Устройство для регулирования центрированием движущегося материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСГЪБ ЛИК 86 А(56) Авторское свидУ 1339079, кл. В 65 реэпноткаиэобретенах, машинах для невого полотна и получен т,д, Цел точности стройство ожения кр рых жесткмембран Р 22 В,Г,Жу центрировасодержит омок материповышен ния материала, У два датчика.пол ала,корпуса кото с рабочим органо да с возвратной ляющий элемент,о свяэаныного привои управвязанный с(54) УС ЦЕНТРИР (57) Иэ тически АНИЯТЕРИАЛ исполни го смещ бранном силовых автомаования еноч плавающибой тяг ери лов и м кой, не лях про хи миче х отрасх машивид2 ил из тяг ствующих 1 ембранимеющих в своем соны 11 и 12 с жестки ды датчиков поле собой выходы оединены каждыиходами мембраннь которые, в св соответствующн ными камерами мбранные пужины 19 и жесткие ен цы (опорные витки) раются соответств 22. Шайбы 21 и 22 бой в жесткую кон тяг 23 и 24, Упра содержит передающ рому подведено пи ха, приемное сопл е сопло 26, к кото- ание сжатого воэду 27 и заслонку 28,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВ ОВАНИЕМ ДВИКУЮЩЕГОСЯ МА обретение относится к м устройствам ориентир ных и других полосовых ожет быть применено в фтехимической и други мышленности на печатньИзобретение относится к автоматическим устройствам ориентирования пленочных и других полосовых материалови может быть применено в имическойи нефтехижческой и других отрасляхпромышленности на печатных машинахдля получения полиэтиленовых пакетов,машинах для получения резинотканевогополотна и т.п.Цель изобретения - повышение точности центрирования,На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - раз.рез А-А на фиг, 1.Устройство срдержит датчики 1 и 2положения кромок материала с передающими соплами 3 и 4, к которым подведено питания сжатого воздуха, и прием"ными соплами 5 и 6. Корпуса датчикови 2 положения жестко связаны с рабочими органами (штоками) 7 и 8 соответельным механизмом поперечнония материала. В каждом мемприводе вторые опорные витки пружин сжатия установлены на е шайбы, соединенные между соми, а управляющий элемент вые датчика положения одной ных приводов 9 и 10, ст аве силовые мембр ами центрами 13 и 14. Выоження, представляю- приемных сопл 5 и 6, с соответствующими х приводов 15 и 16, чередь, соединены с управляющими мембран- и 18 приводов 9 и 10. ы содержат возвратные жатия, опирающиеся13 и 14. Вторые конпружин 19 и 20 опиенно на шайбы 21 и соединены между сострукцию с помощью вляющнй элемент 25прикрепленную к тяге 24, Выход управ-.ляющего элемента, соответствующий вы-,ходу приемного сопла 27, через регулятор 29 соединен с входом исполнительного механизма 30, перемещающего в.зависимости от команды регулятора 29влево или вправо ( по чертежу ) рулон. 31 с пленочным или другим эдастичнымматериалом 32, который с помощью ряда 0опорных роликов (не показаны) подается в тот или иной агрегат (например,печатную машину) таким образом, чтобы его кромки прошли между соплами 3и 5 датчика 1 положения и соплами 4.и б датчика 2 положения.Система может оперировать с толщиуами пленок 50-100 мкм,Устройство для центрирования движущегося материала работает следующимобразом,В режиме равновесия, когда нет возмущающих воздействий со стороны полосы 32, т.е. ни левая, ни правая кромка материала в процессе его продвиже" 25ния при,размотке рулона. 31.не смещается ни влево, ни вправо (по чертежу),эа счет действия отрицательных обратных связей каналов 5-15 и 6-16 датчики 1 и 2 положений стремятся настроить таким образом, чтобы линия сопл3 и 5 находилась в непосредственнойблизости от левой (по чертежу) кромки полосы 32, а линия сопл 4 и 6 -в непосредственной близости от правой(по чертежу) кромки полосы 32,При возникновении какого-либо возмущающего воздействия со стороны полосы 32, например при увеличении ее ширины (в пределах допусков), левая 40кромка полосы может сместиться ,влево,гПри этом перекрывается сопло 3 и изкамеры 17 сжатый воздух выходит дотех пор, пока датчик 1 положения,шток 7 и жесткий центр 13 под действи ем пружины 19 не сместятся до такогоположения,.при котором будет .приоткрыто сопло 3, а в камере 17 установитсяравновеоное давление сжатого воздуха,соответствующее силе сжатия пружины 19., .