Устройство для выравнивания колебаний натяжения длинномерного изделия при намотке

Соэфз Сфветсник Свцмаестнчезик Весвубамк(22) Заявлено 210878 (21) 2657697/24-07 (51) М с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Н 01 Е 41/04,В 65 Н 77/00 Государстаеннмя комитет ссср ао делам изобретений и открмтнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ НАТЯЖЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ ПРИ НАМОТКЕИзобретение 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 натяжной 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 111. В известном регуляторе в качест" ве 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 мут с электромагнитными приводами управления, механической передачи к рабочим органам.Однако в известном устройствебольшая инерционность частей исполнительного механизма ограничиваетскорость намотки на некруглый шаблон,а большое количества элемен=ов вцепи механической передачи движения от электродвигателя к рабочемуоргану натяжения кити и сложностькаждого элемента привода усложняетконструкцию устройства в целом,Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение про изводительности.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство содержит электрическую катушку, закрепленную насвободном конце штока, и источник 20 постоянного магнитного поля, охва. тывакщий катушку,а датчик установлен на штоке и связан через усилитель.и преобразователь с катушкой.На чертеже изображено устройство, 25 общий вид.Устройство для выравнивания натяжения длинномерного изделия содержитнатяжной ролик 1, установленный наШтоке 2, датчик натяжения кити, 30 представляющий собой тензорезистор 3.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 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, действующих на шток 2 со стороны катушки 6, и силой натяжения нити, действующей на шток со стороны натяжного ролика 1, существует равновесие.При намотке нити 9 на шаблон 11натяжение нити может меняться. Например, это происходит при намотке нитина некруглый шаблон, когда расстояние от оси вращения щаблона до точки встречи нити с шаблоном меняется 4 Ов течение одного оборота шаблона.При ослаблении натяжения нитипроисходит нарушение равновесиясил, действующих на шток 2 со стороны натяжного ролика 1 и электрической катушки б. Сила, действующая состороны электрической катушки б, больше и под ее действием шток 2 с натяжным роликом 1 и с катушкой бпередвигается в сторону источника7 магнитного поля до тех пор, покапрослабление нити не будет скомпенснровано перемещением ролика.Восстановление первоначального значения произойдет вследствие того,что сила взаимодействия поля катушки 6 и источника 7, действующая накатушку б и через нее, шток 2, натяжной ролик 1, на нить 9 и осуществляющая натяжение нити при постоянном токе в катушке б, есть величина Щпостоянная и не зависит от положения катушки 6 во внешнем магнитномполе при ее перемещении вдоль своейоси (до тех пор, пока катушка не выйдет, например, эа торцы магнитопрово да, где нарушается однородность магнитного поля),При увеличении натяжения нити 9сила, действующая на шток 2 со стороны ролика 1, увеличивается, а состороны катушки б не меняется, Поэтому шток 2 с катушкой 6 и роликом 1перемещается в направлении от источника 7 магнитного поля до тех пор,пока нить не прослабнет и ее натяжение не восстановится.При изменении натяжения нити 9для уменьшения времени перехода натяжного ролика 1 вместе со штоком2 и катушкой б. в новое положение длявосстановления заданного натяжения нити 9 используется дополнительная электромагнитная сила, возникающая при управляемом изменении тока в катушке б.Под действием силы натяжения нити 9, приложенной к штоку 2 со стороны натяжного ролика 1, и электромагнитной силы, приложенной к штокусо стороны электрической катушки б,шток удлиняется. Это удлинение преобразуется тензорезистором 3 в электрический сигнал, который поступаетна вход усилителя 4. Усилитель 4 настроен таким образом, что сигнал наего выходе равен нулю, если сигнална входе соответствует деформацииштока, получающейся в результате действия заданной силы натяжения нити.При изменении натяжения нити впроцессе намотки, вызванном, например, некруглой Формой шаблона 11,нарушается равновесие сил,действующих на шток 2 со стороны нити 9 исо стороны катушки б. При этом изменяется деформация штока, и тензорезистор 3 вырабатывает сигнал, величина которого отлична от той, на которую настроен усилитель 4, Сигнал навыходе усилителя 4 становится большеили меньше нуля (в зависимости оттого, увеличилась или уменьшиласьдеФормация штока 2), и соответственноэтому сигналу преобразователь 5 изменяет в .личину тока в катушке б, Приэтом появляется дополнительная электромагнитная сила, действующая накатушку б, шток 2 н натяжной ролик1, величина которой пропорциональнадобавочному току в катушке б от пре-образователя 5, а направлена она всторону, в которую должен двигатьсянатяжной ролик 1 для восстановлениязаданного натяжения.Эта дополнительная сила сокращает время, необходимое для перемещенияштока 2 с катушкой б и натяжным роликом 1 в новое положение для восстановления заданного натяжения нити 9,и тем саым увеличивает быстродействие устройства.В момент достижения нового положения равновесия деформация штока2 становится равной первоначальноСоставитель Г. АлександроваРедактор 3. Ходакова Техред Н.Бабурка Корректор О, Ковинская Заказ 9586/52 Тираж 844 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .-35, Раушская наб., д. 1/5Подписное 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 так и величина тока в катушке б 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. 1 ОИзобретение позволяет поддержать с 1 высокой степенью точности рабочее натяжение нити в процессе ее намотки на шаблон, особенно некруглой формы, эа счет быстродействия исполнительного механизма,Устройства имеет простую конструкцию, несложно в эксплуатации, регулировка натяжения нити осуществляется за счет смещения уровня сигнала 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 коле"баний натяжения длинномерного иэделия при намотке, содержащее датчикнатяжения длиннамерного иэделия, установленный на штоке натяжной ролик,усилитель сигнала датчика преобразователь о т л и ч а ю щ е е с ятем что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции,ана содержит электрическую катушку,закрепленную на свободном концв штока, и источник постоянного магнитного поля, охватывающий катушку, адатчик установлен на штоке и связанчерез усилитель и преобразовательс катушкой,Бстс -ники инфоэмации рпринятые ва внимание при экспертизе1. Рыбников С, И, Автоматическоеуправление намоткой. 11., "Энергия",1 72 с 2 ье