Устройство для натяжения провода

(71) Всесоюзный научно-исследовательскийпроектно-конструкторский институт технОлогии электрических машин малой мощноСТИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 678545, кл. Н 01 Е 41/04, 1979,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОк электротехниано в технология изготовления вигателей. Цель производительния обмоток пужения провода.торможения, на рмозной ролик 6 и электрически натяжения соСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится ке и может быть использов ческом оборудовании дл обмоток электрических д изобретения - повышение ности и качества изготовле тем стабилизации натя Устройство содержит узел 3 оси которого установлен то с двумя магнитопроводами ми катушками 8. Датчик 1, ЯО, 1686513 А 1 держит катушку 12, в которой размещен стержень 14, Конец стержня 14 входит в катушку с сердечником 29 и подпружинен. По обе стороны датчика 11 расположены два узла 21 демфирования с роликами 26 на поворотных штоках. С помощью регулятора и пружины 13 сжатия всоответствиистарирокиными кривыми устанавливают шток в катушках 8, чтобы при установившемся режиме торможение ролика 6 обеспечивалось номинальное натяжение. На узлах 21 устанавливают сменные пружины в зависимости от диаметра наматываемого провода, При наматывании провода повышение усилия натяжения провода приводит к перемещению стержня 14 вниз в катушку 12, при этом уменьшается суммарное напряжение на;атушках 8, магнитное поле которых слабее тормозит ролик 6, что приводит к поднятию стержня 14. При движении стержня 14 вниз сжимаются пружины узлов 21 и поворачиваются опоры с роликами 26, что позволяет смягчать рывки провода 2 и стабилизировать его натяжение,2 з.п, ф-лы, 9 ил,71 ВИзобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических двигателей и аппаратов и может быть использовано в электротехнической промышленности,Цель изобретения - повышение производительности и качества изготовления обмоток путем стабилизации натяжения провода,На фиг,1 представлено устройство для натяжения провода к намоточным станкам, общий вид; на фиг.2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг,З - вид Б на фиг,1; на фиг,4 - вид В нэ фиг.1; на фиг.5 - разрез Г - Г на фиг.4; на фиг.б - разрез Д-Д на фиг.З; на фиг,7 - электрическая блок-схема; на фиг.8 и 9 - графики изменения усилия натяжения Р ст времени при стабильном натяжении провода и при рывках провода,Устройство для натяжения провода к намоточным станкам (фиг,1) содержит узел 1 предварительного натяжения и очистки провода 2 и узел 3 торможения, на оси 4 (фиг.З) которого посредством подшипника 5 с возможностью вращения установлен тормозной ролик б, у торца которогс расположен электромагнит с двумя магнитопроводами 7 и электрическими катушками 8 с корпусами иэ электроизоляционного материала, закрепленный при помощи кронштейна 9 на корпусе 10 устройства. Форма магнитопроводов 7 и их расположение относительно тормозного ролика б приведены на фиг,5. Датчик 11 натяжения содержит электрическую катушку 12, установленную на корпусе 10 устройства. В центральном отверстии катушки 12 размещен с возможностью осевого перемещения подпружиненный пружиной 13 сжатия стержень 14, нижняя часть которого выполнена из ферромагнитного материала, например стали, и снабжена двумя выступами 15, входящими в пазы 16 центрального отверстия катушки 12 (фиг,1 и 6). Другой конец стержня 14 выполнен в виде вилки 17, в которой на оси размещен ролик 18, Ниже вилки 17 шток выполнен в виде пластины 19 из парамагнитного металла, например алюминия, По обе стороны датчика 11 натяжения на двух опорах 20, жестко закрепленных на корпусе 10 устройства, установлены два узла 21 демпфирования, каждый из которых содержит подпружиненный поужиной 22 сжатия шток 23, имеющий возможность осевого перемещения в направляющей 24, установленной