Устройство для стабилизации количества текстильного материала в технологической машине Советский патент 1986 года по МПК B65H51/20 

Изобретение относится к отделочному производству текстильной промышленности и может быть использовано для поддержания в техпологической машине заданного количества транспортируемого в процессе обработки текстильпого материала, Цель изобретения - повышение точности стабилизации. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для стабилизации количества текстильного материала в технологической машине содержит подающие 1 и выбирающие 2 материал валики, расположенные на входе и выходе технологической мап1ины 3 и кинематически связанные с приводами 4 и 5, блоки 6 и 7 управления приводами, датчики 8 и 9 количества (уровня) материала, размен енлые па технологической мащине для контроля соответственно максимального и минимального донустимых количеств (уровней) материала. Датчики 8 и 9 уровня материала, подключены к соответствующим входам логическо1о блока 10, первый выход которого связан с вторым входом блока 6 управления приводом 4 и с первым входом первого ключа 11, а второй выход логического блока 10 соединен с первым входо.м второго ключа 12, при этом к вторым входам первого 11 и второго 12 ключей иодсоедипен выход регулируемого источника 13 напряжения, а выходы ключей 11 и 12 связан. с соответствующими входами интегратора 14. который выходом подключен к пе|)иому входу блока 6 управления приводом 4. Регулируемый источник 13 нанряжения может иметь аналоговый выходной сигнал или выходной сигнал в ниде последовательности импульсов. Во втором случае регулируемый источник 13 напряжепия и.меет эта.;()пмый геио)атор 15 импульсов, пол,ключе1П11 1Й чег/ез iiei)вый pei-улируемый делите.:, И) частоты к вх(; ду эталонного дели1-еля 17 частоты и к первому входу второго pei-улируемого делителя 18 частоты, причем выходы эталонного делителя 17 частоты и второго регулируемого делителя 18 частоты подсоединены к соответствующим входам триггера 19, выходом связанного с вторым входом второго регулируемого делителя 18 частоты и с входом усилителя 20, выход которого является выходом регулируемого источника 13 напряжения. Логический блок К) имеет триггер 21, к одному из входов которого подключен выход логического элемента НЕ 22 причем второй вход триггера 21 и вход логического элемента НЕ 22, к которым подсоединены датчики 8 И 9 уровня материала соответственно, являются входами логического блока 13, выходами которого служат выходы триггера 21. Устройство работает следующим образом. Материал 23 с линейной скоростью V подается в технологическую мащину 3 подающими валиками 1, а выбирается из ма1НИПЫ 3 с линейной скоростью V2 выбирающими валиками 2. Уровень Н текстильного материала 23 в viannnie 3 контролируется датчиками 8 и 9 уровня материала, расстояние между которыми , где ДН - собственная зона нечувстцительности датчика уровня. В елучае, когда ,5ЛН,(1) где Из - заданный уровень материала 23 в машине 3, на первом выходе логического блока 10 формируется сигнал, воспринимаемый блоком 6 управления. При этом скорость подачи материала 23 снижается до VI«ян. и уровень Н. материала 23 в технологической машине 3 уменьшается. Если ,5Л.Н,(2) то сигнал на перво.м выходе логического блока 10 равен пулю и скорость подачи материала 23 равна 1«акс., т.е. уровень Н увеличивается. Таким образом, имеют место установившиеся колебания (автоколебания) уровня Н текстильного материала 23 в технологической мащине 3 с амплитудой А 0,5ДН. Логический б,1ок 10 выпо;|няет роль релейного элемента с гистерезисом, т.е. его выходной сигнал скачкообразно изменяется при достижении уровнем Н материала 23 границ зоны ДН. Нри вьпюлнепии условия (1) появляется сигнал на выходе датчика 8 уровня .материала, который переводит триггер 21 в такое состояние, когда формируется сигнал на его первом выходе (на втором Bbjixoiie триггера 21 сигнал становится равным нулю). Аналогично при выполнении условия (2) исчезает сишал на выходе датчика 9 уровня материала, что приводит к ноявлению сигнала на выходе логического элемента НЕ 22, и соответственно, к изменению состояния триггера 22, т.е. к формированию сигнала на его втором выходе. Ключ 11 открывается при наличии сигнала на первом выходе логического блока 10 и регулируемый источник 13 напряжения подсоединяется к первому входу интегратора 14, при этом сигнал на выходе интегратора 14 уменьшается. Формирование сигпала на втором выходе логического блока 10 приводит к открытию ключа 12, регулируемый источник 13 напряжения подключается к второму входу интегратора 14 и сигнал на его выходе увеличивается. В общем случае логический блок 10 может иметь и иную реализацию при сохранении выполняемой функции, т.е. не содержать в чистом виде триггер и логический элемент НЕ. Предлагаемое исполнение логического блока 10 является обобщенным. Стабильная работа устройства обеспечивается при выполнении соотношений. VU.Kc. V2-(l+m,.+За,),(3) VUK,, V2-(l+m,-За,),(4) где m,. а, - математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение распределения усадки текстильного материала 23 в процессе обработки. В этом случае длительности сигналов на выходах логического блока 10 одинаковы, а постоянная составляющая выходного сигнала интегратора 14 равна нулю. Соотношения (3) и (4) могут быть нарушены вследствие ошибки при первоначальной настройке устройства, при смене артикула обрабатываемого материала или технологии обработки (изменяется усадка и проскальзывание материала по поверхности валиков), и т. В результате средняя скорость подачи материала 23 ,5(У1макс.+ VlMHn.)fcV2(H-me) (5) и колебания уровня материала 23 в технологической машине 3 становятся несимметричными, т.е. время в течение которого уровень текстильного материала 23 изменяется от минимального до максимального значения не равно времени его изменения от максимального до минимального значения, что может привести к потере работоспособности устройства. . Если длительности сигналов на выходах логического блока 10 не одинаковы, то на выходе интегратора 14 неизбежно выделится постоянная составляющая сигнала, которая в блоке 6 управления суммируется с соответствующим знаком с задающим сигналом. В результате уставки линейной скорости движения текстильного материала 23 на входе технологической машины 3 корректируются (одновременно увеличиваются или уменьшаются) до тех пор, пока не выполняются соотношения (3) и (4). Применение второго датчика уровня материала позволяет регулировать расстояние ДН между датчиками 8 и 9 уровня материала 23 в технологической машине 3 в зависимости от удельного веса хэбрабатываемого материала, а следовательно, свести к 45 минимуму влияние на работу устройства укладки случайного характера процесса материала 23 в машину 3. Выходной сигнал интегратора 14LI|4 изменяется в соответствии с выражением l UuhTjf t, где Ui3 - выходной сигнал регулируемого источника 13 напряжения; Ti4 - постоянная интегрирования интегратора 14, с; At - время интегрирования, с. 50 Очевидно, что интенсивность изменения Ui4 (т.е. величина AUi4) зависит от Ui3 и Тм, т.е., изменяя, например, Uis, можно производить перенастройку интегратора 14 в зависимости от удельного веса обрабатываемого материала 23. В частности, при уменьшении удельного веса материала 23 необходимое снижение интенсивности изменения Uu достигается при уменьшении величины и 13. Регулирование Ui3 наиболее целесообразно производить импульсным путем, так как цифровое задание периода и скважности импульсов позволяет обеспечить высокую стабильность Ui3, а фильтрация импульсов выполняется самим интегратором 14 при заДании достаточно большой частоты импульсов. Регулируемый источник 13 напряжения работает следующим образом. Эталонный генератор 15 импульсов формирует сигнал частотой fa. Сигнал на выходе первого регулируемого делителя 16 частоты имеет частоту fi6 b/Ni6, на выходе эталонного делителя 17 - частоты fi7 b/(Ni6 NI) на выходе второго регулируемого делителя 18 - частоты fi8 /(NieNis), где Nie, N17, N соответственно коэффициенты деления первого регулируемого делителя 16 частоты, эталонного делителя 17 частоты и второго регулируемого делителя 18 частоты. Импульс на выходе эталонного делителя 17 частоты формируется при поступлении на его вход Ы17-импульсов частоты fie, а на выходе второго регулируемого делителя 18 частоты - при поступлении на его первый вход Nl8-импyльcoв частоты fi6. Допустим Ni7 Ni8 и в исходном состояции сигнал на выходе триггера 19 равен нулю, что запрещает подсчет импульсов частоты fi6 вторым регулируемым делителем частоты 18, так как его второй вход подключен к выходу триггера 19. Импульс с выхода эталонного делителя 17 частоты изменяет состояние триггера 19 и на его выходе появляется сигнал, разрешающий работу второго регулируемого делителя 18 частоты одновременно с эталонным делителем 17 частоты. Так как Ni7 Nis, то на выходе второго регулируемого делителя 18 частоты импульс сформируется раньше, чем на выходе эталонного делителя 17 частоты, триггер 19 изменит свое состояние и работа второго регулируемого делителя 18 частоты будет вновь запрещена до момента формирования импульса на выходе эталонного делителя 17 частоты, после чего процесс повторяется. В результате импульсный сигнал на выходе триггера 19, а следовательно, и на выходе усилителя 20 имеет частоту вых. f|7

