Способ управления перемоткой спирали

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Ь СР СР И Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Научно-исследовательский институт измерительной техники(73) Научно-исследовательский институт измерительной техники(64) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМОТКОЙСПИРАЛИ 119)111) (51) 5 В 65 Н 77 00 В 21 Г 35 02(57) Сущность изобретения: способ управления перемоткой спирали заключается в задании в начальный момент времени значений скорости вращения приемного и подающего барабанов соответственно максимальным и минимальным в непрерывном контроле текущего значения шага спирали в процессе перемотки, сравнении его с указанным значением и поддержании постоянного значения шага спирали путем коррекции значений скоростей вращения приемного и подающего барабанаов 7 ил.5 10 20Э25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к производству нетканого проволочного материала и может быть использовано для изготовлечия проволочных амортизаторов.Проволочная спираль, применяемая для намотки амортизаторов, должна быть растянута до определенного шага.Изоестен способ управления перемоткой спирали, предусматривающий задание в начальный момент времени значений скоростей вращения приемного и подающего барабанов, в непрерывном контроле текущего значения шага спирали в процессе перемотки, сравнении его с заданным значением и поддержании постоянного зна- ЧЕНИЯ вата СПИРаЛИ ПУтв 1 Л КОРРЕкЦЧИ ЗНачвний скоростей вращения пр 1 ол 1 ного и подающего барабанов,Однако известный способ 1 а Отличается ВысОкОЙ проиэводитет 1 ьнос Гью,Цель изобретения повышение производительности.Поставленная цель в способе достигается тем, что задают о начальный момент времени значения скоростей вращения приемного и подающего барабанов, непрерь 1 вно контролируют текущее значени шага спирали в процессе перемолвки, сравнивают его с заданным значением и поддерживают постоянный шаг спирали путем коррекции значений скоростей вращения приемного и подающего барабанов, при этотл, согласно изобретению, в начальный момент перемотки значения скоростей вращения приемного и подающего барабанов задают соответственно максимальным и минимальным.Реализация предложенного способа позволяет при изменении диаметра приемной бобины, сначала исчерпать диапазон перестройки скорости вращения вала пода 1 ощего электродвигателя в 3-4 раза, а затем диапазон перестройки скорости вращения вала приемного электродвигателя еще в 3-4 раза, за счет чего диапазон измерения диаметра наматываемой бобины может составлять 9-16 раз,На фиг,1 изображена функциональная схема устройства для реализации предложенного способа; на фиг.2 - зэвисимость скорости вращения вала электродви 1 ателя от питающего напряжения; на фиг.3 - функциональная схема узла подачи спирали; на фиг,4 - функциональная схема узла приема спирали; на фиг.5 - функциональная схема эадатчика шага; на фиг.б - функциональная схема генератора стабильных импульсов тока; на фиг,7 - конструкция индуктивного датчика Устройство содержит основание 1, на котором установлены узел прие)ла спирали 2, узел подачи спирали 3, индуктивный датчик 4, причем узел подачи спирали изолирован электрически от основания 1 через иэплирую 1 цую прокладку 5, Проволочная спираль 6 иэ узла подачи спирали 3 поступает в узел приема спирали 2 через индуктивный датчик 4, Выход датчика 4 через последовательно включенный амплитудный детектор 7 узел сравнения 8 и первый усилигель 9 соединен с управляющим входом узла подачи спирали 3, Выход первого усилителя 9 через пороговое устройство 10, второй усилитель 11., блок вычитания 12 со;динан с уг 1 равляющим входом узла приема спирали 2, второй вход узла сравнения 8 соеди 11 ен с выходом задатчика шага 13, а второй вход блока вычитания 12 соединен с выходом источника опорного напряжения 11, Выход генератора стабильных импуль- ст 1 В тока 15 соединен с узлом подачи спирали 3.