Устройство для измерения натяжения движущихся ленточных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН равными диаметрами. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Бондарев Н,И. и др. Электро- ,механические системы контроля и уп-. равления натяжением ленточных материалов. М., "Энергия", 1980, с. 19.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3468945/18-10, 19.05.83 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ.ДВИЖУ 1 ЦИХСЯ ЛЕНТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее измерительный и установленный на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла поворота, два датчика крутящего момента и рычаг, один конец кото 4(5 ц С 01 1 504. С 01 1 51 О рого через первый датчик крутящегомомента, установленный соосно измерительному лентопроводнику, соединенс измерительным лентопроводником,а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния величины угла намотки, в неговведен дополнительный рычаг, одинконец которого, через второй датчиккрутящего момента, установленный соосно пассивному лентопроводнику, соединен с корпусом, а другой - с вторым входом датчика угла поворота ишарнирно соединен с осью вращениярычага, длина которого равна радиусу лентопроводников, выполненных с005,1144Изобретение относится. к силоизме.рительной технике, а именно к устройствам косвенного измерения натяжениядвижущихся ,с переменными угла-ми намотки ленточных материалов в технологических линиях изготовления изделий сложных формметодом намотки на оправку,Известно устройство для измерениянатяжения движущихся ленточных материалов, содержащее корпус с установленным на нем пассивным лентопроводником и измерительный лентопровод"ниК Я.Недостатком, устройства является 15низкая точность.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности .является устройство для измерения натяжения. движущихся ленточных. материалов, содержащее измерительный и установленныи на корпусе пассивный лентопровод"йики, выполненные в виде невращаю-"щихся цилиндров, датчик угла поворотадва датчика крутящего момента и рычаг, один конец которого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному лентопроводннку, соединен с измерительным лептопроводннком, а второй датчик снабжен осью вращения и связанс одним входом датчика угла поворо-.та 12,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность вследствиеналичия погрешности, обусловленной35изменением коэффициентов трения между движущимся ленточным материаломи лентопроводниками вследствие переменного во времени угла намотки.40Цель изобретения. - повышение точности за счет уменьшения влияния величипы угла намотки. Указанная цель достигается. тем, что в устройство для измерения натя жения движущихся ленточных материалов, содержащее измерительный и установленный на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла 50 поворота,два датчика крутящего момента и рычаг, один конец которого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному лентопроводнику, соединен с измери тельным.лентопроводником, а второй датчик. снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, введен, дополнительный рычаг, один конец которого через второйдатчик крутящего момента, установленный соосно пассивному лентопроводнику, соединен с корпусом а другой с вторым входом датчика угла поворота и шарнирно. соединен с осью вращения рычага, длина которого равна ра- диусу.лентопроводников, выполненных с равными диаметрами.На фиг. 1 приведена расчетная схема для с.ределения натяжения движущегося через -предлагаемое устройство ленточного материала, на фиг. 2 -предлагаемое устройство, вид в плане, на фиг. 3 - устройство, вид сбоку,Предлагаемое устройство содержит; установочное кольцо 1, на котором неподвижно установлен невращающийся .пустотелый пассивный лентопроводник 2, внутри которого и соосно ему установлен датчик 3 крутящего момента. На моментовоспринимающем валу датчика 3 крутящего момента закреплен рычаг 4 с противовесом 5 и шарниром6. Соосно шарниру 6 на рычаге 4 установлен датчик 7 угла поворота. В шарнире 6 установлен рычаг 8 с противовесом 9 и вторым датчиком 10крутящего момента на моментовоспри-..нимающем валу которого и соосно ему установлен пустотелый невращающий-.ся измерительный лентопроводник 11,причем радиусы измерительного 11 ипассивного 2 лентопроводников одинаковы и равны межцентровой длине рычага 8. Датчики 3 и 10 крутящего момента,. а также датчик 7 угла поворота под-ф ключены к аналого-цифровым преобразователям микро-ЗВМ 12.Устройство для измерения натяжения ленточных материалов работает сле,дующим образом. При движении ленточного материала 13 по лентопроводникам 2 и 11 измерительный лентопроводник 11 получает вращающий момент а , который непрерывно измеряется датчиком 10 крутящего момента, а рычаг 8 с измерительным лентопроводником 11 и противовесом 9 занимает единственно возможное для данного угла намотки, козффициента трения и модуля силы натяжения угловое положение,6 относительно продольной, оси рычага 4,3 1144005 4которое непрерывно измеряется датчи- Сигналы, пропорциональные. величиком 7 угла поворота. нам моментов М, П 1 и угла, поступаОдновременно датчик 3 крутящего ют с датчиков 3, 10 и 7 соответстмомента измеряет момент М, приложен- венно на аналого в . цифровые преный к рычагу 4 через шарнир,6 и ры-образователи микро - ЭВМ 12, кочаг 8 от равнодействующей силы натя- торая рассчитывает величину нажения ленточного материала на измери- тяжения по аналитической зательном лентопроводнике 11.висимости Г 2 ВР -р сЮФВ тЪ 2 т Ъ Г(ьъВ( сиРВ - 1(Й 31 соъв 1.-Ц-ВФ Рвп ъьЙГюъВсоейа 11-Ц - 1 В "(ЯвГ ф Н вВ21 К -8 Й 510где де б 1(8 Ъ менВ+ К си ба+Те =М;61-тй=ф 5 р-Тъ =О) феф 5111 ( 61 48 сов с р 1- сои 5 1 М - мгновенное значение крутящегомомента, измеряемого датчиком3 крутящего момента;Гй вмгновенное .значение крутящегомомента, измеряемого датчиком10 крутящего момента;- мгновенное значение угла междпродольной осью рычага 4 ипродольной осью рычага 8, измеряемое датчиком 7 углаповорота;В -. межосевая длина рычага 4;- радиусы пассивного 2 и измерительного 11 лентопроводникомежосевая длина рычага 8.3Вышеприведенное аналитическое выражение для расчета величины натяжения 6 получено решением системы урав нений (фиг. 1). Ь т К -281 соБЬ2 2 ,Э - сила натяжения ленточного м териала движущегося с пере ным углом намотки, Т - сила натяжения ленточног материала на участке от пассивного 2 до измерите ного 11 лентопроводника, а - плечо силы 5 относительн оси пассивного лентопров ника 2; 1 - плечо силы 5 отно тельнооси шарнира 6;О Ъ - плечо силы Т относительнооси шарнира 6;- угол между .продольной осьюрычага 8 и прямой, перпендикулярной направлению действия силы 5 в данный момент времени.В качестве датчиков 3 и 10 крутящего момента могут быть использованымагнитоупругие или тензорезисторные преобразователи крутящего момента.В качестве датчика 7 угла,поворота может быть установлен индукционный фазовый преобразователь углового перемещения в цифровой код.Применение изобретения позволит повысить точность измерения натяжения движущегося с переменным углом намотки ленточного материала.