Устройство для измерения натяжения движущихся гибких материалов

(54) УСТРОЙСТВО НИЯ ВИ ХСЯ ТЯОВ о тласт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 324528, кл. С 01 Ь 5/04, 1971.Авторское свидетельство СССРУ 1204982, кл . С 01 Ь 5/04, 1986. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Н ЖЕ Д ЖУЩИ ГИБКИХ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к си измерительной технике и позволя повысить точность и расширить о использования устроиства, Внутри направляющего барабана 1 размещены модулирующий блок 4. в ниде коническихсекторов 6 и оптронная пара 5, Привращении барабана 1 нитевидные элементы 7, заполняющие его канавки 2,поочередно нажимают на поршни 10,которые посредством штоков 9 смещаютсекторы 6 пропорционально натяжению.Информацию о натяжении каждого элемента 7 выдает измерительная схема,фиксирующая длительность каждого импульса на выходе оптронной пары иливремя пересечения каждым сектором 6луча 8. Выполнение на дне каждой канавки 2 отверстия 11 с взаимным смещением на угол ц= 360 /п (и - числоканавок) необходимо для того, чтобысекторы 6 во всем диапазоне измере 1ния не перекрывали друг друга. 2 з.п.ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в отраслях, где применяются движущиеся гибкие материалы испы"Э5 тывающие растягивающие усилия.Целью изобретения является повышение точности и расширение области Использования.На Фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на Фиг.2 - схема расположения модулирующего блока.Устройство представляет собой направляющий барабан 1 с кольцевыми канавками 2. Внутри барабана 1 распо ложен датчик 3 параметра, состоящий из модулирующего блока 4 и оптронной пары 5 Модулирующий блок 4 выполнен в виде конических секторов 5, Их количество равно количеству нитевидных 2 О элементов 7, натяжение которых измеряется, Секторы 6 выполнены коническими со сферическими основаниями для того, чтобы их профиль не изменялся даже в случае поворота секто ров вокруг своей оси. Треугольный профиль позволяет очень просто получить однозначную зависимость между натяжением и временем перекрытия сектором 6 луча 8 оптронной пары 5. ЗО Секторы 6 закреплены на цилиндрических толкателях 9, имеющих поршни 10. Поршни 10 могут перемещаться в цилиндрических отверстиях 11, из которых они выходят в канавки 2. Поршни 10 подпружинены цилиндрическими пружинами 12 размещенными в отверстиях 11 между толкателем 9 и кольцевыми выступами 13. Верхние поверхности поршней 10 контактируют с нитевидны ми элементами 7. Цилиндрические отверстия 11 распределены по барабану 1 равномерно. Диаметр отверстий 11 не должен превышать расстояния между нитями 7, Они выполнены в каждой канавке 2 и смещены друг относительно друга по окружности на угол 360 /и, где и - количество нитевидных элементов 7, Это необходимо для того, чтобы секторы 6 во всем диапазоне измерения не перекрывали друг друга, что возможно в том случае, если при максимальном перемещении поршня 10 вниз секторы 6 будут соприкасаться своими основаниями (Фиг.2). Тогда основания секторов 6 будут образовывать правильный и - угольник с центральным углом ц, Сторона многоугольника равна диаметру шторки и определяется по формуле й = 2 К зи 2 где К - радиус описанной около многоугольника окружности - величина смещения .оптронной пары.Высота Ь сектора при выбранном диаметре определяется диапазоном измерения натяжения и требуемой чувствительностью. Для получения наибольшей чувствительности высота сектора модулирующего блока должна быть равна величине перемещения поршня нри изменении натяжения от минимального до максимального значения. Сектор б модулирующего блока 4 вращают вместе с барабаном 1. Оптронная пара 5, состоящая из источника 14 и приемника 15 излучения, во время вращения барабана неподвижна, При этом ось луча 8 оптронной пары 5 расположена параллельно оси 16 вращения барабана 1 и смещена к его верхней образующей,Смещение луча 8 необходимо для получения поочередного измерения натяжения каждого нитевидного элемента 7 