Устройство для определения натяжения и коэффициента тангенциального сопротивления нити

(5 И 5 О 0 ГОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВ(57) Использование: отно средствам изучения свой вующих поверхностей и к ров движения нити в производства и переработ бретения: устройство сод ные в корпусе нитепровод упругий чувствительный датчиком, регистрирующ ние, вычислительный бл приспособление с двувхпо ключателем, связанныл 1 с соответствующими входа ного блока, выход которог рирующим приспособлен(21) 4867336/ (22) 08.08.90 (46) 07.09.92, (71) Ивановск институт хлоп сти и Ивановс М, В.Фрунзе (72) В, С. Ани (56) А, с, ССС М 379837, кл,юл. й. 33й научно-исследоватеатобумажной промыший текстильный инсти ьский енноут им,и Е Д. Ефремо 6 01 Ь 5/10, 197 мер, подвешенным грузом) и измерению Твых. технически доступные и точные, но в месте контакта поверхность испытуемой ни ти меняется в процессе измерения, а его результат оказывается неприемлемым, Физический процесс трения и его параметры адекватны действительному процессу при движении нити, а не цилиндра, Поэтому известны ряд устройств, в которых метод блока осуществлен путем измерения Твх. и Твых. например, измерители натяжения нити фирмы Танзитрон с тремя нитепроводниками, применяются в приборе формы Ротшильд для определения фрикционных свойств нити,Измерители натяжения нити с любым числом вращающихся или невращающихся нитепроводников содержат измерительный нитепроводник, оснащенный преобразователем давления с плоским упругим чувствительным элементом, к которому приложена равнодействующая натяжения нити. Причем предпочтение отдается невращающим(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАТЯЖЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НИТИ Изобретение отосится к методам и средствам изучения свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движения нити в процессах ее производства и переработки,Подавляющее большинство способов определения коэффициента тангенциального сопротивления р в разнообразных конструктивных оформлениях основано на методе блока, суть которого заключается в следующем.Цилиндр с заданной поверхностью трения охватывают используемой нитью под углом а. Относительное перемещение поверхностей создают или вращением цилиндра, или движением нити. При заданном или измеренном натяжении входящей ветви-нити Твх и измеренном натяжении выходящей ветви-нити Твых, коэффициент,й определя ют из соотношенияТвых./Твх. = е/( гх.Гри неподвижной нити и вращающемся цилиндре решения по заданию Твх (наприсится к методам и ств взаимодейстонтролю параметпроцессах ее ки, Сущность изоержит закреплен- ники, телотрения, элемент с тензоее приспособлеок и поворотное зиционным перевоими выходами с ми вычислительо связан с регистием. 2 ил,ся нитепроводникам, а поскольку равнодействующая приложена под углом к нейтральной плоскости упругого элемента, величинакоторого определяется фрикционнымисвойствами нити, т.е. коэффциентом р, тоистинное натяжение нити То по равнодействующей силе измеряется с погрешностью,За прототип принято устройство для определения натяжения и тангенциальногосопротивления движения нити, в которомсовмещены операции измерения обоих параметров, Оно содержит чувствительныйэлемент в виде двух различных по высотеупругих пластин с тензодатчиками и датчикнормального давления, Упругие пластинысверху соединены оправой - телом трения,а снизу закреплены на датчике нормальногодавления, который вместе с тензодатчикамиэлектрически связан с усилителем, подключенным одним каналом к регистрирующемуприспособлению, а другим - к блоку деления, выход которого, как и другой каналусилителя, соединен с регистрирующимприспособлением.Равнодействующая сила натяженийветвей нити направлена перпендикулярнопластинам, под действием которой они изгибаются, пропорциональна тангенциальному сопротивлению нити. Нормальноедавление нити. на поверхность тела трения,пропорционально натяжению и передаетсявдоль пластин датчику давления, Таким образом измеряются и регистрируются двапараметра; натяжение и тангенциальное сопротивление нити.