и скважность импульсов

VN,8

N,7

(8)

Таким образом, с помощью первого регулируемого делителя 16 частоты регулипуеется в зависимости от величины Тм частота выходного сигнала регулируемого источника 13 напряжения, а с помощью второго регулируемого делителя 18 частоты - величина Ui3 от нуля до дискретно при изменении Nig от нуля до Ni.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛИЧЕСТВА ТЕКСТИЛБНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЕ, содержащее подающие и выбирающие материал валики, кинематически связанные с соответствующими приводами, блоки управления приводами, смонтированный в технологической мащине, датчик количества материала и интегратор, выходом подключенный к первому входу блока управления первого привода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, оно снабжено вторым датчиком количества материала, логическим блоком, ключами и регулируемым источником напряжения, причем датчики количества материала размещены для контроля соответственно максимального и минимального допустимых уровней материала в технологической машине и подключены соответственно к первому и второму входам логического блока, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления первым приводом и управляющим входом первого ключа, а второй выход подключен к управляюш.ему входу второго ключа, при этом выход регулируемого источника напряжения соединен с входами ключей, выходы которых связаны с входами соответственно сложения и вычитания интегратора. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулируемый источник напряжения содержит генератор импульсов, регулируемые делители частоты, эталонный делитель частоты,триггер и усилитель, причем генератор импульсов соединен с входом первого регулируемого делителя частоты, связан ного выходом с входами второго регули руемого делителя частоты и эталонного делителя частоты, выходы которых подключе(Л ны к соответствующим входам триггера, с при этом выход триггера соединен с управляющ.им входом второго регулируемого делителя частоты и с усилителем, выход которого является выходом регулируемого источника напряжения. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический блок состоит из триггею ра и элемента НЕ, при этом первый вход О5 триггера является первым входом логичеСП ского блока, вторым входом которого является вход элемента НЕ, выходом связанного с вторым входом триггера, выходы которого o являются соответственно первым и втосо рым выходами логического блока.