УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРАБОТКИ ОСНОВЫ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ Российский патент 1995 года по МПК D03D49/04 B65H77/00 

Изобретение относится к текстильному оборудованию и предназначено для регулирования уработки на ткацких станках.

Известные устройства основных регуляторов (патент США N 3125127, патент Швейцарии N 485604, патент Японии N 61-124651) имеют общий недостаток закон регулирования формируется путем измерения текущего значения натяжения основных нитей (косвенно или непосредственно) с последующим сравнением его с первоначально установленным значением, величина которого обычно выбирается опытным путем.

Величина заправочного натяжения не является заранее известным параметром, определяющим качественные показатели вырабатываемой ткани, так как, в свою очередь, является зависимым от них (В.А.Гордеев. Динамика механизмов натяжения и отпуска основы ткацких станков. М. Легкая индустрия, 1965, с. 223).

Одним из качественных показателей формируемой ткани на ткацком станке является уработка основных нитей, величина которой задается нормативными документами и которая зависит от натяжения основы в течение всего времени ее срабатывания.

Известно, что в процессе срабатывания основы, с изменением диаметра ткацкого навоя натяжение основы может изменяться более чем в 2 раза по отношению к заправочному натяжению в зависимости от типа ткацкого станка и основного регулятора. Существующие основные регуляторы не в состоянии обеспечить регулирование натяжения основных нитей с заданной точностью в течение всего периода срабатывания ткацкого навоя, что в значительной мере сказывается на качестве вырабатываемой ткани, ухудшая ее структурные показатели, увеличивая расход основы сверх заданного значения в случае повышенной уработки.

Известны автоматические устройства, реализующие принцип регулирования натяжения основы в процессе работы станка в функции качественного показателя вырабатываемой ткани, например, величины уработки (авт.св. N 1548295, 1990). Существенным недостатком данного технического решения является зависимость точности измерения уработки основных нитей от длительности цикла измерения. Так, если в системе измерения уработки один информационный сигнал формируется при срабатывании 1 см основы и нарабатывании 1 см ткани, то для получения результата измерения с точностью в 1% необходимо 5-10 мин. Известное автоматическое устройство может работать с исполнительными механизмами, обладающими большим самовыравниванием, например, фрикционными тормозами. Данное устройство невозможно использовать с активными исполнительными механизмами, например, электродвигателями, из-за слишком большого запаздывания регулирующего воздействия.

Известное автоматическое устройство (авт.св. N 1625906, 1991), реализующее аналогичный принцип регулирования уработки основы в значительной степени свободно от вышеприведенных недостатков ввиду малого периода времени измерения уработки. Качество и точность регулирования здесь недостаточны из-за возможности разбалансирования регулирующей системы в начальный момент времени после пуска ткацкого станка, так как отсутствует информация о текущем значении уработки. Отсутствие информации до истечения времени, равного периоду измерения уработки, может вызвать резкие изменения натяжения основных нитей в пусковой период, что приводит к появлению пусковых полос на ткани.

Повышение точности измерения уработки основных нитей на ткацком станке приводит к увеличению периода измерения, что может вызвать автоколебательный режим в системе регулирования и привести к полосатости вырабатываемой ткани. Этот недостаток будет присущ одноконтурным автоматическим системам регулирования натяжения и отпуска основы по значению уработки, пока не будут найдены эффективные методы измерения мгновенного значения уработки.

Цель изобретения повышение точности регулирования уработки, улучшение качества вырабатываемой ткани путем исключения автоколебательных режимов и стабилизации натяжения основы в пусковой период. Поставленная цель достигается тем, что в состав устройства входят два контура регулирования уработки основных нитей основной и дополнительный. При этом основной и дополнительный контур регулирования комплексно воздействуют через блок вычисления значения уработки основных нитей, обрабатывающий сигналы в цифровой форме, на общий для системы автоматизированный электропривод ткацкого навоя, осуществляющий активный отпуск основы как в функции уработки, так и в функции текущего значения натяжения. Причем стабилизирующее воздействие дополнительного контура проявляется в период отсутствия информации о текущем значении уработки основных нитей, в пусковой период работы ткацкого станка и период накопления информации о значении уработки.

