РЕГУЛЯТОР ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО ПРОДУКТА Российский патент 1995 года по МПК D01H5/42 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к системам автоматического регулирования линейной плотности текстильного продукта и может быть использовано в хлопкопрядильном производстве.

Аналогом регулятора линейной плотности ленты, установленного на выходе чесальной или ленточной машин, может служить устройство [1] содержащее измеритель, трехпозиционный регулятор и исполнительный механизм. Наличие запаздывания в замкнутом контуре регулирования не позволяет устранить коротковолновую неравноту ленты, которая генерируется вытяжным прибором и исполнительным механизмом. Кроме того, регулирующий орган требует применения высоковольтного напряжения, что небезопасно в производственных условиях. Эти недостатки ограничивают применение указанного аналога.

За прототип взят регулятор линейной плотности ленты, содержащий чувствительный элемент, схему сравнения, регулирующий орган в виде реверсивного двигателя с вариатором, трехпозиционный блок регулирования и две пары цилиндров. Это разомкнутый регулятор для чесальной машины типа ЧМД-5 [2]
Этот регулятор не обладает стабильностью в работе, сложен конструктивно, не удобен в наладке и не выравнивает коротковолновую неравноту на отрезках менее 3 м. Указанные недостатки обусловлены значительной массой конструктивных элементов. Применение подобного регулятора приводит к существенному механическому воздействию на волокнистый продукт в зоне измерения и регулируемый вытяжной прибор не способен стабилизировать линейную плотность, так как имеет ременную передачу между коноидами, проскальзывающую в процессе работы. При использовании указанного регулирующего органа в разомкнутой системе регулирования он сам вносит дополнительную коротковолновую неравноту и требует периодической отладки.

Целью изобретения является повышение стабильности и точности регулирования линейной плотности волокнистого продукта, в том числе и коротковолновой неравноты, за счет регулирования без запаздывания, путем уменьшения массы органов регулирования и усилий воздействия на полуфабрикат.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем уплотнительную воронку, чувствительный элемент, схему сравнения, включенную на вход трехпозиционного блок управления реверсивного двигателя и двух цилиндров, согласно изобретению в качестве измерительного преобразователя использована уплотнительная подпружиненная воронка с жестко установленной на ней средней пластиной дифференциального преобразователя, связанного через усилитель с измерителем, элементом сравнения, задатчиком, регулирующим органом, представляющим собой винтовую воронку, формируемую цилиндрическими или эллиптическими направляющими спицами, закрепленными на двух основаниях. Одно из оснований жестко закреплено на корпусе, а другое установлено с возможностью свободного вращения относительно оси симметрии при помощи тросовой передачи, имеющей жесткую сцепку с ведущим блоком редуктора, который связан с реверсивным двигателем. В результате направляющими спицами сформировано внутреннее винтовое отверстие, пропорциональное углу поворота подвижного основания в соответствии с уставкой задатчика. Регулирующий орган сопряжен с уплотнительной подпружиненной воронкой и выпускной парой цилиндров. Применение подобных элементов дает возможность значительно уменьшить массу и размеры системы, увеличить быстродействие, а совмещение чувствительного элемента с регулирующим органом дает возможность воздействовать на волокнистый продукт в зоне измерения. Если время регулирования соответствует времени перемещения полуфабриката в зоне воздействия на него, обеспечивается создание регулятора замкнутого типа, что существенно повышает стабильность и точность поддержания линейной плотности в заданных пределах.

На фиг. 1 показана система автоматического регулирования волокнистого продукта; на фиг.2 чувствительный элемент; на фиг.3 регулирующий орган.

Система автоматического регулирования волокнистого продукта состоит из измерительного преобразователя, включающего уплотнительную воронку 1, дифференциальный емкостный преобразователь 2 с изоляционными прокладками 3 и упругим элементом 4, измеряющим линейную плотность волокнистой ленты 5, исполнительного механизма, состоящего из неподвижного основания 6, направляющих спиц 7, подвижного кольца 8 и блочка 9, а также блока регулирования, который включает усилитель 10, выход которого связан с задатчиком 11 и элементом сравнения 12, с выходом на усилитель мощности 13, нагрузкой которого служит двигатель 14 с редуктором 15, который через тросовую передачу 16 соединен с блочком 9 и корректирующим звеном 17. Выход звена 17 соединен с одним из входов элемента сравнения 12. К усилителю 10 подключен также показывающий прибор 18, а на выходе регулятора расположены выпускные цилиндры 19.

Чувствительный элемент состоит из уплотнительной воронки 1 с жестко закрепленной на ней средней пластиной дифференциального емкостного преобразователя, двух обкладок 2.1, которые выполнены в виде колец. Обе внешние обкладки жестко закреплены через изоляционные прокладки 3. Перемещение воронки зависит от линейной плотности волокнистого продукта 5 и жесткости упругих элементов 4.

Регулирующий орган имеет неподвижное основание 6 и закрепленные на нем с одной стороны цилиндрические или эллиптические направляющие спицы 7, второй конец которых связан с подвижным кольцом 8, имеющим блочек 9.

Регулятор работает следующим образом.

Изменение линейной плотности ленты воспринимается воронкой 1 чувствительного элемента, которая перемещается на величину, пропорциональную отклонению от задания, что вызывает изменение параметров дифференциальной емкости, внешние обкладки которой установлены на изоляционные прокладки 3. Перемещение уплотнительной воронки носит возвратно-поступательный характер за счет упругих элементов 4, а включение дифференциального емкостного преобразователя в измерительную схему дает возможность получить линейную плотность ленты 5 в виде напряжения.