Фогда, когда верхний контактирующий с ним сектор 6 будет пересекатьвертикальную плоскость, проходящую3через ось луча 8 и ось 16 барабана 1. При отсутствии контакта поршня 10 с нитевидным элементом 7 сектор 6 будет занимать крайнее верхнее положение, а ось луча должна находиться на острие вершины конуса шторки 6. (Положениесектора на Фиг,2), При максимальном натяжении элемента 7 на поршень 10 будет действовать максимальное усилие и сектор 6 будет занимать крайнее нижнее положение, а луч должен перекрываться сферической частью 17 сектора 6 (Положение ЕЕ сектора на Фиг,2) . Таким образом, при минимальном натяжении приемник 15 будет воспринимать излучение источника 4, а при максимальном натяжении - луч должен быть затенен. Это обеспечивает максимальную чувствительность измерения и возможно в том случае, если луч 8 будет смещен относительно оси 16 вращения барабана на величину К радиуса описанной окружности около и - угольника. При меньшей величине смещения ось 8 луча будет находиться ниже вершины конуса сектора 6 при минимальном натяжении. Поэтому начальные смещения сектора под действием малых натяжений не будут Фиксироваться датчиком параметра.Если смещение больше К, то устройствоне будет Фиксировать перемещениесектора в зоне максимальных натяжений.5Устройство работает следующимобразом.При вращении направляющего барабана вращаются и секторы модулирующего блока. Когда канавки барабана, 10заполнены нитевидными элементами 7,они поочередно будут нажимать напоршни 10, которые, преодолевая усилие сжатия пружины 12, сместят внизсекторы 8. Величина перемещения сектора будет пропорциональна натяжению.При этом сектор будет пересекатьсялучом по дуге окружности радиуса К.Длина этой дуги будет зависеть отвеличины перемещения сектора относительно неподвижного луча. Так какскорость вращения направляющего барабана 1 постоянна, то время пересечения сектором луча будет пропорционально перемещению этого сектора относительно луча или пропорциональнонатяжению элемента, с которым контак-.тирует поршень соответствующего сектора,В процессе вращения барабана 1 30поршни 10 будут поочередно прибли-жаться к лучу 8 и пересекать его,Таким образом, на выходе оптроннойпары 5 появится последовательностьимпульсов различной длительности.Длительность каждого импульса иливремя пересечения каждым сектором 6луча 8 будет Фиксироваться измерительной схемой, которая выдаст инФормацию о натяжении каждого из нитевидных элементов .При отсутствии натяжения или обрыве нитевидного элемента 7 луч 8оптронной пары 5 не будет пересекать соответствующий сектор 6 модулирующего устройства 4 и в измерительную схему поступит импульс максимальной длительности.При максимальном натяжении луч 8 оптронной пары 5 будет перекрываться сферической частью 17 сектора 6, что вызовет отсутствие соответствующего импульса.Формула изобретения1, Устройство для измерения натяжения движущихся гибких материалов, содержащее корпус, оптронную пару и моделирующий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области использования, в него введен вращающийся барабан с канавками, параллельно оси вращения которого расположена со смещением оптронная пара, а моделирующий блок выполнен в виде подпружиненных конических секторов, соединенных штоками с поршнями, на дне каждой канавки барабана выполнено по одному отверстию со смещением друг относительно друга на угол =360 /и, где а - число канавок, при этом поршни расположены в отверстиях, диаметр которых не превышает ширину канавок.2. Устройство п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что величина смещения оптронной пары выбрана равной расстоянию от оси вращения барабана до вер" шины конических секторов.3, Устройство пп,1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что величина основания Й конического сектора выбрана из соотношения й ( 2 К зп р/2, где К - величина. смещения оптронной пары./28 Тираж 776 По ВНИИПИ Государстенного комитета СССпо делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб.,Заказ 6 писное