ОТЖИМНОЙ ВАЛ Российский патент 1995 года по МПК D06B15/02 

Изобретение относится к отжимным устройствам отделочного производства текстильной промышленности.

Целью изобретения является повышение качества отжима путем регулирования его неравномерности по ширине полотна.

На фиг. 1 изображен отжимной вал, продольный разрез правой половины вала; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема размещения колец и нагружения вала; на фиг. 4-7 эпюры упругих деформаций рабочей поверхности обечайки для разных режимов работы вала; на фиг. 8 эпюра упругих деформаций двухвального отжима, работающего при отключенной системе управления.

Отжимной вал состоит из стержня 1 и упругодеформируемой обечайки 2 с эластичным покрытием или без него, закрепленной средней частью на выступе стержня. Внутри консольных участков обечайки размещены жесткие кольца 3 и 4, соединенные между собой продольными связями 5. Каждое кольцо имеет расположенный напротив гильзы 6 участок 7 с наружной конической поверхностью, на котором равномерно по окружности размещены шарики 8, установленные в гнездах сепаратора 9. Сепаратор 9 подпружинен пружиной 10 к торцу кольца 7, причем между сепаратором и кольцом 7 размещена управляющая пневмокамера 11, соединенная с источником сжатого воздуха (не показан) с помощью шланга 12 и трубки 13 для кольца 3 и шланга 14 и трубки 15 для кольца 4. Кольца 3 и 4 закреплены на обечайке с помощью торовидных установочных пневмокамер 16 и 17, размещенных в кольцевых канавках колец. По трубкам 18 и 19 в пневмокамеры подается сжатый воздух. Внутреннее давление в трубках 18 и 19 при отключении подачи воздуха сохраняет обратный клапан 20.

На валу в местах установки колец 3 и 4 выполнены шлицевые выступы 21 для предохранения колец от углового смещения. В процессе работы кольца устанавливаются с зазорами относительно обечайки и стержня, их центрирование и закрепление на обечайке выполняется с помощью торовидных установочных пневмокамер 16 и 17. По трубкам 18 и 19 в пневмокамеры подается сжатый воздух, внутреннее давление в них при отключении подачи воздуха сохраняет обратный клапан 20. Пневмокамера 17 кольца 4 входит в кольцевую канавку на внутренней поверхности обечайки, чем обеспечивает осевую фиксацию колец. Шлицевые выступы 21 предохраняют кольца от углового смещения. Упругость установочных пневмокамер и упомянутые зазоры допускают независимое от колец деформирование обечайки и стержня.

Благодаря применению связей 5 и установочных пневмокамер 16 и 17 кольца 3 и 4 с сепараторами 9, шариками 8, пневмокамерами 11 и другими деталями образуют конструктивно автономный модуль, устанавливаемый в вал в собранном виде.

Соединение кольца 3 или 4 с обечайкой с целью увеличения жесткости ее поперечного сечения достигается в результате заклинивания шариков 8 между коническими поверхностями кольца и гильзами. В зависимости от направления уклона конического участка кольцо 7 может быть нормально соединенным с обечайкой, когда при отключенной подаче воздуха пружины 10 смещают сепаратор 9 с шариками к месту их заклинивания, или нормально разъединенным, когда пружины смещают сепаратор с шариками в зону увеличенного зазора между кольцом и гильзой. На фиг. 1 представлен вариант, когда кольцо 3 выполнено нормально разъединенным, а кольцо 4 нормально соединенным. Подача сжатого воздуха в управляющие пневмокамеры 11 приводит к смещению сепараторов с шариками, в результате кольцо 3 соединяется с обечайкой, а кольцо 4 разъединяется.

Нагружение вала внешними силами и распределенной нагрузкой (см. фиг. 3) вызывает поперечный изгиб обечайки 2 и сплющивание консольных участков ее рабочей поверхности со стороны приложения распределенной нагрузки. Возникающая при этом деформация рабочей поверхности обечайки показана на эпюрах фиг. 4-7. Поскольку внешние силы приняты постоянными, пунктирная кривая 22, показывающая деформацию поперечного изгиба, на всех эпюрах неизменна. Деформация сплющивания, а с ней и суммарная деформация изменяются в зависимости от вариантов соединения колец с обечайкой.

В варианте, представленном на эпюре фиг. 4, все кольца разъединены с обечайкой (применительно к фиг. 1 управляющая пневмокамера кольца 3 отключена, а управляющая пневмокамера кольца 4 находится под давлением). Деформация сплющивания возникает у краев жесткого центра вала и постоянно увеличивается пропорционально удалению от этих краев. Кривая 23 суммарной деформации по направлению к краям вала резко отходит от кривой 22 изгиба.

