Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала

(51)5 В 65 Н 77/О а жт у ышРУк управлерулонных судАРстБенный комитет ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИи гкнт ссср САНИЕ ИЗОБР(71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторскинститут по проектированию оборувания для целлюлозно-бумажной проленности(56) Авторское свидетельство СССРУ 1131810, кл. В 65 Н 77/00, 1983(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГУПРАВЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЕМ ПРИ НАМОТКЕЛОННОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относитсянию натяжением при намотке,.801687550 материалов и может быть использовано в отделочных машинах продольной резки и переработки, рулонных материалов в целлюлозно-бумажной и химической промышленностиЦель изобретения повышение качества намотки путем обес печения равномерной плотности намотки рулонного материала. При работе намоточного устройства измеряют длину перемотанного материала и осуществляют регулирование натяжения по определенному закону, реализуемому функциональным преобразователем 10. Уст" ройство для автоматического управления натяжением содержит раздаточный1 с приводом и датчиком 3 скорости, раздаточный вал через фрикционы 4 соединен с наматываемыми бобинами168 У 550 5, устройство имеет тянущие вагы Ь сприводом 7 с автономной системой регулирования скорости транспортирования рулонного материала В системурегулирования скорости входит импульсный датчик 8 скорости тянущих валов6. Выход датчика 8 :корости соединенс входом измерителя 9 длины перемотанного материала, Контроль усилиянатяжения наматываемого материалавыполняется с помощью датчика 11 натяжения. ВыхОды датчика изадатчика натяжения соединены с входами Изобретение относится к управлению натяжением при намотке ленточ-. 20ных рулонных материагов и монет бытьиспользовано В отделсчных машинахпродольной резки и переработки рулонных материалов в хи ическоЙ и цел"люлоэно-бумажной промышленности. 5Цель изобретения - повышение качества намотки устройства путем соз-"дания равномерной плстности намоткирулонного материала,На Фиг. 1 изобранена функциональ- ЗОная схема предлагаемого устройства,на фиг. 2 - график зависимости натяжения от радиуса бобины.Система управления натяжением г:ринамотке содержит механизм намотки,состоящий из раздаточного вала 1,имеющего индивидуальный регулируемый приВОД с электродвигателем 2 пос"тоянного тока с датчиком 3 скорости,раздаточный вал через Фрикционы 4соединен с наматыВаемыми бобинами. 5 оПодача разрезанньх ленточек произ"водится тянущими Валами 6, имеющимисобственный привод 7 постоянного тс,ка, называемый в дальнейшем главныйпривод, с автономной системой регулирования скорости транспортированиярулонного материала В систему регулирования Скорости входит импульсныйдатчик 8 скорости тянущих валов 6,Выход датчика 8 скорости тянущих валов 6 соединен с входом измерителя 9длины перемотанного материала выходпоследнего связан с задатчиком 10 на:тянения; Формирующим параметрическое55программное задание натяжения, Контроль усилия натяжения наматываемогоматериала выполняется с помощью датцика 11 натяжения. Выходы датчика и регулятора 12 натянениявыход которого является заданием регулятору 13скорости раздаточного вала 1. С входом регулятора 13 скорости соединенвыход датчика 3 скорости двигателяраздаточного вала, Выход регулятораскорости служит заданием контуру регулирования тока и вкгючен на входрегулятора 1 тока, выход которогосоединен с тиристорным преобразователем 15, Нагрузкой тиристорного преобразователя слунит цепь якоря двигателя 2 раздаточного вала 1. 2 ил. задатчика натяжения соединены с входами программного регулятора 12 натяжения,Закон параметрической программной намотки В функции относительно длины перемотанного материала-ЬРТ(1)=Т (1+1) 1сваХгде Тс, - начальное натяжение при.1 О;п.Ь- эмпирические параметры закона намотки,т Ь О, ЬО, щЬ Выход эсгулятора 12 натЯжения ЯВляется заданием регулятору 13 скорос"ти раздаточного вала 1. С входом регулятора 13 скорости соединен выходдатчика 3 скорости двигателя раздаточного вала, Выход регулятора скорости служит заданием контуру регулирования тока и включен на вход регулятора 14 тока, выход которого соединен с тиристорным преобразователем15. Нагрузкой тиристорного преобразователя служит цепь якоря двигателя2 раздаточного вала 1, Блоки 2, 3,13 и 1 представляют блок 16 регулирования скорости и тока,Устройство автоматического управления натяжением при намотке рулонногс материала работает следующим образом.