Конструкция прототипа сложная. К томув же она не обеспечивает условия перпендикулярности равнодействующей силынатяжений ветвей нити упругим пластинамс тензодатчикгми, В частных случаях этоусловие может быть выполнено при изменении направляющих углов ветвей нити и углаохвата тела трения нитью, Но указаний поэтому поводу е описании прототипа нет, Всвязи с этим ожидать высокой точности измерения параметров и работоспособностиустройства не приходится,Целью изобретения является повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что вустройстве для определения натяжения икоэффициента тангенциального сопротивления нити, содержащем закрепленные екорпусе нитепроеодники, тело трения, упругий чувствительный элемент с тензодатчиком и регистрирующее приспособление, внего введены вычислительный блок и поворотное приспособление с двухпозиционным переключателем, связанным своимивыходами с соответствующими входами вы 10 15 20 25 30 35 40 50 55 числительного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением, при этом нитепроводники размещены в вершинах при основании равнобедренного треугольника, а тело трения находится в вершине, образованной боковыми сторонами треугольника, и выполнено в виде цилиндрической насадки, связанной с упругим чувствительным элементом, закрепленным посредством поворотного приспособления на задней стенке корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси на угол 90, при этом двухпозиционный переключатель выполнен с возможностью контакта с тензадатчиком.Положительный эффект, заключающийся в повышении точности измерений, достигается за счет измерения не равнодействующей натяжения Тр, а ее составляющих Тх и Ту при определенном положении упругого чувствительного элемента, величин которых при неизменных направляющих углах ветвей нити й и угла охвата нитью тела трения 2 а , используют для определения коэффициента р и истинного натяже Т.На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг. 2 - схема расположения нитепроводников датчика и система действующих сил.На передней стенке 1 корпуса датчика закреплены нитепроводники 2 и 3, первый из которых вращающийся, Задняя стенка корпуса содержит поворотное устройство с кольцевой направляющей 4 и вкладышем 5, на котором закреплен упругий чувствительный элемент 6, соосно сочлененный со сменной цилиндрической насадкой 7 - телом трения, Элементы 2, 3 и 7 размещены в вершинах равнобедренного треугольника так, что направляющие углы между сторонами 2,7; 3,7 и основанием 2,3 составляли равные углы а, а угол охвата 2, 7, 3 тела трения - 2 а, На кольцевой направляющей 4 смонтирован двухпозиционный переключатель 8, обеспечивающий е крайних положениях вкладыша электрическое соединение тензорезистора 9 с одним из двух входов вычислительного блока 10, соединенного с регистратором 11.Работа устройства,Поворотным устройством устанавливают чувствительный элемент 6 в исходное положение (горизонтальное, как указано на фиг. 1), Тензорезистор 9 через переключатель 8 соединен с первым входом блока 10. Заправляют нить 11 в датчик устройства, как показано на схеме, и приводят ее в движение от приводного механизма (не пока 176040430 зан). Измеряют нормальную составляющую Ту равнодействующей натяжения Тр, приложенной к телу трения 7. Поворачивают вкладыш 5 вместе с элементом 6 на 90. При этом переключатель 8 соединяет тензорезистор 9 5 с другим входом блока 10. Измеряют тангенциальную соетавляющую Т Результаты вычислений параметров Т,и по заданным алгоритмам индуцируются индикатором,. Измеритель натяжения нити ПННпро изводства НПК "Текстильприбор" оснащен измерительным нитепроводником на базе тензометрического преобразователя С 05 Б, закрепленного с возможностью поворота на 900, соединенного с цифровым вольтмет ром Щ. Направляющие углы и угол охвата соответственно были л/6, л/3, (30, 60 ),Опыт проводился на специализированной испытательной установке с грузовь 1 м задатчиком натяжения испытуемой нити Т, 20 = 10-200 сН при скорости Ч = 20 м/мин,Определение коэффициента,/с осуществлено по замерам составляющих натяжения Ту и Тх в соответствии с формулой1+Т" 0 ЛЯ)( е" + 1 ) 0,5Полученные значения натяжения нити Т отличались от заданного То в среднем на 2,6, что является следствием точности определения коэффициента,и, Такой показатель точности определения этих параметров является достаточно высоким,Ф ор мул а и зоб рете н и я Устройство для определения натяжения и коэффициента тангенциального сопротивления нити, содержащее закрепленные в корпусе нитепроводники, тело трения, упругий чувствительный элемент с тензодатчиком и регистрирующее приспособление, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены вычислительный блок и поворотное приспособление с двухпозиционным переключателем, связанным своими выходами с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением, при этом нитепроводники размещены в вершинах при основании равнобедренного треугольника, а тело трения находится в вершине, образованной равнь 1 ми сторонами треугольника и выполнено в виде цилиндрической насадки, связанной с упругим чувствительным элементом, закрепленным посредством поворотного приспособления на задней стенке корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси на угол 90, при этом двухпозиционный переключатель выполнен с возможностью контакта с тензодатчиком.1760404 Составитель В,Аники Техред М.Моргентал ректор И.Ш ак Заказ 3181 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар