Устройство для измерения натяжения движущихся ленточных материалов Советский патент 1985 года по МПК G01L5/04 G01L5/10 

Изобретение относится, к силоизме -рительной технике, а именно к устрой ствам косвенного измерения натяжения движущихся .с переменными углами намотки ленточных .материалов в технологических линиях изготовления изделий сложных форм методом намотки на оправку. Известно, устройство для измерения натяжения движущихся ленточных материалов, содержащее корпус с установленным на нем пассивным лентопроводником и измерительный лентопроводний 1. Недостатком, устройства является низкая точность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности .является устройство .для измерения натяжения движущихся ленточных.материалов, содержащее измерительный и установленный па корпусе пассивный лентопровод Ники, выполненные в В1зде невращаю-- 1ЦИХСЯ цилиндров, датчик угла поворот два датчика крутящего момента и рычаг, один конец которого через периый датчик крутящего момента, устаповлешый соосно измерительному лентопроводнику, соединен с измерительным леитопроводником, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворо-г та 2 , Недостатком известного устройства является низкая точность вследствие наличия погрешности, обусловленной изменением коэффициентов трения меж ду движущимся ленточным материалом и лентопроводниками вследствие пере менного, во времени угла намотки. Цель изобретения, - повышение точ ности за счет уменьшения влияния ве личины, угла намотки. Указанная .цель достигается тем, что в устройство для измерения натя жения движущихся ленточных материалов, содержащее измерительный и установленный на корпусе пассивный ле топронодники, выполненные в Bi-ще невращающихся цилиндров, датчик угл поворота,два датчика крутящего моме та и рычаг, один конец которого чер первый датчик крутящего момента, ус тановленный соосно измерительному лентопроводнику, соединен с измерительным, лентопроводником, а второй датчик.снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, введен, дополнительный рычаг, один конец которого через второй датчик крутящего момента, установленный соосно пассивному- лентопроводнику, соединен с корпусом,, а другой с вторым входом-датчика угла поворота и шарнирно.соединен с осью вращения рычага, длина которого равна радиусу, лентопроводников, выполненных с равными диаметрами. На фиг. 1 приведена расчетная-схема для с.ределения натяжения движущегося через -предлагаемое устройство ленточного материала на фиг. 2 предлагаемое-устройство-5 вид в плане, на фиг. 3 - устройство5 вид сбоку. Предлагаемое устройство содержит ; установочное кольцо 1,- на котором неподвижно установлен невращающийся . пустотелый пассивный лентопроводник 2, внутри которого и соосно ему установлен датчик 3 крутящего момента. На моментовоспринимающем валу датчика 3 крутящего момента закреплен .рычаг 4 с противовесом 5 и шарниром 6. Соосно шарниру 6 на рычаге 4 установлен датчик 7 угла поворота.В шарнире 6 установлен рычаг 8 с противовесом 9 и вторым датчиком 10 крутящего момента на моментовоспри нимающем валу которого и соосно ему Установлен пустотелый невращающий-г ся измерительный лентопроводник 11, причем радиусы измерительного 11 и пассивного 2 лентопроводников одинаковы и равны межцентровой длине-рыча.га 8. Датчики 3 и 10 крутящего момента,а также датчик 7 угла поворота под- ключены к аналого-цифровым преобразователям микро-ЭВМ 12. Устройство-для измерения натяжения ленточных материалов работает сле; дующим образом. При движении ленточного материаа 13 по лентопроводникам 2 и 11 измерительный лентопроводник 11 получает вращающий момент т , который непрерывно измеряется датчиком 10 крутящего момента, а рычаг 8 с измерительным лентопроводником 11 и противовесом 9 занимает единственно возможное для данного угла намотки, коэффициента трения и модуля силы натяжения угловое положение ft относительно продольной, оси рычага 4,

которое непрерывно измеряется датчиком 7 угла поворота.

Одновременно датчик 3 крутящего момента измеряет момент М, приложенный к рычагу 4 через шарнир .6 и рычаг 8 от равнодейств5пощей силы натяжения-ленточного материала на измерительном лентопроводнике 11.

Ла8р.:.с«р,

((- co6fi -e j|((4e(bJ)4s H 2 I R()-6R5iop |6 -3R-26RcoS/ (cos jb М - мгновенное значение крутящего момента, измеряемого датчиком 3 крутящего момента; m - мгновенное .значение крутящего момента, изм.еряемого датчиком 10 крутящего момента; мгновенное значение угла -между продольной осью рычага 4 и продольной осью -рычага 8, из- 30 . меряемое датчиком 7 угла поворота; 8 т межосевая длина рычага 4; Я- радиусы пассивного 2 и измерительного 11 лентопроводников;35 межосевая длина рычага 8. Вышеприведенное аналитическое выражение для расчета величины натяжекия & получено решением системы уравйений (фиг. 1). . 40 ; . . S И - т R m i .SjWtA Oj ae|5in iSinl tecosp-cosl + р i ; |а;(«-со5 Ь

Сигналы, пропорциональные величинам моментов М, m и угла /3 , поступа ют с датчиков 3, 10 и 7 соответственно на аналого -.цифровые преобразователи микро - ЭВМ 12,

конаторая рассчитывает величину тяжения по аналитической зависимости„ гд ; го ма пр та фа ре по ни на R(6 -R V8gsin(6-3R -26Bco6(3 В%.Я -28Ясо&|. 5 - сила натяжения ленточного ма териала движущегося с перемённым углом намотки. Т - сила натяжения ленточного материала на участке от пассивного 2 до измерительного 11 лентопроводника плечо силы 5 относительно оси пассивного лентопроводника 2J плечо силы 5 относительно оси шарнира 6; К - плечо силы Т относительно оси шарнира 6j - угол между продольной осью рычага 8 и прямой, перпендикулярной направлению действия силы 5 в данный момент времени. качестве 3 и 10 крутящеомента могут быть использованы итоупругие или тензорезисторные бразователи крутящего момента. качестве датчика 7 угла,повороожет быть установлен индукционный вый преобразователь углового пещения в цифровой код. рименение изобретения позволит сить точность измерения натяжедвижущегося с переменным углом тки ленточного материала.

Фиг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Н ТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ЛЕНТОЧНЫХ МАТЕРИ ЛОВ, содержащее измерительный и установленньй на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла поворота, два датчика крутяи;егЬмомента и рычаг, один конец которого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному леитопроводнику, соединен с измерительным лентопроводником, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния величины угла намотки, в него введен дополнительный рычаг, один конец которого -через второй датчик . крутящего момента, установленный со- осно пассивному лентопроводнику, соединен с корпусом, а другой - с вторым входом датчика угла поворота и шарнирно соединен с осью вращения рычага, длина которого равна радиусу лентопроводников, выполненных с равными диаметрами. (5