Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала Советский патент 1986 года по МПК G05D13/62 

Изобретение относится к регулированию неэлектрических величин, а именно к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подающего на приемный барабан, может быть использовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе, в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала, и т. д. и является усовершенствованием стройства по авт. св. № 1146633.

Цель изобретения - увеличение точности регулирования скорости ленточного ма териала путем обеспечения постоянства плотности намотки ленты на приемном и подающем барабанах.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит приемный 1 и подающий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, задатчик 5 опорного сигнала, последовательно соединенные первый датчик 6 угловой скорости приемного барабана 1, первый счетчик 7 и первый блок 8 возведения в квадрат, последовательно соединенные второй датчик 9 угловой скорости подающего барабана 2, второй счетчик 10, второй блок 11 возведения в квадрат, су.мматор 12, первый цифроаналоговый преобразователь 13, блок 14 сравнения, первый блок 15 управления и первый электродвигатель 16, кинематически связанный с валом прием- иого барабана 1, а также второй цифроана- логовый преобразователь 17, второй блок 18 управления, второй электродвигатель 19, кинематически связанный с валом подающего барабана 2, и сглаживающий фи. 20

Устройство работает следующим образом.

Датчики 6 и 9 угловых скоростей пре- образуют угловые скорости приемного 1 и подающего 2 барабанов с ленточным материалом 3 в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна уг;1овым скоростям приемного и подающего барабанов.

Счетчики 7 и 10 суммируют количество импульсов, вырабатываемых генератором 4 импульсов опорной частоты, успевающих поступить па них за иериод между импу,:1ьса- ми, приходящими с датчиков 6 и 9 угловых скоростей соответственно. Таки.м образом, на выходах счетчиков 7 и 10 устанавливаются коды чисел, прямо пропорциональные мшо- венпы.м значениям периодов вращения нрием много 1 и подающего 2 барабанов. Учитывая связь между мгновенными значениями угловых скоростей и мгновенными иериодами

вращения (), можно считать, что {и

выходах счетчиков устанавливаются числовые значения, пропорциопа.ьные ве. 1ичинам угловых скоростей приемного 1 и подаюи1его 2 барабанов. Сигналы, полученные с выхо

дов счетчиков 7 и 10, возводятся в квадрат в блоках 8 и 11 и суммируются в сумматоре 12, на выходе которого формируется код ,, прямо пропорциональный сумме величин, обратных квадратам мгновенных знаприемного 1 и почении угловых скоростей даюп1его 2 барабанов:

ив«,д К( + -

(1)

где К const;

)2---Мгновенные значения угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов с лентой. Код с выхода сумматора 12 подается на ЦАП 13, где преобразуется в аналоговый сигнал. Этот сигнал поступает на первый вход блока 14 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 5, равН1 Й

ЙЫХо

с

Vj

(2)

где

номинальное значение линейной скорости ленточного материала; С const.

Так как между мгновенным значением линейной скорости ленточного материала V и мгновенныр значением угловых скоростей приемного и подающего барабанов существует зависимость (2)

1

COJ

а Y

(3)

где а --- коэффициент, определяемый плотностью намотки .ленточного материала на приемном 1 и подающем 2 барабанах, то если лента 3 движется с линейной скоростью V Vo, на выходе блока 14 сигнал рассогласования равен нулю (при ). Если лента 3 движется со скоростью, отличной от Ко, то на выходе блока 14 сравнения появляется сигнал рассогласования, отличный от пуля. Этот сигнал через блок 15 управления воздействует на электродвига- те,ль 16, который изменяет угловую скорость нриемного барабана 1 до тех пор, пока сигнал рассогласования на выходе блока 14 сравнения не станет нулевым.

Для обеспечения постоянства коэффициента, связанного с плотностью намотки (формула (3), в устройство вводят дополнительный контур стабилизации натяжения. Натяжение ленточного материала обеспечивается за счет создания тормозящего момента М- па валу подающего 2 барабана, равного

MT F«R, , (4)

где РН const - си.ча натяжения ленточного материала;

RI -- радиус намотки ленточного материала на подающем барабане.

С учетом того, что const, имеем

дж FnVo const

/VJT г-

0)1

OJ|

Сигнал, пропорциональный

J. cJ,

с выхода

счетчика 10 через второй ЦАП 17, сглаживающий фильтр 20 и второй блок 18 управления поступает на второй электродвигатель 19, который создает на валу подающего барабана 2 тормозящий момент, определяемый выражением (5).

Таким образом, натяжение ленточного материала поддерживается постоянным, что приводит к постоянству плотности намотки ленты на приемном 1 и подающем 2 барабанах и обеспечивает постоянство коэффици

15 ента а, (формула (3) и уменьщение ощибки регулирования линейной скорости ленточного материала.

Форму.а изобретения

Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала по авт. св. До 1146633, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь, сглаживающий фильтр, второй б. юк управления и второй электродвигатель, причем второй электродвигатель кине.матически соединен с валом подающего барабана с ленточным ме.ха 1измом, а вход второго цифро- аналогового преобразовате,1я соединен с выходом второго счетчика.

Изобретение позволяет повысить точность поддержания заданной линейной скорости ленточного материала в устройстве по авт. св. № 1146633 путем обеспечения постоянства плотности намотки ленты на подающем и приемном барабанах за счет поддержания постоянного натяжения ленты. Постоянство натяжения обеспечивается созданием двигателем на валу подающего барабана 1 тормозящего момента, обратно пропорционального угловой скорости вращения барабана, что при постоянстве скорости ленты обеспечивает пропорциональность момента радиусу намотки ленточного материала на подающем барабане. Сигнал, обратно пропорциональный угловой скорости барабана, поступает на двигатель с выхода счетчика через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, сглаживающий фильтр и устройство управления. 1 ил. S сл ND го со со Го