Известное автоматическое устройство для регулирования уработки основы на ткацком станке содержит один контур регулирования по значению уработки. Существенным отличием предлагаемого автоматического устройства от известного является то, что оно содержит два контура регулирования: по отклонению уработки и отклонению натяжения основных нитей и ткани от заданного значения. Основной контур регулирования содержит датчик длины сработанной основы, датчик длины наработанной ткани, датчик частоты вращения главного вала ткацкого станка, блок вычисления скорости движения основы и наработанной ткани, блок вычисления значения уработки основных нитей, задатчик уработки, цифроаналоговый преобразователь, блок управления частотой вращения ткацкого навоя, исполнительный двигатель с редуктором. При этом выход датчика длины сработанной основы соединен с первым входом блока вычисления скорости движения основы и наработанной ткани, с вторым входом блока вычисления скорости движения основы и наработанной ткани соединен выход датчика длины наработанной ткани, а с третьим входом выход датчика частоты вращения главного вала ткацкого станка, выход блока вычисления скорости движения основы и наработанной ткани соединяется с первым входом блока вычисления значения уработки основных нитей, с вторым входом блока вычисления значения уработки основных нитей соединен выход задатчика уработки, выход блока вычисления значения уработки основных нитей соединяется с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом блока управления частотой вращения ткацкого навоя, выход блока управления частотой вращения ткацкого навоя соединяется с исполнительным механизмом, выход которого соединяется с редуктором.

Дополнительный контур регулирования натяжения основы и ткани на ткацком станке содержит датчик натяжения основы, аналого-цифровой преобразователь, задатчик натяжения, причем выход датчика натяжения соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом блока вычисления значения уработки основных нитей, а выход задатчика натяжения соединяется с четвертым входом вычислительного устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства. Автоматическое устройство для регулирования натяжения основных нитей и ткани на ткацком станке содержит два контура регулирования. В первый контур регулирования входит измерительная система уработки, состоящая из датчика длины сработанной основы 1, датчика длины наработанной ткани 2, датчика частоты вращения главного вала ткацкого станка 3, блока вычисления скорости движения основы и наработанной ткани 4. В состав первого контура регулирования входит также задатчик уработки 5, блок вычисления значения уработки основных нитей 6, цифроаналоговый преобразователь 7, блок управления частотой вращения ткацкого навоя 8, исполнительный двигатель 9 и редуктор 10. Второй дополнительный контур регулирования состоит из датчика натяжения основных нитей 11, аналого-цифрового преобразователя 12, задатчика натяжения 13. Датчик длины сработанной основы соприкасается с основными нитями на ткацком станке 14, а датчик длины наработанной ткани с тканью, огибающей вальян 15 ткацкого станка. Якорь датчика натяжения 16 кинематически связан с подвижным скалом ткацкого станка 17. Нити основы 14, намотанные на ткацкий навой 18, огибают неподвижное 19 и подвижное скало 17, пробраны в ламели 20 и ремизные рамы 21. Направляющими для перемещения ткани служат грудница 22, вальян 15, ролик 23 и пруток 24.

Автоматическое устройство для регулирования уработки основных нитей на ткацком станке работает следующим образом.

Датчики длины сработанной основы и наработанной ткани преобразуют движение основы и ткани в импульсы с периодом следования, равным времени нарабатывания единицы длины ткани и срабатывания единицы длины основы. Периоды следования импульсов от датчиков будут различными, так как будут различными длины сработанной основы и наработанной ткани. Так как датчик длины сработанной основы вращается быстрее датчика длины наработанной ткани, период следования импульсов с датчика ткани будет больше периода следования импульсов с датчика основы. Чем больше уработка основных нитей, тем больше соотношение периодов следования импульсов датчика длины наработанной ткани и сработанной основы. Блок вычисления скорости движения основы и наработанной ткани 4 накапливает в счетчиках импульсы от датчика частоты вращения главного вала ткацкого станка 3 в периоды следования импульсов от датчика длины сработанной основы и наработанной ткани, равных периодам срабатывания единицы длины основы и наработанной ткани. Число импульсов на счетчиках блока вычисления скорости движения основы и наработанной ткани 4 обратно пропорционально скорости движения основы и ткани. С приходом последующего импульса от датчика длины сработанной основы или наработанной ткани блок вычисления скорости движения основы и наработанной ткани преобразует информацию о длинах сработанной основы и наработанной ткани в цифровой код. Информация о длинах сработанной основы и наработанной ткани передается в блок вычисления значения уработки основных нитей 6, где по известным формулам определяется текущее значение уработки и отклонение уработки от заданного значения. Датчик натяжения основных нитей 11 кинематически связан с подвижным скало ткацкого станка 17, на которое воздействуют основные нити. Натяжение основных нитей уравновешивается пружинами 25, которые с помощью рычага 26 воздействуют на скало 17. Положение cкало определяется натяжением основных нитей. Датчик натяжения содержит преобразователь положения скало, и, следовательно, натяжения основных нитей в аналоговый информационный сигнал. Аналоговый сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя 12 преобразуется в цифровой код. Блок вычисления значения уработки основных нитей имеет дополнительный канал управления процессом формирования ткани по значению натяжения при отсутствии информации об уработке основных нитей.