Работает устройство следующим образом, Г 1 осле Включения устройстоа (подачи питающего напряжения на все узлы) узел подачи спирали 3 начинает подавать нерастянутуо спираль 6 со скоростью н 1, Спираль 6 проходит через индуктивный датчик 4 и пос 1 упает в узел 11 риема спирали 2, который принимает ее со скоростью н 2, причем нн 1, благодаря чему осуществляется растяжение спирали 6, Поддержание требуе 1 лого шага растянутой спирали осуществляется путем управления скоростью подачи спирали н 1 узлом подачи спирали 3 с полтощыю электронной схемы, состоящей из блоков 7- 9, 13 следующим образом, Генератор стабильных импульсов тока 15 генерирует импульсы тока, стабильные по амплитуде тока с частотой повторения 10-100 кГц, которые т 1 оступают на узел подачи спирали 3. изолированный от основания 1, Далее импульсы тока по спирали 6 поступают в соединенный с основанием 1 узел приема спирали 2, Спираль 6 представляет собой соленоид и ток, протекающий по ней, создает вокруг нее переменное магнитное поле, величина которого пропорциональна числу витков в соленоиде, а это однозначно связано с шагом спирали, т,е. чем меньше шаг, тем сильнее электромагнитное поле вокруг спирали, Измерение значения магнитного поля вокруг спирали 6 осуществляется с помощью индуктивного датчика 4, выходное напряжение которого прямо пропорционально значению магнитного поля и, следовательно, Обратно пропорционально шагу спирали Выходное напряжение индуктивного да;чика 4 детектируется амплитудным5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 детектором 7, и, таким образом, напряжение на выходе амплитудного детектора 7 однозначно связано с шагом спирали б. С помощью задатчика шага 13 на его выходе устанавливается постоянное напряжение, значение которого соответствует требуемому шагу спирали. Это напряжение поступает на второй вход узла сравнения 6, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 7. При равенстве сигналов, поступающих на оба входа узла сравнения 8, т.е. когда шэг растянутой спирали соответствует требуемому значению, сигнал на выходе узла сравнения 8 равен нулю, равно нулю и поступающее на управляющий вход узла подачи спирали управляющее напряжение с выхода первого усилителя 9, В случае отклонсния шагд спирали б от требуемого значения, например, при увеличении шага спирали б, напряжение на выходе амплитудного детектора 7 уменьшается, нэ выходе узла сравненгя 8 появится отрицательное напряжение, которое через первый усилитель 9 поступит на управляющий вход узла подачи спирали 3, что приведет к уоеличению скорости подачи спирали б. В противном случде скорость подачи спирали б будет уленьшена д( требуемого значения. Благодаря этому достигается постоянство значения шдгд растянутой спирали,В процессе перемотки спираль намдтывается на приемный барабан 22 в узле приема спирали 2, фиг.4 следовательно, увеличивается диаметр Д изготавливаемого амортизатора, С увеличением диаметра Д растет скорость приема спирали узлом приСема спирали 2 г(2 -- оо --- , где о- скоро 2сть вращения приелгого барабана 22 в узле приема спирали 2,Для поддержангя постоянного значения шага растянутой спирали б скорость подачи спирали узлом подачи спирали 3 ч будет соответственно увеличиваться, и наступит момент когда увеличение напряжения на выходе первоо усилителя 9 не будет приводить к увеличенио скорости подачи спирали уг, Э го происходит потому, что реальные электродвигатели могут изменять скорость оращения в здоисилгости от питающего напряжения, не более чел в 3-4 рэзд. Типичная зависимост, скорости вращения вала электродоигагель оог питающего напряжения О,гнприведена на фгг.2,Здесь Оач - напряжение, при котором вал электродвигателя начинает вращаться; он - соответствующее О;коичество оборотоо в единицу времени, Онапряжение, при котором электродвигатель еще работвет в допустимом режиме, равное номинальному напряжению питания электродвигателя; Йкосоответствующее Окон количество оборотов вала в единицу времени.В предлагаемом устройстве напряжение с выхода первого усилителя 9, которое является питающим напряжением для электродвигателя в узле подачи спирали 3, подается на пороговое устройство 10, пороговый уровень которого Ог.