в подшипнике 25 опоры 20 с возможностью поворота, На верхнем конце штока 23 установлен направляющий ролик 26. Усилие, с которым пружина 22 воздействует на шток 23, регулируется упором 27., сидящи иэ 5 10 15 20 25 30 35 40 50 резьбе штока 23, а также использованиемсменных пружин 22 сжатия различной податливости,Компенсатор колебаний содержит электрическую катушку 28, намотанную на сердечник 29, в прорези 30 которого расположена пластина 19 стержня 14 (фиг.2). Катушка 28 с сердечником 29 установлены на корпусе 10 устройства при помощи кронштейна 31. На верхнем конце каркаса катушки 12 на резьбе установлен упор 32 для регулирования усилия поджатия пружины 13 путем изменения ее длины.Злектрическая схема (фиг.7) устройства состоит из усилителя-преобразователя 33, соаеожашего поеобоаэователь 34, регулятор 35, сумматор 36, усилитель 37 и регулируемый источник 38 питания. Усилитель- преобразователь 33 электрически соединен с тахогенератором 39 приводного электродвигателя 40, катушками 8 электромагнита и датчика 11 натяжения, Источник 38 питания электрически соединен с катушкой 28 компенсэтора колебаний, причем величина подаваемого на катушку 28 напряжения зависит от диаметра провода 2 и режимов намотки, Шаблон 41, на который наматывается привод 2 приводится во вращение приводным электродвигателем 40, который одновременно вращает и якорь тэхогенератора 39.Усилие натяжения провода 2 складывается из трех слагаемых: усилия натяжения, задаваемого узлом предварительного натяжения и очистки; усилия торможения, зависящего от воздействия магнитного поля катушек 8 электромагнита на тормозной ролик 6 и определяемого электрическим напряжением, подаваемым от катушки 12 латчика 11 натяжения на преобразователь 34; усилия натяжения, зависящего от воздействия магнитного поля катушек 8 электромагнита на тормозной ролик 6 и определяемого электрическим напряжением, подаваемым от тахогенератора 39 нэ регулятор 35,Таким образом, на катушки 8 электромагнита подается электрический ток, сила и, следовательно, магнитное во да свие которого на тормозной ролик б зависит от суммарного напряжения, определяемого значениями электрического напряжения на катушке 12 и тэхогенераторе 39. При этом, чем больше величина суммарного напряжения, тем больше торможение ролика 6 и больше усилие натяжения провода 2,Устройство работает следующим образом,Провод 2 от смоточного устройства (не показано) пропускают через узел 1 предварительного натяжения и очистки, обводят петлей тормозной ролик 6, проводят через направляющий ролик 26 левого узла 21 демпфирования, ролик 18 датчика 11 натяжения, ролик 26 правого узла 21 демпфирования и подают на шаблон 41. Предварительно при помощи регулятора 35, сумматора 36, усилителя 37 и поджатия пружины 13 упором 32 в соответствии с заранее снятыми тарировочными кривыми, электрический ток в катушка 8 электромагнита устанавливают таким образом, чтобы при установившемся режиме намотки торможение ролика 6 магнитным полем катушек 8 обеспечивало номинальное значение Рном усилия натяжения провода 2 на шаблоне 41 при данном режиме намотки, На узлах 21 демпфирования, в зависимости от диаметра наматываемого провода 2, скорости намотки и размеров и геометрии шаблона 41, устанавливают необходимые сменные пружины 22 сжатия и поджимают их упором27, также в соответствии с тарировочнымикривыми,После пуска при установившемся режиме намотки повышение усилия натяжения провода по сравнению с номинальным значением приводит к перемещению стержня14 вниз в катушку 12. При этом уменьшаетсянапряжение на выходе преобразователя 34, а также суммарное напряжение, подаваемое на катушки 8 электромагнита от усилителя-преобразователя 33. В результате магнитное поле катушек 8 электромагнита слабее тормозит ролик 6, что приводит к уменьшению усилия натяжения провода 2 и поднятию стержня 14 вверх,Одновременно