Устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного материала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 77 4 (51) ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСАН ТОРСКОМ ТЕЛЬСТВУ л о т цел Р оно ныйельство СС8, 1963.ьство СССР00, 1971 жен обо ГУЛИРОВА ГО РУЛОН натяжно н ай СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С 10 делАм изОБРетений и ОтнРыт,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РАЗИАТЫВАНОГО МАТЕРИАЛА, содержа ЯО(,ц 126 Я ающий ролик и датчик его край- положений, свяэанный с приводом вого винта передачи винт-гайка, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с ю повышения надежности работы, дополнительно имеет центробежрегулятор, вал которого располопараллельно оси винта и снабжен имой, установленной с воэможностью ьжения вдоль него и контактировас рычагами регулятора, при этом а жестко соединена с обоймой, а регулятора - с осью рулона,1 1147Изобретение относится к текстильной промьппленности и может быть приме"нено во всех областях, где приходится иметь дело с перемоткой рулонного полотна, ленты из бумаги, текстильного, полимерного или любого ,другого материала, при перемоткекоторых необходимо создавать.определенное натяжение.Известно устройство для натяжения гибкого элемента, в котором гибкий элемент, сматываясь с катушки,барабана или рулона, на оси которыхустановлен шкив ленточного фрикционного тормоза, обегает три ролика, 15Оси двух из них закреплены неподвижно, а ось третьего соединена рычагомс лептой фрикционного тормоза, Величина натяжения ленты определяетсявесом этого ролика или приложенной 20к нему силой. В процессе сматываниягибкого элемента с катушки роликвместе с рычагом будет занимать такое положение, при котором натяжениеот веса ролика равно натяжению, создаваемому ленточным фрикционнымтормозом 1 .Таким образом, в этом устройствесоздается постоянное по величиненатяжение, но так как материалы, ис-пользуемые во фрикционном тормозе,несколько неоднородны, то коэффициент трения в процессе работы меняется и это требует частой его наладки. Кроме того, образуемые при работе тормоза продукты износа делают неприменимым это устройство при,производстве веществ повышенной чистоты.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного40 материала, содержащее натяжной плавающий ролик и датчик его крайних положений, связанный .с приводом ходового винта, передачи винт-гайка 2.Однако наличие гидроцилиндра в си"45 стеме управления и фрикционной муфты снижает надежность работы известного устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы.50 Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного материала, содержащее натяжной плаваю- И щий ролик и датчик его крайних положений, связанный с приводом ходового винта передачи винт-гайка, дополни 664 2тельно имеет центробежный регулятор, вал которого расположен параллельно оси винта и снабжен обоймой , установленной с возможностью скольжения вдольнего и контактирования с рычагами регулятора, при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регулятора - с осью рулона.Натяжение, создаваемое массой натяжного ролика, уравнивается натяже.нием от инерции рулона и соединенного с ним передачей вала переменного момента инерции, Это позволяет созда" вать как очень малые, так и достаточно большие величины натяжения, отсут" ствие фрикционнык устройств позволяет применять устройство при производстве веществ повышенной чистоты, отсутствие электрических устройств - во взрывоопасном производстве.На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 3 на фиг. 3 - устройство вид сверху.Устройство состоит иэ рулона полотна 1, направляющих роликов 2 и 3, натяжного плавающего ролика 4, датчика 5 положения натяжного ролика (например, фотоэлемента), вала 6, параллельного ходовому винту 2, и привода 8 ходового винта. Ось 9 рулона 1 посредством передачи любого типа.10 соединена с валом 6, на котором с помощью пальца 11 шарнирно установлены два рычага 12, образующие центробежный регулятор системы управления.,йа ходовом винте 7 установлена каретка 13, состоящая из гайки 1 Д и обоймы 15, соединенных между собой ребром 16, причем в обойме 15 на шарикоподшипнике 17 смонтирова",.но кольцо 18. Концы оси натяжного ролика 4 установлены в направляю-,:.щих 19. Работа устройства основана на . том, что при разматывании рулона полотна 1 с постоянной линейной скоростью (самый распространенный случай) он будет вращаться с некоторым угловым ускорением ЕЕ=д(и)Ндал( в )Ыргде Я - радиус рулона,ы - угловая скорость вращениярулона.