у, устанавливается несколько меньше Окон (см. фиг.2), Часть нвпряжения, которая превысит. значение порогового уровня, через второй усилитель 11 поступает на первый вход блока вычитания 12, на второй вход которого подается ндпояжение с выхода источника опорного напряжения 14. Результирующее напряжение является питающим напряжением для электродвигателя в узле приема спирали 2, Напряжение на выходе источника опорного напряжения 14 раво ОконСкорость вращения ролика 17 (см, фиг 3) о узле подачи спирали 3 в начальный момент перемотки спирали подбирается таким образом, чтобы вал электродвигателя врддался со скоростью оА. По мере роста диалг рд изготавливаемого алортизаторд скорость вращения вала растет, растет ндпряжеге на выходе первого усилителя 9 и до=тигдется порога порогового устройства 10, Часть напряжения, которая превысит энд ге горогооао урооня, через оторой усилитль 11 гос гупдет на первый вход блока ыггдгя 12, где вычитается иэ опорного ,дгрженгя, поступающего нэ второй лход блока оьчитдния 12 с выхода источника оподого напряжения 14. Таким образом, плтдо.це напряжение для электродвигателя о узл приема сггирали 2 становится мен,ше, и;го одл вращается медленнее. Тдк Будт происходить до тех пор, пока реэуд,1 грующсе дпряжение на выходе блока ь.игдггя 12 не достигнет значения О,1.гл образог зд счет управления скорость вращения вала электродвигателя не только о узле подачг спирали, но и в узле при гд с ирдли в 3 - 4 раза рдсшгряется облдсть :рллгеегия устройства Кроме того посл ис рпдгя диапазона перестройкг : о рости о рощеия гдлд элокрдггдтелго узле поддчи сгирдд л при ппометке спирали а прототиге, следящд система перестает поддержиодть трбусгый шдг спирали. В отличие от этого здялямое усроство, исчерпав диапазоны прстройки скоростей в узле подачи спирали и узле приема спирали, дог дгггческ 1 осгднооится,2 ОО 102 О исаа ) бЭ ювм йе г На фиг.З приведена функциональная схема узла подачи спирали 3, состоящего иэ лотка 16, куда уложена нерастянутая спираль 6, двух обрезиненных роликов 17 и 18, между которыми пропущена спираль 6. причем ролик 18 для устранения проскальзывания спирали 6 подпружинен пружиной 19. Ролик 17 с помощью ременной передачи 20 связан с электродвигателем постоянного тока 21, питание на который поступает с выхода первого усилителя 9. Лоток 16 электрически соединяется с выходом генератора стабильных импульсов тока 15.На фиг.4 приведена функциональная схема узла приема спирали 2, состоящего из приемного барабана 22, который с помощью ременной передачи 23 связан с электродвигателем постоянного тока 24, питание. на который поступает с выхода блока вычитания 12,На фиг,5 приведена функциональная схема эадатчика шага 13, состоящего иэ исФормула изобретения СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМОТКОЙ СПИРАЛИ, заключающийся в задании в начальный момент времени значений частот вращения приемного и подающего барабанов, в непрерывном контроле в процессе перемотки текущего значения шага спирали, сравнении его с заданным значением и поддержании постоянного значения шага точника постоянного напряжения 25 и потенциометра 26, с помощью которого устанавливается требуемое выходноенапряжение,5 На фиг,6 приведена функциональнаясхема генератора стабильных импульсов тока 15, состоящего иэ источника стабильноготока 27, ключа 28 и тактового генератора 29.Тактовый генератор 29 вырабатывает им 10 пульсы с частотой повторения 10-100 кГц,которыми управляется ключ 28, через который ток с выхода источника стабильного тока 27 поступает на выход устройства.На фиг.7 приведена конструкция индук 15 тивного датчика 4. состоящего из цилиндрического каркаса 30 и обмотки 31. В качестве порогового устройства 10можно использовать последовательно20 включенный стабилитрон.(56) Патент США М 392-1043,кл, В 65 Н 77/00, 1984. спирали путем коррекции значений частот 25 вращения приемного и подающего барабанов, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, значения частот вращения приемного и подающего 30барабанов в .начальный момент времени задают соответственно максимальным и минимальным,2001020 К 3 мокц Ф 5 оку 12. вт. 7 Составитель Е, ХачатуроваТехред М,Моргентал тор Н, Семенов тор тыль акаэ 310 Тираж Подписное НПО" Поиск" Роспатента3035,Москва,Ж, Раушская наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага