Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала

(19) (11) 1) 13/62 осится хник ститут ационлектрических велич С. Г. Го Зуев(56) Авторское свидР 1146633, кл. С 05Авторское свидетИ 1229734, кл. С 05 Изобретение относится к регулиро" ванию неэлектрических величин, в частности к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подающего на приемный барабан, и может быть использовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе, в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала и т.д.Цель изобретения - повьппение точности устройства для регулирования линейной скорости ленточного материала путем обеспечения постоянства плотности намотки ленты на подающем и приемном барабанах эа счет поддержания постоянного натяжения ленты.На чертеже представлена Функциональная схема устройства,Устройство содержит приемный 1 и подающий 2 барабаны с ленточным мате" риалом 3, генератор 4 импульсов опор(54) УСТРОЙСТВО Д 5 НЕЙНОЙ СКОРОСТИ Л (57) Изобретение регулирования неэ Цель изобретения устройства. Поста гается тем, что в во введены эадатч делитель частоты, держки, сумматорь роаналоговые прео аналоговый преобр сравнения. 1 ил. И РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛИЕ 1 ТОЧПОГО МАТЕРИАЛА- цовЪппение точности вленная цель достиизвестное устройстик натяжения ленты, счетчики, блоки заперемножающие циЬ- бразователи, цнАроазователь, блок ной частоты, делитель 5 частоты, вход .которого подключен к выходу генератора 4 импульсов опорной частоты, задатчик 6 скорости ленты 3, эадатчик 7 натяжения ленты 3, датчик 8 угловой скорости подающего барабана 2, последовательно соединенные первый счет. чик 9, первый квадратор 10, первый сумматор 11, первый цифроаналоговый преобразователь 12, первый блок 13 сравнения, первый блок 14 управления скоростью вращения электродвигателя и первый электродвигатель 15, кинематически связанный с валом приемного барабана , второй вход первого блока 13 сравнения соединен с выходом задатчика 6 скорости, последовательйо соедЪенные второй блок 16 управления скоростью вращения электродвигателя и второй электродвигатель 17, кинематически связанный с налом подающего барабана 2, датчик 18 угловой скорости приемного барабаня 1, после1539736 11 ЬыХ сС КС яХ с3довательно соединенные второй счетчик 19 и второй квадратор 20, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 11, выход генератора 4 импульсов опорной частоты подключен к входу делителя 5 частоты, а также к входам сервого 9 и второго 19 счетчиков, входы разрешения счета импульсов которых связаны с выходами соответст венно первого 8 и второго 18 датчиков угловой скорости. Устройство также содержит последовательно соединенные третий счетчик 21, второй цифроанало-говый преобразователь 22, первый блок 15 23 задержки, второй сумматор 24, третий сумматор 25, первый перемножающий цифроаналоговый преобразователь 26, последовательно соединенные четвертый счетчик 27, третий цифроаналоговый преобразователь 28, второй блок 29 задержки, четвертый сумматор 30, пятый сумматор 31, второй перемножающий цифроаналоговый преобразователь 32, шестой сумматор 33 и второй блок 34 25 сравнения, выход которого подключен к входу второго блока 16 управления, а " второй вход - к выходу задатчика. 7 натяжения. Выход делителя 5 частотысвязан с входами разрешения счета им О пульсов третьего 21 и четвертого 27счетчиков, входы которых подключены к выходам соответственно датчика 8 угловой скорости подающего барабана 2 идатчика 18 угловой скорости приемного барабана 1. Вторые входы второго3524 и третьего 25 сумматоров соединеныс выходом второго цифроаналоговогопрео.бразователя 22, вторые входы четвертого 30 и пятого 31 сумматоровс выходом третьего цифроаналоговогопреобразователя 28, вторые входы первого 26 и второго 32 перемножающихцифроаналоговых преобразователей - свыходами соответственно первого 9 ивторого 19 счетчиков.Устройство работает следующим образ ом.