Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЕМ СНОВАЛЬНЫХ ВАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в приготовительном отделе ткацкого производства на сновальных и перегонных машинах.

Известно устройство, реализующее способ формирования ткацких навоев (Патент на изобретение РФ №2278913, МПК D02H 13/28, 2006 г.), содержащее электродвигатель и редуктор, фрикционную муфту с узлом включения-выключения, а также кулачковую пару, элемент которой кинематически связан с уплотняющим валом, а второй - через редуктор с электродвигателем.

Недостатком указанного устройства является невозможность формирования паковок с заданной плотностью, изменяющейся под влиянием неконтролируемых процессов деформации наматываемой основы внутри паковки.

Известен «Измеритель плотности намотки длинномерных материалов» (Авторское свидетельство СССР №825444, МПК В65Н 77/00, G01N 9/00, 1981 г.), содержащий датчик числа оборотов паковки, подключенный к первому входу вычислительного блока, и датчик диаметра паковки, а также интегратор, блок сравнения и эталонный генератор, при этом датчик диаметра паковки через интегратор соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого через эталонный генератор подключен к датчику числа оборотов паковки, а выход блока сравнения соединен со вторым входом вычислительного блока.

Недостатком устройства является невозможность с его помощью контролировать плотность внутренних слоев паковки, так как оно позволяет определять только некоторую ее среднюю плотность.

За прототип принято устройство, реализующее способ управления намоткой паковок с одинаковой структурой (Патент на изобретение РФ №1631923, МПК B65H 77/00, D02H 13/10, 1999 г.), содержащее последовательно соединенные датчик и счетчик числа оборотов паковки, регистр памяти, элемент сравнения и блок управления приводом уплотняющего вала, последовательно соединенные счетчик заданного числа оборотов, формирователь импульсов и элемент задержки, а также задатчик конечного числа оборотов и блок останова, при том выход датчика числа оборотов дополнительно связан со счетным входом счетчика заданного числа оборотов, R-вход которого подключен к выходу формирователя импульсов и объединен с синхронизирующим входом регистра памяти, информационный вход которого объединен с первым входом элемента сравнения и соединен с выходом счетчика текущего числа оборотов, R-входом подключенного к выходу элемента сравнения, причем второй вход элемента сравнения соединен с задатчиком конечного числа оборотов, выход подключен к блоку останова, а выходы элемента задержки и регистра памяти связаны с входами блока управления приводом уплотняющего вала.

Недостатком указанного устройства является его малая точность, обусловленная необходимостью измерения линейной скорости снования для вычисления теоретического радиуса намотки.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности поддержания параметров намотки сновального вала, а именно плотности и длины наматываемой основы.

Указанный результат достигается тем, что устройство управления формированием сновальных валов, содержащее сновальный и укатывающий валы, электропривод укатывающего вала, датчик числа оборотов сновального валов, дополнительно содержит мерильный вал, датчик числа оборотов мерильного вала, блок умножения, блок задания радиуса мерильного вала, блок вычисления длины наматываемой основы, блок вычисления площади поперечного сечения намотки, первый и второй блоки деления, блок задания толщины наматываемой основы и сумматор, причем выход датчика числа оборотов мерильного вала подключен к первому входу блока умножения и первому входу блока вычисления длины наматываемой основы, вторые входы которых соединены с выходом блока задания радиуса мерильного вала, выход блока умножения подключен к первому выходу первого блока деления, ко второму входу которого подключен датчик деления числа оборотов сновального вала, выход первого блока деления соединен с входом блока вычисления площади поперечного сечения намотки сновального вала, связанного своим выходом со вторым входом второго блока деления, первый вход которого подключен к выходу блока вычисления длины наматываемой основы, а выход соединен с первым входом сумматора, соединенного своим вторым входом с выходом блока задания толщины основы, а выходом с входом электропривода укатывающего вала.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства управления формированием сновальных валов (фиг.1).

Здесь основа 1, огибая мерильный вал 2, наматывается с постоянной скоростью v на сновальный вал 3. Мерильный вал 2 кинематически жестко связан с датчиком числа оборотов мерильного вала 4, выход которого подключен к первому входу блока вычисления длины L наматываемой основы 6 и первому входу блока умножения 5, соединенного вторым входом с выходом блока задания радиуса R₁ мерильного вала 7, связанного также со вторым входом блока вычисления длины L наматываемой основы 6. Выход блока умножения 5 соединен с первым входом первого блока деления 8, ко второму входу которого подключен выход датчика числа оборотов n₂ сновального вала 9. Выход первого блока деления 8 соединен с входом блока вычисления поперечного сечения S намотки сновального вала 10. Выход блока определения длины L наматываемой основы 6 подключен к первому входу второго блока деления 11, соединенного своим вторым входом с выходом блока вычисления поперечного сечения S намотки сновального вала 10, а выходом с первым входом сумматора 12, ко второму входу которого подключен блок задания средней толщины наматываемой основы 13, соединенного своим выходом с входом электропривода 14 укатывающего вала 15.

Устройство работает следующим образом.

В процессе формирования сновального вала наматыванием натянутой основы происходит неконтролируемое уплотнение слоев намотки. Обеспечить равномерную плотность намотки возможно регулированием силы нажатия на нее укатывающего вала в функции косвенного параметра, которым является радиус намотки и связанная с ним толщина основы внутри тела намотки.

В основу работы предлагаемого устройства положен принцип стабилизации плотности намотки действием на нее укатывающего вала 15.

Основа 1 наматывается с постоянной скоростью v на сновальный вал 3, огибая при своем движении мерильный вал 2, имеющий радиус R1 и кинематически связанный с входом датчика оборотов n1 мерильного вала 4. По измеренному датчиком числа оборотов мерильного вала 4 числу оборотов n1 и заданному блоком задания радиуса мерильного вала 7 радиусу R1 мерильного вала блоком вычисления длины наматываемой основы 6 вычисляется длина основы L=2πR₁n₁. Полученное на выходе блока умножения 5 произведение числа оборотов мерильного вала n1 и его радиуса R1 подается на первый вход первого блока деления 8, на второй вход которого поступает измеренное датчиком числа оборотов сновального вала 9 число его оборотов n2. Результатом деления, реализуемого блоком деления 8, является радиус намотки сновального вала , значение которого подается на блок вычисления площади поперечного сечения намотки S сновального вала 10, вычисляемой по формуле . Полученное на выходе блока 10 значение площади поперечного сечения намотки S сновального вала во втором блоке деления 11 делится на длину L наматываемой основы, в результате чего получается средняя толщина основы δ_ср. В сумматоре 12 сравнивается снимаемое с выхода блока задания толщины наматываемой основы 13 заданное значение толщины недеформированной основы δ_з с полученным на выходе второго блока деления 11 значением δ_ср. В функции полученной разности Δδ=δ_з-δ_ср регулируется скорость электропривода укатывающего вала 14 таким образом, чтобы обеспечить минимальное значение Δδ и равномерную плотность намотки сновального вала.