Таким образом в ходе продвиженияполосы 32 при изменении ее ширины исмещении кромок влево или вправо датчики 1 и 2 положений отслеживают перемещение этих кромок.55Слежение за средней (осевой) линией полосы 32 построено следующим образом, Пусть в процессе работы системз левая кромка полосы сместилась вправо на какое-то расстояние, Приэтом датчик 1 положения и, следовательно, жесткий центр 13 смещаетсявправо на такое же расстояние, а суммарная величина сжатия пружин 19 и 20также равна этому расстоянию, Приэтом, несмотря на то, что пружина 20сжимается, датчик 2 положения не смещается, алишь способствует (в результате работы сопл 4 и 6) обработке другого (увеличенного) давления в камере18 в связи с тем, что усилие пружины20 увеличилось, В результате того,что пружины 19 и 20 имеют одинаковыехарактеристики и одинаковое количество витков, при смещении левой кромкиполосы вправо на указанное расстояниетяги 23 и 24 проходят лищь половинуэтого расстояния, Учитывая, что осьполосы 32 при. этом смещается вправотакже лишь на половину этого расстояния, можно заключить, что перемещениетяг 23 и 24 и заслонки 28 соответствует перемещению осевой лйнии йолосы32. Появившийся на управляющем элементе 25 сигнал о смещении осевой линии передается на вход регулятора 29,который в зависимости от величинырассогласования формирует сигнал управляющего воздействия на исполнительный механизм 30. исполнительный меха-.низм 30 (или механизм поперечного смещения материала) смещает рулон 31влево до тех пор, пока вся система непридет в равновесие, а край заслонки 28 не установится на оси сопл 26и 27,При любых других ситуациях смещения кромок полосы 32 процесс возвращения о сев ой линии поло сы в з аданноеположение аналогичен описанному,Предлагаемое устройство отрабатывает заданное положение осевой линииполосы с небольшой погрешностью. Этосвязано с тем,. что датчики положениякромок отражают положение кромки неабсолютно точно, а с определеннойдолей погрешности,Рассмотрим процесс появления статической погрешности на примере работы датчикаположения.При уходе левой кромки полосывправо возвратная пружина 19 сжимается и равновесие в камере 17 устанавливается при другом увеличенном давлении, так как усилие, возникающее нажестком центре 13, должно уравнове98 б 6большее .раскрытие сопла 3; Однако такое же приращение усилия, как на пру жине 19, происходит и на пружине 20и, следовательно, сопла 4 вынужденоприоткрыться также на величину ДХ, Врезультате таких перемещений ось соил3 и 5 не доходит до левой кромки полосы на величину дХ, а ось сопл 4 и 6отходит вправо от оси сопл на величи"ну ДХ,При этом пружины 19 и 20 сжимаютсяна величину ХХ+дХ=Х (так как жесткийцентр 13 проходит расстояние Х-ДХ, ажесткий центр 14 - расстояние йХ), Всвязи с тем, что пружины 19 и 20 имеютодинаковые хар актеристики, одинаковыйшаг и одинаковое количество витков,заслонка 28 проходит расстояние Х/2,т.е. без дополнительной погрешности,Формула изобретенияустройство для регулирования цен-.трированием движущегося материала, содержащее датчики положения кромок материала, корпус каждого из которых жестко связан с рабочим органом сосоответствующего мембранного привода, а выходы датчиков - с его входом, пру" жины сжатия и управляющий элемент, связанный с исполнительным механизмом поперечного смещения материала, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности центрирования материала, оно снабжено размещенными в камерах мембранках приводов и жесткосвязанными между собой посредствомтяг плавающими шайбами, пружины сжатия размещены в камерах мембранныхприводов между шайбами и жесткимицентрами мембран, а управляющий эле".мент выполнен в виде положения однойиэ тяг 51570сить усилие пружины 19. Для созданиябольшего давления в камере 17 лотре"буется большее раскрытие сопла 3 и,следовательно, новое положение равновесия устанавливается при некоторомдополнительном смещении кромки полосы вправо от оси сопл 3 и 5. Таким образом, статическая, погрешность возникает в результате разных степеней сжа тия возвратных пружин и разных степеней раскрытия передающих и приемныхсопл.В упругой системе, состоящей изпружин 19 и 20, шайб 21 и 22, тяг 23и 24, при любых положениях система ив любых режимах равновесия условия,направленные на жесткие центры 13 и14 со стороны опирающихся на эти центры крайних витков пружин 19 и 20, 20всегда равны. В связи с этим в любыхрежимах равновесия давления в камерах17 и 18 также равели, Это приводит ктому что статические погрешностикаждого из датчиков положений равны 25ло величине и противоположны по направлению, Укаэанное обстоятельствоприводит к взаимному вычитанию этихпогрешностей при определении с помощьюперемещения заслонки 28 осевой линии 30полосы 32,Действительно, предположим, чтодатчик 1 занял такое положение, чтолевая кромка полосы идеально совпадает с осью сопл 3 и 5, а правая кромка - . с осью сопл 4 и б. Предположимтакже, что после этого левая кромкасместилась вправо на расстояние Х,При этом датчик положения проходитрасстояние Х - ДХ, так как в новом 4 Оположении потребуется большее сжатиепружины9, большее равновесное давление в камере 17 и, следовательно,157098 б Составитель Л, Якутинактор А,Огар Техред Л.Сердокова М,Пожо Корре Зак оизвоцственно-издательский комбинат Патент , г, Ужгород, ул,и И 1483 Тир аж ПШ Государственного комитета п 113035, .Москва, Ж изобретениям и Раушская набПодпис ноеткрытиям лр д. 4/5