После включения ткацкого станка в работу, если была обесточена схема управления ткацкого станка и отсутствует информация о текущем значении уработки основных нитей, управление процессом натяжения и отпуска основы осуществляется контуром: датчик натяжения, аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления значения уработки основных нитей, задатчик натяжения, блок управления частотой вращения ткацкого навоя. Блок вычисления значения уработки основных нитей сравнивает текущее значение натяжения основных нитей с заданным и с помощью цифроаналогового преобразователя формирует управляющий сигнал на блок управления частотой вращения ткацкого навоя.

После получения информации о текущем значении уработки управление процессом передается основному контуру-датчики длины сработанной основы и наработанной ткани, блок вычисления скорости движения основы и наработанной ткани, блок вычисления значения уработки основных нитей, задатчик уработки, цифроаналоговый преобразователь, блок управления частотой вращения ткацкого навоя. При этом реализуется алгоритм, при котором возрастание уработки приводит к возрастанию заданного значения натяжения основных нитей и наоборот.

Электродвигатель 9 через редуктор 10 вращает ткацкий навой 18 и поддерживает величину натяжения, технологически необходимую для поддержания одного из важнейших структурных показателей ткани уработки основных нитей.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется улучшением структурных показателей ткани за счет повышения точности регулирования уработки.

Использование: текстильное оборудование для регулирования натяжения основы и ткани на ткацких станках. Сущность: в устройстве для регулирования уработки основы на ткацком станке, содержащем датчик 1 длины сработанной основы, датчик 2 длины наработанной ткани и датчик 3 частоты вращения главного вала, подключенные к блоку 4 вычисления скорости движения основы и наработанной ткани, задатчик 5 уработки, блок 6 вычисления значения уработки основных нитей, цифроаналоговый преобразователь 7, блок 8 управления частотой вращения ткацкого навоя, исполнительный двигатель 9 и редуктор 10, датчик 11 натяжения основных нитей, аналого-цифровой преобразователь 12, задатчик 13 натяжения, ткацкий станок 14, якорь 16 датчика натяжения кинематически связан с подвижным скалом 17 ткацкого станка. Нити основы, намотанные на ткацкий навой 18, огибают неподвижное скало 17, собраны в ламели 20 и ремизные рамы 21. Направляющими для перемещения ткани служат грудница 22, вальян 15, ролик 23 и пруток 24. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРАБОТКИ ОСНОВЫ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ, содержащее датчик длины сработанной основы, датчик длины наработанной ткани и датчик частоты вращения главного вала, подключенные к блоку вычисления скорости движения основы и наработанной ткани, блок вычисления значения уработки основных нитей, подключенный одним входом к задатчику уработки основы, другой входом к выходу блока вычисления скоростей движения основы и наработанной ткани, цифроаналоговый преобразователь, входом соединенный с выходом блока вычисления значения уработки основных нитей, а выходом подключенный к входу блока управления частотой вращения главного вала ткацкого навоя, отличающееся тем, что оно содержит датчик натяжения, аналого-цифровой преобразователь и задатчик натяжения, причем датчик натяжения подключен к аналого-цифровому преобразователю, выход которого подключен к третьему входу блока вычисления значения уработки основных нитей, четвертый вход которого соединен с выходом задатчика натяжения.