Устройство для стабилизации натяжения гибкой заготовки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) Ш(51)4 В 7/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 с, 13 1 и каждои приборостроиперед и на пут,8)374, кл. 242 и заго При в ей ветв ТАБИЛИЗАЦИИ НАВКИсится к метиэименно к устния постоянно перемещтормозяженияжестк4 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Патент США М 232151, опублик. 1943. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЯЖЕНИЯ ГИБКОЙ ЗАГОТО (57) Изобретение отноному производству, а ройствам для обеспече натяжения стальных проволок, свиваемых в канат, и позволяет повысить ка чество этого каната. Устройство може ыть установлено как на из свиваемых проволок, т.е свивальными плашками, так уже свитой заготовки, т.е. вальных плашек. На своем пу тонка огибает шкивы 1, 2 и растании натяжения во вход заготовки подвижный шкив 1 ется, уменьшая воздействие 6 так, чтобы приращение на уравновешивалось изменение ти упругих элементов 4 и 5(3) 1 136276Издбретение относится к метизномупроизводству, преимущественно к устройствам для обеспечения постоянногонатяжения стальных проволок, свиваемых на канатовьющей машине.Цель изобретения - повышение качества получаемого витого изделия.На фиг. 1-3 изображены возможные схемы реализации устройства; нафиг 4 - установка устройства в канатовьющей машине.Устройство состоит из двух илитрех располагаемых в одной плоскости шкивов. Шкив 1 установлен с возможностью перемещения в плоскостишкивов вдоль линии расположения ихосей, а шкивы 2 и 3 неподвижны. Шкив1 соединен с двумя противоположноустановленными упругими элементами204 и 5, имеющими различные жесткостиС и С . Один из упругих элементов,например 5, соединен с одним из шкивов посредством тормоза б,Устройство работает следующим образом,Вначале гибкую заготовку 7, например канат, выходящую из свивальныхплашек 8 (фиг, 4) канатовьющей машины с натяжением Б , огибают вокруг30шкивов, затем, используя динамометр(не показан), устанавливают на выходе иэ устройства требуемое натяжениеБ, равное натяжению в конце свивкиканата, путем регулировки величинытормозного усилия дИ за счет поджатия тормоза б к тормозному диску одного из шкивов, что можно обеспечить,например, регулировкой начальногоусилия в упругих элементах 4 и 5. При 40этом величина начального тормозногоусилия дИ соответствует перемещениюI шкива 1, Величину натяжения заготовки на входе приводят к величиненатяжения на выходе путем созданиядополнительного осевого усилия Й вогибающем, например, шкив 3 витке заготовки за счет наличия между нимисил трения при торможении шкива.Б процессе свивки при движении заготовки через систему вращаемых еюшкивов натяжение в ее входящей ветви изменяется в сторону увеличения,что немедленно выявляется подвижнымшкивом 1, который отреагирует на этоизменение соответствующим перемещением в сторону уменьшения тормозного усилия из-за перераспределения величины сил в заготовке за счет изме 4 2нения ее длины. При этом расстояниемежду шкивами 1 и 3 изменяется,уменьшая величину перемещения иослабляя тем самым тормоз 6. Следовательно, создаваемое эа счет притормаживания шкива 3 дополнительное на.тяжение уменьшится и составляет разность между натяжениями заготовки навходе и на выходе из устройства.Причем эта разность к концу свиваемойдлины заготовки стремится к нулю и,таким образом, на выходе всегда поддерживается постоянное натяжение заготовки,Для исключения возможного проскальзывания заготовки ею огибают несколькими витками, например, шкив 3.Соотношение между жесткостями С,и С упругих элементов 4 и 5, обеспечивающее эффективную стабилизациюнатяжения, в случае использованияленточного тормоза (фиг. 1) определяют из следующих соображений.Приращение натяжения НО на входеустройства вызывает смещение шкива 1 и уравновешивается возникающимив упругих элементах дополнительнымиусилиями оС и /С,У( С-С,) =21,. (1)Приращение натяжения ДИ в выходящей ветви заготовки определяют как 11 11 о+11-И где АР,дР- приращения усилий всбегающей и набегающей ветвях ленточного тормоэа;Ы - угол охвата тормозногодиска шкива 3, напримертормозной лентой. С учетом формулы (1) зависимость(2) после преобразований представляютследующим образом: 2 С 2(1-е )Стабилизация натяжения достигается, если ЛИ=О, но И, по условию возрастает и, следбвательно, йИ 0.Таким образом, сомножитель в скобках в формуле (3) должен быть равен нулю, откуда следует(4) при этом С -С ФСоотношение между жесткостями С1 и С упругих элементов 4 и 5, обеспечйвающее эффективную стабилизацию натяжения, в случае использования О колодочного тормоза (фиг, 2) определяют следующим образом.