Датчики 18 и 8 угловой скоростипреобразуют угловые скорости соответственно приемного 1 и подающего 2 ба-рабанов с ленточным материалом 3 впоследовательность импульсов, частотаследования которых пропорциональнаскорости приемного 1 подающего 2 барабанов. Счетчики 19,и 9 суммируют количество импульсов, вырабатываемых генератором 4 импульсов опорной частоты, успевающих поступить на них за период между импульсами, Приходящими с датчиков 18 и 8 угловой скорости соответственно,Таким образом, на выходах счетчиков 19 и 9 устанавливаются коды чисел, пропорциональных мгновенным значениям периодов вращения приемного 1 и подающего 2 барабанов, Учитывая связь между мгновенными значениями угловых скоростей и мгновенным периодом вращения (Т = 2/д), можно считать, что на выходах счетчиков устанавливаются числовые значения 1/сдс и 1/И, величины которых обратно пропорциональны величинам угловых. скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно, Сигналы, полученные с выходов счетчиков 19 и 9 возводятся в квадрат в блоках 20 и 10, на выходах которых, таким образом, устанавливаются коды чисел, величины которых ббратно пропорциональны квадратам угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. Эти коды суммируются в сумматоре 11, на выходе которого формируется код, пропорциональный сумме величин, обратных квадратам мгновенных значений угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов, т.е. выходной сигнал сумматора равен где К = сопят;дс и Я " мгновенные значения угловыхскоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно.Код с выхода сумматора 11 подается на цифроаналоговый преобразователь 12, где преобразуется в аналоговый сигнал. Этот сигнал поступает на пер" вый вход блока 13 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 6 скорости, равный сопзС;номинальное значение скорости ленточного материала.мгновенными угловыми скорок И и мгновенным значением5 1539736 линеййой скорости ленточного материала существует известная зависимость Окончателько после перегруппировки можно записать 1 1 ОЯ Я Чй(б) В соответствии с формулой (б) действует введенный в устройство дополнительный контур стабилизации натяжения,На входы четвертого 27 и третьего 21 счетчиков с датчиков 18 и 8 угловой скорости поступают последовательности импульсов, частоты следования которых пропорциональны угловым скоростям приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. На входы разрешения счета импульсов четвертого 27 и третьего 21 счетчиков с делителя 5 частоты поступают импульсы, частоты следования которых меньше частоты импульсов, поступающих ка делитель 5 частоты с генератора 4 импульсов опорной частоты. Четвертый 27 и третий 21 счетчики суммируют количество импульсов, успевающих поступить на ких с датчиков 18 и 8 угловой скорости приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно за период между импульсами, приходящими с делителя 5 частоты.Таким образом, на выходах счетчиков 27 и 21 устанавливаются коды чисел, пропорциональных мгновенным значениям углов поворота Ч) приемного 1 и Ц 2(1) подающего 2 барабанов. Коды с выходов счетчиков 27 и 21 преобразуются в аналоговые сигналы в третьем 28 и втором 22 цифроаналоговых преобразователях и передаются на второй 29 и первый 23 блоки задержки, а также на вторые входы четвертого 30, пятого 31 и второго.24, а также третьего 25 сумматоров соответственно. С выходов второго 29 и первого 23 блоков задержки сигналы, пропорциональные ч),(х) и с(2(д), поступают на первые входы четвертого 30 и второго 24.сумматоров соответственно, выполняющих операцию вычитания и выходной сигнал которых: н ш 2 2)(5) где О = сопят, определяемая параметрами механизма перемещенияленточного материала.Таким образом, из (1) . - (3) видно, О что в случае, если скорость ленточного материала ч.не равна номинальной Ч (ЧЧО), на выходе первого блока 13 сравнения возникает сигнал рассогласования, который через .первый блок 14 управления воздействует на первый электродвигатель 15, меняя его скорость вращения и, соответственно, скорость вращения приемного барабана 120 до тех пор, пока не исчезнет сигнал рассогласования на выходе первого блока 13 сравнения, при этом линейная скорость Ч ленточного материала 3 станет равной номинальной ЧСилу натяжения Рн ленточного вязко- упругого материала 3 можно определить по Ьормуле где 1 с К - радиусы намотки ленточно( Эго материала на приемном 35и подающем 2 барабанах;9 2 - углы поворота приемного1. и подающего 2 барабанов соответственно;ш,ь ш, - койФАициенты, определяемые механическими свойствами ленты.Выполнив операцию диференцировасф( ния в (4) и опустив величиныЧ и 45Жкак малые (К ( и Й изменяются2(ь за малое время практически очень незначительно), получим, сК( ЧЖ: д ЧС-) : К Гсг-вых д. = Рг - Ч (л.