Контролируемый участок ленты поступает в зону регулирующего воздействия, выходя из измерительно-уплотнительной воронки, закрепленной в неподвижном основании 6. При повороте подвижной части относительно основания 6 происходит перемещение направляющих спиц 7 относительно оси вращения и в месте пересечения их с осью вращения образуется сечение, пропорциональное углу поворота подвижного основания (см.фиг.1 и 3). При изменении диаметра в месте пересечения с осью вращения образуется винтовая поверхность, что вынуждает волокнистый продукт, проходящий через регулирующий орган, получать ложную крутку и выравниваться. Фигура, получаемая в процессе регулирования, формирует конус, который можно сравнить с регулируемой уплотнительной воронкой. Изменение положения подвижного кольца 8 осуществляется через блочек 9 тросом привода регулятора.

Для управления работой во времени подвижной частью регулирующего органа сигнал с измерительного преобразователя поступает на усилитель 10 и сравнивается с параметром, формируемым задатчиком 11. Элемент сравнения 12 выдает сигнал рассогласования, который через усилитель мощности 13 управляет двигателем 14, жестко связанным с редуктором 15. Через тросовую передачу 16 система отрабатывает определенный рассогласованием угол поворота подвижной части регулирующего органа. Усилитель мощности и двигатель охвачены отрицательной обратной связью 17, стабилизирующей работу контура регулирования. Одновременно напряжение с усилителя подается на показывающий прибор 18, служащий для индикации номера полуфабриката. Выпускные цилиндры 19, вращаясь с постоянной скоростью, в сопряжении с регулируемым органом позволяет стабилизировать линейную плотность волокнистого продукта в зоне, близкой к чувствительному элементу.

Таким образом, предлагаемая система содержит измеритель линейной плотности волокнистого продукта в зоне регулирования, что позволяет не только контролировать работу технологической машины, но и дает возможность вести настройку системы стабилизации линейной плотности полуфабриката.

Сущность изобретения: изменение линейной плотности ленты воспринимается воронкой 1 чувствительного элемента, которая перемещается на величину, порциональную отклонению от задания, что вызывает изменение параметров дифференциальной емкости 2, внешние обкладки которой установлены на изоляционные прокладки 3. Перемещение уплотнительной воронки носит возвратно-поступательный характер за счет упругого элемента 4, а включение дифференциального емкостного преобразователя в измерительную схему дает возможность получить линейную плотность ленты 5 в виде напряжения. Контролируемый участок ленты поступает в зону регулирующего воздействия, выходя из измерительно-уплотнительной воронки, закрепленной в неподвижном основании 6. При повороте подвижной части относительно основания 6 происходит перемещение направляющих спиц 7 относительно оси вращения и в месте пересечения их с осью вращения образуется сечение, пропорциональное углу поворота подвижного основания. При изменении диаметра в месте пересечения с осью вращения образуется винтовая поверхность, что вынуждает волокнистый продукт, проходящий через регулирующий орган, получать ложную крутку и выравниваться. Фигура, получаемая в процессе регулирования, формирует конус, который можно сравнить с регулируемой уплотнительной воронкой. Изменение положения подвижного кольца 8 осуществляется через блочек 9 тросом привода регулятора. Для управления работой во времени подвижной частью регулирующего органа сигнал с измерительного преобразователя поступает на усилитель 10 и сравнивается с параметром, формируемым задатчиком 11. Элемент сравнения 12 выдает сигнал рассогласования, который через усилитель мощности 13 управляет двигателем 14, жестко связанным с редуктором 15. Через тросовую передачу 16 система отрабатывает определенный рассогласованный угол поворота подвижной части регулирующего органа. Усилитель мощности и двигатель охвачен отрицательной обратной связью 17, стабилизирующей работу контура регулирования. Одновременно напряжение с усилителя подается на показывающий прибор 18, служащий для индикации номера полуфабриката. Выпускные цилиндры 19, вращаясь с постоянной скоростью, в сопряжении с регулируемым параболоидом позволяют стабилизировать линейную плотность волокнистого продукта в зоне между чувствительным элементом и регулирующим органом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. РЕГУЛЯТОР ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО ПРОДУКТА, содержащий уплотнительную воронку, датчик линейной плотности продукта, соединенный через блок управления реверсивным электродвигателем с исполнительным механизмом, отличающийся тем, что датчик линейной плотности выполнен в виде конденсатора переменной емкости, внешние обкладки которого с изолирующими прокладками установлены неподвижно, а внутренняя обкладка жестко установлена на воронке, при этом воронка подпружинена в осевом направлении к одной из внешних обкладок, а обкладки выполнены в виде колец, расположенных концентрично относительно воронки, исполнительный механизм состоит из размещенных соосно с воронкой со стороны ее выходного отверстия неподвижного относительно воронки основания, поворотного кольца с жестко закрепленным на нем блоком и направляющих спиц круглого или эллипсоидного сечения, соединенных концами с основанием и поворотным кольцом, а вал реверсивного электродвигателя кинематически связан с блоком поворотного кольца. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления реверсивным двигателем содержит усилитель, соединенный с датчиком линейной плотности, задатчик и связанный с выходами задатчика и усилителя элемент сравнения, соединенный выходом с обмоткой реверсивного электродвигателя, при этом обмотка реверсивного электродвигателя соединена обратной отрицательной связью с входом элемента сравнения.