Приращение натяжения дМ, на входе устройства вызывает смещение с шкива 1 и уравновешивается возникающими в упругих элементах дополнительними усилиями /С и /С1 С,-А,=аИ,. (5) Приращение натяжения д И, в выходящей ветви заготовки после шкива 3определяют по формуле(6)25 оВ 1=/С Г,где 1 - коэффициент трения междутормозом 6 и тормозным диском шкива 3.С учетом соотношения (5) формулу (6) представляют как,=ы,( +). (8)Стабилизация натяжения достигается, если дИ=О, но 1 по условию35 возрастает и, следовательно, Л 1 О фО. Таким образом, сомножитель в скобках в Формуле (Я ) должен бить равен нулю, откуда следует0- =1-2 Х при этом С -Г О,Таким образом, зависимость (9устанавливает необходимое соотношение 45между жесткостями С и Г упругихэлементов устройства,В схеме реализации устройства,редставленной на фиг. 3, среднийшкив отсутствует, а его роль выполняет один из двух оставшихся - шкив 1,который устанавливают с воэможностьюперемещения в плоскости шкивов вдольлинии расположения их осей за счетналичия противоположно установленных 55упругих элементов 4 и 5 с жесткостями Г и Г , один из которых (элемент1 24) связывают с осью шкива 1, а другим (элементом 5) обеспечивают под кими витками, например, вокруг шкива1 или витками, охватывающими одновременно шкивы 1 и 2,Соотношение между жесткостямиС и С упругих элементов 4 и 5, обес.печивающее эффективную стабилизациюнатяжения, отличается от предыдущегослучая и зависит от количества виткови, одновременно охватывающих шкивы1 и 2, которое определяют из следующих соображений,По аналогии приращение натяжения М на входе устройства вызываетосмещение шкива 1 и уравновешивается возникающими в упругих элементахдополнительными усилиями 1 С и 1 Са1 С,-фС= 2 ЗИ (10)Ьо где В И; - приращение натяжения в-м витке.Приращение натяжения в первом и втором витках определяют соответственно как 1, =1,+ф: 1 И+но согласно формуле (11)(12)И -- 3 К+2/С 2 . Таким образом, в выходящей ветви заготовки приращение натяжения определяют по формуле(13) 1 равую часть равенства (10) можно представить как ь ОдД - Дт +1, +2Д (14)644жатие к тормозному диску шкива 1 тормоза 6, создавая на шкиве тормозное усилие. 1 цкив 2 устанавливают неподвижно.Заготовку 7, выходящую, например, из свивальных плашек 8 канатовьющей машины, огибают витком вокруг шкивов 2 и 1.Используя динамометр, устанавливают на выходе из устройства требуемое натяжение заготовки М , В процессе свивки заготовки входное натяжение ее растет, величина / уменьшается и расстояние между шкивами 2 и 1 сокращается, ослабляя тем самым тормоз 6 и уменьшая тормозное усилие на шкиве 1.Для исключения возможного проскальзывания заготовки ее огибают несколь(18)30 при этом Фие ие о-где , ЛИ; - сумма арифметическойпрогрессии.Подставив Формулу (14) с учетом (15) в (10) и выполнив соответствующие преобразования, находят смещение шкива 1 д= ,- (16)гнп 15С -С 1+п 7гС учетом зависимости (16) формулу(13) представляют как2 гд:д 1+ "1(7) 20С -С 71+Гп) Стабилизация натяжения достигается, если ЗМ=О, но И, по условию возрастает и, следовательно, дИ ФО.Таким образом, сомножитель в скоб ках в формуле (17) должен быть равен нулю, откуда следует С -С (1+1)0Таким образом, зависимость (18)устанавливает необходимое соотношение З 5ьйжду жесткостями С, и С упругихэлементов 4 и 5 с учетом количества витков п заготовки, одновременно охватывающих шкивы 1 и 2.Релазиация любой из схем в устройстве, устанавливаемом после свивальных плашек машины, позволяет обеспечить в выходной ветви заготовки 7 постоянное натяжение не только заготовки в целом, но и ее составляющих частей, например проволок в прядях, за счет выравнивания их длин и перераспределения напряжений по сечению, обусловленных наличием эффекта обтяжки, возникающих из-за создания натяжения заготовки в начале свивки, равного конечному. Это позволяет существенно повысить качество свиваемого иэделия без ужесточения требований к качеству регулировки натяжения свиваемых элементов. Формула изобретения Устройство для стабилизации натяжения гибкой заготовки, содержащее по меньшей мере два размещенных в одной плоскости и сгибаемых заготовкой шкива, один из которых установлен с возможностью перемещения в собственной плоскости и .связан с упругим элементом, соединенным с тормозом, контактирующим с одним из шкивов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества,оно снабжено дополнительным упругим элементом, связанным с подвижным шкивом со стороны, противоположной основному упругому элементу.Заказ 6350/18 Тираж 347 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5