Устройство для измерения натяжения ленты

О П И С А Н И Е (п)7775 ОВИЗОБРЕТЕНИЯ Сова Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.01.79 (21) 2716655/18(51) М, Кл,з ением заявкис присоед 3) ПриоритеГосударственный комитет СССР по делам изобретен и открытийО, Бюллетень41 5) Дата опубликования описания 07.11.8 2) Авторы изобретения М. Новиков, В. П. Харченко, Г. И, Прокофьев,А. А. Мартюкова и В. К. Пшеницын нинградский электротехнический институт им. В) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАЛЕНТЫ а 1 1 а 1+в 1 П -е"У 1 2гд Целью изобретеничности измерения ышение является тяжения. 30 Изобретение относится к силоизмерительной технике.Известно устройство для измерения н тяжения нитевидных материалов, представляющее собой входной и выходной неподвижные и расположенные между ними измерительный ролики, охватываемые лентой, средний (измерительный) нитепроводник связан с динамометром 11. Перемещение измерительного нитепроводника за О висит от силы натяжения ленты и от жесткости динамометра.Однако это устройство не обладает достаточной точностью измерения.Наиболее близким к изобретению реше нием из известных является устройство для измерения натяжения материала, содержащее трехроликовую раскладочную головку с измерительным, выходным и неподвижно закрепленным к корпусу голов ки входным роликами и динамометр 2,Недостаток указанного устройства заключается в том, что не обеспечивается равенство коэффициентов передачи к динамометру сил, действующих на измеритель ный и выходной ролики, а значит, не обеспечивается достаточной точности измерения. Это достигается тем, что в устройстве измерительный ролик закреплен на двуплечем рычаге, установленном с возможно-. стью поворота на неподвижной оси, закрепленной на корпусе головки, при этом . один конец двуплечего рычага связан с динамометром, а другой - с подвижной шариковой опорой, закрепленной на введенном в устройство упоре, связанном с выходным роликом, который установлен в корпусе, причем, соотношение плеч рычага и упора выбрано в соответствии с форму- лой з Я1.1 - расстояние от оси поворота рычага до оси измерительного ролика;Л 2 - расстояние от оси поворота двуплечего рычага до точки взаимодействия рычага с упором;Ез - расстояние от оси выходного ролика до точки взаимодействия упора с рычагом;а 1 - угол охвата лентой измерительного ролика;Я - радиус выходного ролика;Г - коэффициент трения материала ленты по материалу ролика;(2) 50 55 где 60 65 е - основание натурального логарифма;при этом устройство снабжейо шариковойопорой, установленной на упоре с возможносгью перемещения и фиксации по егодлине,На чертеже схематически изображенопредложенное устройство.Устройство для измерения натяженияленты состоит из входного ролика 1, жестко закрепленного в корпусе 2, измерительного ролика 3, закрепленного на двуплечемрычаге 4, который может поворачиватьсяв подшипниках 5, один конец двуплечегорычага контактирует с динамометром 6,опирающимся на корпус 2, а на второй конец двуплечего рычага опирается шариковая опора 7, которая может перемещатьсяпо упору 8, жестко связанному с выходным роликом 9, который установлен в подшипниках 10 корпуса 2.Устройство работает следующим образом.Лента 11 с начальным натяжением Топоступает в устройство, где охватываетвходной ролик с некоторым углом охватаао, При этом лента получает дополнительное натяжение ЛТ обусловленное угломохвата по. Далее она при натяжении Т 1==Т,+ЛТ, охватывает измерительный ролик с углом аь где получает дополнительное натяжение КТ 2, и с натяжением Т 2==Т 2+ХТ, поступает на выходной ролик,который охватывает с переменным угломзависящим от условий намотки, и приэтом получает дополнительное натяжениеЬТ,. Под действием равнодействующей Усил Т, и Т 2 рычаг 4 стремится развернуться в направлении против часовой стрелки.Этому развороту препятствует сила реакции динамометра 6, пропорциональная сиЛа Т, И раВНая Р=Т 2 Кь КОЭффццИЕНт К 2(коэффициент передачи) может быть вычислен по формуле а1+ ) 1., ь 1 л -д 1.22К,3 + 2 1 - коэффициент трения;к 1 - угол охвата измерительногоролика;е - основание натурального логарифма;1 и Ь, - соответствующие плечи рычага,Переменное приращение натяжения ленты ЬТ 3, обусловленное силой трения ленты о поверхность выходного ролика 9, стремится повернуть выходной ролик по часовой стрелке, Этому повороту препятствует сила реакции М, действующая между перемещаемой шариковой опорой 7 упора 8 и левым (по чертежу) концом рычага 4. 10 15 20 25 Зо 35 40 Реакция М стремится повернуть рычаг 4 против часовой стрелки. Этому повороту препятствует реакция динамометра 6, пропорциональная приращению натяжения ленты ЛТ 3, и равная Коэффициент К, (коэффициент передачи)может быть вычислен по формуле23 (О -. ) где Р - радиус выходного ролика; 1., 1,0 Ь 2, Е 3 - соответствующие плечи рычага и упора, Для обеспечения пропорциональности показания динамометра текущему значению натяжения Т 3= Т 2+ЬТ 3 необходимо обеспечить равенство коэффициентов передачи К и К 2, т. е. необходимо обеспечить выполнение условия (1) .2Отношение длинвычисляется при3принятых конструктивно величинах Ео, Р, Е, и к, и среднем значении коэффициента тренияВ гравую часть условия (1) входит коэффициент трения , который может менятьея прн переработке различных по свойствам и составу лент. Так, при изменении коэффициента трения от 0,2 до 0,4 величина правой части зависимости (1) возрастает на 5%. Для компенсации полученной при этом ошибки в коэффициенте передачи необходимо изменить отношение 2- Для этого служит перемещающаяся 3вдоль плеча упора 8 шариковая опора 7, При изменении коэффициента трения достаточно переместить опору 7 с тем, чтобыф 2 достигнуть необходимого соотношения -ф 3 формула изобретения 1. Устройство для измерения натяжения ленты, содержащее трехроликовую раскладочную головку с измерительным, выходным и неподвижно закрепленным к корпусу головки входным роликам и динамометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения натяжения, измерительный ролик закреплен на двуплечем рычаге, установленном с возможностью поворота на неподвижной оси, закрепленной на корпусе головки, при этом один конец двуплечего рычага связан с динамометром, а другой - с подвижной шариковой опорой, закрепленной на введенном в устройство упоре, связанном с выходным роликом, который установлен в корпусе, причем, соотношение плеч рычагаЗака 1-1 ПО 2421/4 Поиск Госуд Изд.559 Тираж 1033 твенного комитета СССР по делам изобретени 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписии открыт пография, пр. Сапунова, 2 5и упора выбрано в соответствии с форму- лой где Е - расстояние от оси поворота рычага до оси измерительного ролика;1.2 - расстояние от оси поворота двуплечего рычага до точки взаимодействия рычага с упором;з - расстояние от оси выходного ролика до точки взаимодействияупора с рычагом;а, - угол охвата лентой измерительного ролика;Р - радиус выходного ролика; 6- коэффициент трения материалаленты по материалу ролика;е - основание натурального логарифма.5 2, Устройство по п. 1, отличающеесяя тем, что оно снабжено шариковой опорой, установленной на упоре с возможностью перемещения и фиксации по его длине. 10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рыбников С. Н. Автоматическое управление намоткой. М., Энергия, 1972,15 с. 12 - 13,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ко 2589578/18 - 10, кл. Ст 011.5/10, 07.03.78.