Разрезанный на ленты рулонный материал транспортируется тянущими валами 6 к намоточному устройству инаматывается в бобины 5. Управлениенатяжением осуществпяется программнов Функции от длины латериала, геремотанного с начала цикла намотки, В168 качестве измерителя 9 метража используется счетчик импульсов с датчика скорости тянущих валов 6, Программный параметрический задатчик 10 формирует аналитическую зависимость задания регулятору натяжения. В качестве программного задатчика может быть использована программируемая матрица с цифроаналоговым преобразователем, преобразующая выходной код измерителя длины в требуемый код выходного устройства 10, Сигнал програм много параметрического задатчика 10, сравнивается с сигналом датчика 11 натяжения и преобразуется регулятором 12 в сигнал задания скорости, который сравнивается с сигналом датчика 3 скорости раздаточного вала 1 и преобразуется регулятором 13 скорости в сигнал задания контуру тока приводного двигателя 2, Регулятор 11 тока сравнивает сигнал задания на его входе с сигналом обратной связи о величине якорного тока приводного двигателя и преобразует его в управляющий сигнал тиристорного блока. Изменение якорного тока вызывает изменение скорости вращения раздаточного вала и передаваемого иммомента вращения, так что Фрикционные магнитные муфты выбирают автоматически такое опережение раздаточного вала, какое требуется для обеспечения заданного натяжения в функции длины перемотанного материала.Рассмотрим практический пример реализации предлагаемого способа автоматического управления натяжением, Пусть в результате теоретических или экспериментальных исследований задан конкретный график зависимости натяжения намотки рулонного материала от текущего значения радиуса наматываемой бобины (например такой, как показан на фиг. 2). Выбираем на графике три характерные точки А, Ви 6 с координатами А(ТО, О), В(Твг,О гт)С (Тс Р г г), где Т о - начальное натяжение при минимальном радиусе бобины, равном радиусу гильзы г, Т - максимальное значение зависимости Т=Т(г) при радиусе бобины г = Ю г ( О) 1), Т, - произвольная точка на графике Т=Т(г) при радиусе бобины г =г( р1), Выбор точки Тс может быть оптимизирован с учетом критерия минимума отклонения заданного графика закона на75506 тяжения от выбранной аналитической Формы его задания.Итак, три заданные наиболее характерные точки графика должны определить численные значения трех параметров Т, щ, Ь аналитической зависимости. Составляем уравнения й - 1 = 1(г )г Т (-) 1 - Тщ ф ( .1) т, 1( .,1= т,Решение системы уравнений, например с помощью ЭВМ, позволяет определить параметры аналитического закона намотки Т , ш, Ь, соответствующие заданному экспериментально или полученному путем сложных аналитических расчетов теоретическому закону намотки. 25 Предлагаемая система управления натяжением, содержащая три подчиненных замкнутых контура регулирования с воздействием на скорость рассогласования ведущей и ведомой частей З 0 Фрикционных муфт, позволяет обеспечить получение требуемого качества намотки бобин из ленточных рулонных материалов. Формула изобретения 35Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала, содержащее привод раздаточных валов с .регулятором скорости и тока, датчик натяжения материала, выход которого подключен к пер" вому входу элемента сравнения, подключенного выходом к входу регулято ра натяжения, а также привод тянущих валов с датчиком скорости, функциональный преобразователь, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества намотки устройст ва путем обеспечения равномерной плот Ности намотки, в него введен измеритель длины перемотанного материала, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход - с входом Функционального преобразователя, подключенного выходом к второму входу элемента сравнения, причем выход регулятора натяжения подключен к входу задания скорости регулятора скорости.1687550 Ъас составитель Техред Л,Серджо Редактор обылянская Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул,Гагарина,101 Заказ 3615 ВНИИПИ Гос В Г Тиражвенного комитета по изобре113035, Москва, И, Раушс асовова Корректор Н.Ренская Подписноеениям и открытиям при ГКНТ ИСРкая наб д. "/5У