с движением стержня 14 вниз увеличение усилия натяжения провода 2 приводит к сжатию пружины 22 сжатия, подъему роликов 26 узлов 21 демпфирования вверх и к повороту левого узла 21 в подшипнике 25 опоры 20 по часовой стрелке, а правого узла 21 против часовой стрелки, что увеличивает податливость системы:левый узел - компенсатор - правый узел и уменьшает интенсивность изменения усилия натяжения провода. Это позволяет смягчить рывки провода 2, предупреждать его обрыв и уменьшать повреждение изоляции во время намотки,По мере уменьшения усилия натяжения провода оба узла демпфирования вращаются к первоначальному положению, соответствующему номинальному значению усилиянатяжения Рном, При уменьшении усилия натяжения провода 2 стержня 14 под действием пружины 13 сжатия движется вверх,что вызывает увеличение электрического напряжения на выходе преобразователя 34,,5101520 30 35 40 45 5055 а также суммарного напряжения. wодлнл мого на катушки 8 элекгромагнита. В ре зультате магнитное поле катушек Я сильнее тормозит ролик 6, и усилие натяжения провода 2 увеличивается, Поэтому стержень 14 под действием увеличенного усилия натяжения движется вниз к нейтральному положению, обеспечивающему заданное усилие натяжения провода при данной скорости намотки. При этом узлы 21 поворачиваются в подшипниках 25; левый против часовой стрелки, а правый по часовой стрелке. Ролики 26 вместе со штоками 23 движутся вниз, увеличивая усилие натяжения провода 2, Для более полной и быстрой стабилизации усилия натяжения провода 2 используешься компенсатор колебаний, Чем сильнее рывки провода 2, тем выше скорость движения стержня 14, При э гом в пластине 19 стержня 14, движущейся в прорези 30 в магнитном поле электрической катушки 28, возникают вихревые индукционные токи (токи Фуко) тем больше, чем выше скорость движения стержня 14, В соответствии с законом Ленца взаимодействие этих токов с магнитным полем тормозит, движение стержня 14 тем интенсивнее, чем больше скорость движения и, следовательно, изменение усилия натяжения, Это позволяет значительно уменьшить амплитудное значение РА колебаний усилия натяжения, его наибольшее значение Р 2 и стабилизировать натяжение провода при намотке,Аналогичная картина наблюдается ири уменьшении усилия натяжения провода, возникающие в пластине 19 вихревые индукционные токи при взаимодействии с магнитным полем катушки 28 также тормозят движение стержня 14, уменьшая амплитудное значение РА колебаний усилия натяжения.Таким образом, применение узлов 21 демпфирования и компенсатора колебаний позволяет дополнительно стабилизировать усилие натяжения провода при его изменениях, что приводит к повышению качества обмоток и увеличению производительности намоточного устройства благодаря возможности увеличения скорости намотки.Формула изобретения 1, Устройство для натяжения провода, содержащее узел торможения, усилитель- преобразователь, блок питания, компенсатор и датчик натяжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления обмоток путем стабилизации натяжения провода, оно снабжено двумя узлами демпфирования, расположенными по обе стороны компенсатора и датчика натяжениявдоль траектории движения провода, при этом каждый узел демпфирования выполнен в виде подпружиненного штока, имеющего возможность поворота и осевого перемещения,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено подпружиненным стержнем, при этом компенсатор и датчик натяжения установлены на нем с возможностью взаимодействия, а датчик натяжения электрически связан с узлом торможения,5 З,Устройствопоп.2,отличающеес я тем, что один конец стержня выполнен из парамагнитного материала, а другой - из ферромагнитного материала.1686513 7 Составитель А,КирьянТехред М.Моргентал Редактор Г.Гербер орректор М,Максимишинец 602 Тираж ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10