока катушка не выйдет, например, эа торцы магнитопрово- 65 да, где нарушается однородность магнитного поля), При увеличении натяжения нити 9 сила, действующая на шток 2 со стороны ролика 1, увеличивается, а со стороны катушки б не меняется. Поэтому шток 2 с катушкой 6 и роликом 1 перемещается в направлении от источника 7 магнитного поля до тех пор, пока нить не прослабнет и ее натяжение не восстановится.

При изменении натяжения нити 9

4ля уменьшения времени перехода натяжного ролика 1 вместе со штоком

2 и катушкой б в новое положение для восстановления заданного натяжения нити 9 используется дополнительная электромагнитная сила, возникающая при управляемом изменении тока в катушке 6.

Под действием силы натяжения нити 9, приложенной к штоку 2 со стороны натяжного ролика 1, и электромагнитной силы, приложенной к штоку со стороны электрической катушки б, шток удлиняется. Это удлинение преобразуется тензорезистором 3 в электрический сигнал, который поступает на вход усилителя 4. Усилитель 4 настроен таким образом, что сигнал на

его выходе равен нулю, если сигиan на входе соответствует деформации штока, получающейся в результате действия заданной силы натяжения нити.

При изменении натяжения нити в процессе намотки, вызванном, например, некруглой формой шаблона 11, нарушается равновесие сил,действующих на шток 2 со стороны нити 9 и со стороны катушки б. При этом изменяется деформация штока, и тензорезистор 3 вырабатывает сигнал, величина которого отлична от той, на которую настроен усилитель 4. Сигнал на выходе усилителя 4 становится больше или меньше нуля (в зависимости от того, увеличилась или уменьшилась деформация штока 2), и соответственно этому сигналу преобразователь 5 изменяет в.личину тока в катушке б. При этом появляется дополнительная электромагнитная сила, действующая на катушку б, шток 2 н натяжной ролик

1, величина которой пропорциональна добавочному току в катушке б от пре- образователя 5, а направлена она в сторону, в которую должен двигаться натяжной ролик 1 для восстановления заданного натяжения.

Эта дополнительная сила сокращает время, необходимое для перемещения штока 2 с катушкой б и натяжным роликом 1 в новое положение для восстановления заданного натяжения нити 9, и тем самым увеличивает быстродействие устройства.

В момент достижения нового положения равновесия деформация штока

2 становится равной первоначально

797320 ких, бумажных и изоляционных лвнт, кино-, фото- и магнитной пленки и

T е Де

Формула изобретения I( р

) (!

I «j

Составитель Г. Александрова

Редактор 3. Ходакова Техред H.Бабурка Корректор О, Ковинская

Заказ 9586/52 Тирал 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, I.":-35, Ра шская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 заданной. Сигнал от тензорезистора

3 на вход усилителя 4 становится равным сигналу настройки, и на выходе усилителя сигнал становится равным нулю. Преобразователь 5 перестает вырабатывать ток и величина тока в катушке 6 становится равной первоначальной, а следовательно, сила, действующая на нить 9 от катушки б через шток 2 и натяжной ролик 1, вновь осуществляет заданное натяжение ниии 9. 10

Изобретение позволяет поддержать с высокой степенью точности рабочее натяжение нити в процессе ее намотки на шаблон, особенно некруглой формы, эа счет быстродействия исполнительного механизма.

Устройство имеет простую конструкцию, несложно в эксплуатации, регулировка натяжения нити осуществляется за счет смещения уровня сиг",àëà сравнения на входе усилителя и не зависит от формы и размера шаблона, на который наматывается нить.

Устройство может быть использовано при намотке нитей, проводов различ-„„ ного диаметра и сечения, металличесУстройство для выравнивания колебаний натяжения длинномерного иэделия при намотке, содержащее датчик натяжения длинномерного иэделия, установленный на штоке натяжной ролик, усилитель сигнала датчика„ преобразователь,, о т л и ч а ю щ е е с я тем„ что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции, оно содержит электрическую катушку, закрепленную на свободном концв штока, и источник посто=ííoãc магнитного ;.оля, охватывающий катушку, а датчик установлен на штоке и связан через усилитель и преобразователь с катушкой.

Исто-ники информации принят;-..е во внимание при экспертизе

1. Рыбников С. И. Автоматическое управлениe:-:амоткой. N., "Энергия, 1972, с. 26.