В соответствии с законами механики рулон при вращении с угловым ус664 4фВ начальный момент натяжной ролик4 и рычаги 12 регулятора занимаютположение, показанное на фиг. 1 н фиг. 3 пунктиром. Когда же начинается размотка рулона 1 с линейной скоростью Ч, то рулон 1 приходитво вращение с угловым ускорением Е , которое через передачу 1 О передаетсявалу 6, При вращении вала 6 центробежная сила отбрасывает рычаги 12 к периферии до упора в кольцо 18 и вал 6 получает наибольший момент инерции. Параметры устройства подобраны таким образом, что в этом случае натяжение от сил инерции больше натяжения от веса натяжного ролика 4, поэтому ролик 4 начинает подниматься, Его подъем регистрируется датчиком 5 и, когда ролик пройдет положение, показанное на фнг, 1 сплошными линиями, и начнет подниматься выше, датчик дает команду на включение привода 8 ходового винта 7. Ходовой винт 7 начинает вращаться и перемещает каретку 13 таким образом, что рычаги 12 приближают"ся к оси вала 6 и его момент инерции3 уменьшается. Движение нинта 7,вызывающее уменьшение момента инерции вала 6 и, соответственно, натяжение от сил инерции, происходит до тех пор, пока натяжной ролик 4 невернется в положение, показанноена фиг. 1 сплошными линиями, что свидетельствует о равенстве натяженияот сил инерции и от натяжного роли- ка 4. Датчик 5 и привод 8 взаимодействуют таким образом, что смещение ролика 4 от равновесного положения в ту нли иную сторону, происходящее по каким-лнбо причинам (например, уменьшение момента инерции рулона 1 в процессе его размотки), вызывает такое -смещение каретки 13, которое возвра" щает родик 1 в исходное положение. Так как величина натяжения определяется массой натяжного ролика и геометрическими размерами и массой вала 6 и рычагов 12, а регулирование натяжения происходит только лищьперемещением каретки посредством ходового винта, то данное устройствоявляется простым и надежным для автоматического регулиронания натя 6 с рычагами 12 можно варьировать 3.корением будет обладать инерцией,которую и должно преодолеть натяжение полотна, определяемое по формулеЭ 6а: ,где- момент инерции;5- угловое ускорение,Й " натяжение, необходимоедля преодолевания инерции.Так как в нашем случае ось 9 рулона 1 соединена передачей 10 с валом 106, который вследствие этого тоже приходит во вращение, то момент инерции будет равенЭ:3+3 с я + 2215Ф Югде Э - момент инерции рулона;32 -момент рци нала 6;в - масса рулона",в - масса рычагов 12,20К. - расстояние рычагов 12 от: тоси вала 6.Поскольку в и й в процессе размотки уменьшаются, то, соответственно, уменьшается и Э . В то же время 25в остается постоянным, а й, можноизменять, перемещая каретку 13 в туили иную сторону.Изменение массы рулона в егорадиуса Й и углового ускорения од- З 0нозначно определяются скоростью размотки Ч . Управлять моментом инерциирулона Э невозможно. В то же времяприближая рычаги 12 к оси вала 6или удаляя их от нее, можно менятьмомент инерции вала 6 3 и, в конечном счете, натяжение от сил йнерции91.С другой стороны, поскольку полотно при своем движении обегает направ ляющие ролики 2 и 3 и натяжной ролик 4 (Фиг. 1), то натяжение полотнабудет определяться весом натяжногоролика С Р2 ;45где Й - натяжение полотна от весагроликаР - вес натяжного ролика.тЗадача устройства, таким образом,состоит в "том, чтобы натяжение от веса ролика сделать равным натяжению,необходимому для преодоления инерциирулона 1 и вала 6, В этом равновесном состоянии ось натяжного ролика 4будет сохранять в направляющих 19 .55 . жения рулонного полотна, Кроме того,постоянное положение. поскольку массу натяжного ролика кУстройство работает следующим об- массу и геометрические размеры надаразом.1147664 в широких пределах, то также в широких пределах может изменяться величина натяжения, создаваемая устройством. Отсутствие фрикционных элементов позволяет применять устройСоставитель Т, Гаврилова р К. Волощук ТехРед Т.Дубинчак КоРРектоР Е.Сирохманказ 148 дписное митет открытииская наб,д, 4 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 572 осударственного ам изобретений сква, Ж, Рау ство при производстве особо чистыхвеществ.,а отсутствие электрических -во взрывоопасном производстве, Такимобразом, предлагаемое устройство имеетширокие технологические воэможности.