Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Устройство относится к оборудованию текстильной промышленности и ориентировано на применение его в приготовительных отделах ткацкого производства на сновальных и перегонных машинах.

Известно устройство для регулирования натяжения ленточного материала при намотке (Авторское свидетельство СССР №467022, МПК В65Н 23/20, 1975 г.), содержащее датчик натяжения, вторичный прибор, регулятор, усилитель, приводной двигатель, цепь коррекции, имеющую сельсин-датчик, соединенный с валом приводного двигателя, сельсин-приемник, профильное лекало и датчик угла поворота, электрически связанный с регулятором, причем сельсин-приемник посредством редуктора соединен с профильным лекалом. Это устройство измеряет натяжение материала в процессе намотки, преобразует полученный сигнал в воздействие на приводной двигатель по закону, определяемому корректирующим блоком.

Недостатком указанного устройства является неудовлетворительное качество намотки, обусловленное невозможностью с его помощью обеспечить стабилизацию плотности наматываемого материала.

Известно устройство для регулирования натяжения при намотке длинномерного материала (Авторское свидетельство СССР №1299930, МПК В65Н 77/00, 1987 г.), содержащее датчик натяжения, подключенный к первому входу алгебраического сумматора, датчики магнитной скорости длинномерного материала и частоты вращения барабана, программный блок, выполненный в виде потенциометров, инвертора, блока деления и переключателя, причем выходы датчиков линейной скорости длинномерного материала и частоты вращения барабана подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого через первый потенциометр подключен к входу инвертора и первому входу переключателя, второй вход которого связан с выходом инвертора, а выход - с вторым входом алгебраического сумматора, третьим входом соединенного с вторым потенциометром.

Устройство позволяет обеспечить задаваемую зависимость натяжения материала от радиуса намотки, не позволяя при этом контролировать ее плотность в процессе наматывания, что снижает качество формирования рулона.

За прототип принято устройство для регулирования натяжения ленточного материала (Авторское свидетельство СССР №906883, МПК В65Н 23/20, 1982 г.), содержащее датчик натяжения, через сумматор электрически связанный с регулятором, задатчик натяжения, приводной электродвигатель, датчик радиуса рулона и смонтированный на валу приводного электродвигателя датчик числа оборотов, блок определения приращения радиуса, входы которого соединены с выходами датчиков радиуса рулона и числа оборотов, первый и второй интеграторы и дополнительный сумматор, при этом выход блока определения приращения радиуса соединен с входом первого интегратора, а второй выход датчика радиуса рулона и выход первого интегратора через дополнительный сумматор соединены с входом второго интегратора, выход которого подключен к задатчику натяжения.

Недостатком указанного устройства является его малая точность, обусловленная наличием накладного измерителя радиуса рулона, являющегося источником низкочастотных шумов в канале измерения, связанных, в частности, с эксцентриситетом рулона и отрицательно влияющих на качество намотки.

Технический результат заявляемого устройства заключается в повышении точности стабилизации плотности намотки.

Указанный результат достигается тем, устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее приводной электродвигатель, датчик натяжения, сумматор, блок задания натяжения, датчик радиуса рулона, дополнительно содержит функциональный блок, усилитель мощности, два блока умножения, блок задания линейной скорости намотки, причем датчик радиуса рулона подключен к входу функционального блока, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения и первым входом второго блока умножения, подключенного своим вторым входом к выходу блока задания натяжения, а выходом к второму входу сумматора, первый вход которого связан с датчиком натяжения, а выход соединен с первым входом усилителя мощности, выход которого подключен к приводному электродвигателю, а второй вход усилителя мощности соединен с выходом первого блока умножения, к второму входу которого подключен блок задания линейной скорости намотки.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования натяжения ленточного материала, содержащая материал 1, наматываемый в рулон 2, приводной электродвигатель 3, усилитель мощности 4, датчик натяжения 5, сумматор 6, блок задания натяжения 7, датчик радиуса рулона 8, функциональный блок 9, первый блок умножения 10, второй блок умножения 11, блок задания линейной скорости намотки 12. Вход функционального блока 9 соединен с датчиком радиуса рулона 8, выход подключен к первому входу первого блока умножения 10 и к первому входу второго блока умножения 11, соединенного своим вторым входом с выходом блока задания натяжения 7. Выходом второго блока умножения 11 подключен ко второму входу сумматора 6, первый вход которого связан с датчиком натяжения 5, а выход с первым входом усилителя мощности 4. Выход усилителя мощности 4 соединен с приводным электродвигателем 3, а второй входом подключен к выходу первого блока умножения 10.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала работает следующим образом.

Перед началом работы соответственно на выходах блока задания натяжения 7 и блока задания линейной скорости намотки 12 устанавливают начальные значения натяжения и линейной скорости намотки материала.

Устройство обеспечивает стабилизацию линейной скорости и плотности намотки регулированием частоты вращения рулона 2 и уменьшением натяжения наматываемого материала 1 по мере увеличения радиуса намотки. При этом сигнал, снимаемый с датчика радиуса рулона 8, в функциональном блоке 9 фильтруется от присутствующей в нем помехи, обусловленной эксцентриситетом рулона, а по измеренному значению радиуса вычисляется ее обратная величина, подаваемая на входы блоков умножения 10 и 11.

С помощью первого блока умножения 10 корректируют сигнал задания скорости намотки, подаваемый с выхода блока задания линейной скорости намотки 12 на второй вход усилителя мощности 4, а затем на подключенный к его входу приводной электродвигатель 3. По мере увеличения радиуса намотки отфильтрованный от помехи сигнал с функционального блока 9 и частота вращения электродвигателя 3 рулона уменьшаются, при этом линейная скорость намотки при отсутствии сигнала на выходе сумматора 6 остается постоянной.

Таким образом, функциональный блок 9, первый блок умножения 10, усилитель мощности 4 и приводной электродвигатель 3 образуют контур регулирования линейной скорости намотки, задаваемой блоком линейной скорости намотки 12.

Стабилизация плотности намотки достигается коррекцией натяжения материала с помощью второго блока умножения 11. Для этого заданная блоком задания натяжения 7 величина натяжения материала после ее умножения во втором блоке умножения 11 на уменьшающийся по мере роста радиуса рулона выходной сигнал функционального блока 9 отрабатывается системой регулирования натяжения, включающей датчик натяжения 5, усилитель мощности 4, приводной электродвигатель 3. При этом подаваемый на первый вход второго блока умножения 11 сигнал с выхода функционального блока 9, обратно пропорциональный радиусу намотки, корректирует сигнал задания натяжения, подаваемый на второй вход второго блока умножения 11 с выхода блока задания натяжения 7, таким образом, уменьшается натяжение материала с ростом радиуса намотки и стабилизируется ее плотность.