В варианте эпюры 5 все кольца соединены с обечайкой, на фиг. 1 управляющая пневмокамера кольца 3 находится под давлением, а управляющая пневмокамера кольца 4 отключена. В этом случае деформация сплющивания приобретает вид малых волн, построенных на кривой изгиба, которые уменьшаются до нуля на участке жесткого центра и в местах соединения колец с обечайкой. Кривая 24 суммарной деформации максимально сближена с кривой 22 изгиба.

В варианте эпюры фиг. 6 кольца 3 соединены, а кольца 5 разъединены с обечайкой (на фиг. 1 обе пневмокамеры 11 находятся под давлением). Деформация сплющивания на участках от краев жесткого центра до колец 3 имеет вид малых волн, а затем растет пропорционально удалению от этих колец. Кривая 25 суммарной деформации на участке между кольцами 3 сближена с кривой 22 изгиба, а к краям вала резко отходит от нее.

В варианте эпюры фиг. 7 кольца 3 разъединены, а кольца 4 соединены с обечайкой (на фиг. 1 обе пневмокамеры 11 отключены). Деформация сплющивания на участках от краев жесткого центра до колец 4 образует две большие волны. Кривая 26 суммарной деформации в середине консольных участков обечайки имеет наибольшее удаление от кривой 22 изгиба.

Сравнение кривых суммарной деформации, представленных на эпюрах фиг. 4-7, показывает, что оснащение отжимного вала кольцами, которые под воздействием управляющей пневмосистемы могут воздействовать на обечайку, позволяет в широких пределах управлять деформацией рабочей поверхности обечайки, т.е. регулировать неравномерность отжима по ширине полотна. При этом следует учесть, что на эпюрах показаны лишь варианты симметричного деформирования обечайки и что возможно несимметричное деформирование, когда, например, суммарная деформация левой стороны обечайки имеет вид кривой 23, а правой стороны кривой 24 и т.д. Также возможно изменение числа колец, устанавливаемых внутри вала.

Выбор расположения нормально соединенных и нормально разъединенных колец позволяет запрограммировать часто требующийся при попытке полотен режим работы вала, при котором управляющая система может отключаться. Например, если в отжимном устройстве верхний вал оснастить нормально соединенными кольцами 3, а нижний нормально соединенными кольцами 4, то при отключенной пневмосистеме деформация обечайки верхнего вала будет соответствовать кривой 25 (фиг. 6), а нижнего кривой 27 (фиг. 7). Совмещение кривых 25 и 26 на эпюре фиг. 8, где вертикальной штриховкой выделен зазор между рабочими поверхностями обечаек, показывает, что в этом варианте обеспечивается максимальная неравномерность отжима по ширине полотна, наиболее часто требующаяся в условиях эксплуатации.

Изобретение относится к отделочному производству текстильной промышленности и позволяет повысить качество отжима тканей путем задания определенной деформации (как продольной, так и поперечной) обечайки вала с помощью расставленных вдоль вала внутри обечайки жестких колец. Кольца имеют возможность воздействовать на обечайку или отключаться благодаря зазорам между наружной и внутренней частями колец, в которых расположены шарики. Осевое движение шарика, необходимое для управления действием кольца, передается с помощью сепаратора от управляющей пневмокамеры, соединенной с источником сжатого воздуха. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. ОТЖИМНОЙ ВАЛ, содержащий расположенные коаксиально стержень и упругодеформируемую обечайку, закрепленную на средней части стержня и имеющую на консольных участках жесткие кольца с наружной конической поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отжима путем регулирования его неравномерности по ширине полотна, каждое кольцо снабжено размещенными равномерно по окружности его конической поверхности шариками, установленными в гнездах кольцевого сепаратора, при этом последний подпружинен к торцу кольца с возможностью его осевого перемещения, а между сепаратором и кольцом установлена управляющая пневмокамера, соединенная с источником сжатого воздуха. 2. Вал по п.1, отличающийся тем, что каждое кольцо имеет выполненную на его наружной поверхности кольцевую канавку и размещенную в ней установочную торовидную пневмокамеру для крепления кольца внутри обечайки. 3. Вал по п.1, отличающийся тем, что соседние кольца имеют противоположные направления возрастания диаметров наружных конических поверхностей относительно управляющих пневмокамер. 4. Вал по п.1, отличающийся тем, что кольца каждого консольного участка обечайки соединены между собой продольными связями.