-1) где величина -К подбирается в зависимости от величины такта дискретизации.Эти сигналы суммируются в пятом 31 и третьем 25 сумматорах с сигналами, пропорциональными мгновенным значениям углов поворота 9, и У,соответственно: д Чыф 3 э 7. 4 д. 20 где К и К 4 - сопя"Затем аналоговые сигналы с выходов пятого 31 и третьего 25 сумматоров передаются на второй 32 и первый 26 перемножающие цифроаналоговые преобра зователи соответственно, на вторые входы которых поступают со счетчиков 19 и 9 коды чисел, пропорциональных К, и Й, так как с учетом 7 (Ю = К при 7 = Ч = сопят величина 1/Ы про порциональна К. Аналоговые сигналы с перемножаищих цифроаналоговых преобразователей 32 и 26 поступают на шестой сумматор 33, выполняющий операции вычитания и его выходной сиг- нал дЧ,0 у (К + К 4Кд (1(КЬЦ 3 + К д )Ка что соответствует формуле (5),В блоке 34 сравнения происходит сравнение сигнала с выхода сумматора 45 33 (Б, ) и сигнала с выхода задатвычика натяжения 7 (11), величина" 7которого пропорциональна заданному значенпо силы натяжения Ро . Следрва тельно, на выходе блока 34 сравнения формируется сигнал ДР, пропорциональный отклонению силы натяжения от заданного значения.Этот сигнал поступает через,второй блок 16 управления на второй ю электродвигатель 17, который, изменяя скорость вращения подающего барабана 2, устанавливает силу натяжений Рн ленточного материала, равную заданРноФормула из обретения Устройство для регулирования.линейной скорости ленточного материала, содержащее приемный и подающий бара-. баны с ленточным материалом, задатчик скорости ленты, последовательно соединенные первый счетчик, первый квадратор, первый сумматор, первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, первый блок управления скоростью вращения электродвигателя и первый электродвигатель, кинематически связанный с валом приемного барабана, выход задатчика скорости ленты подключен к второму входу первого блока сравнения, последовательно соединенные второй блок управления частотой вращения электродвигателя и второй электродвигатель, кинематически связанный с валом подающего барабана, последовательно соединенные второй счетчик и второй квадратор, подключенный выходом к второму входу первого сумматора, а также второй цифроаналоговыи преобразователь, датчиКи угловой скорости подающего и приемного барабанов, выходы которых подключены к входам разрешения счета импульсов соответственно первого и второго счетчиков, и генератор импульсов опорной частоты, соединенный выходом с входами первого и второго счетчиков, о т л и ч а ищ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит третий счетчик, задатчик натяжения ленты, делитель частоты, последо- вательно соединенные первый блок задержки, второй сумматор, третий сумматор, первый перемножаищий цифроаналоговый преобразователь, последова-. тельно соединенные четвертый счетчик, третий цифроаналоговый преобразователь, второй блок задержки, четвертый сумматор, пятый сумматор, второй перемножающий цифроаналоговый преобразователь, шестой сумматор, второй блок сравнения, выход которого подключен к входу второго блока управления частотой вращения электродвигателя, а второй вход - к выходу задатчика натяжения,ленты, причем вход делителя частоты связан с выходом генератора импульсов опорной частоты, а выход - с входами разрешения счета импульсовСоставитель Л. Цаллаговадактор М. Петрова Техред Л.Олийнык Корректор Н л каз 218 Тираж 634 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб. ткрытиям при ГКНТ СС д. 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г од, ул. Гагарина, 1 9 15 третьего и четвертого счетчиков, входы которых подкличены к выходам соответственно датчика угловой скорости подаощего барабана и датчика угловой скорости приемного барабана, выход третьего .счетчика через второй цифроаналоговый преобразователь подключен к входу первого блока задержки и вторым входам второго и третьего сумматоров, выход первого счетика соединен 39736 10с вторым входом первого перемножаицего цифроаналогового преобразователя,выход которого связан с вторым входомшестого сумматора, к вторым входамчетвертого и пятого сумматоров подкличен выход третьего цифроаналоговогопреобразователя, а к второму входувторого перемножанщего циАроаналогового преобразователя - выход второгосчет. чика.