Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала Советский патент 1987 года по МПК B65H77/00 

Изобретение относится к устройствам для намотки длинномерного материала и может быть использовано преимущественно при изготовлении фторопластовых пленок.

Цель изобретения - повышение точности регулирования путем исключения влияния переходных режимов.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого усгройства; на фиг. 2 - структурная схема устройства; на фиг. 3 - графики изменения скорости вращения бобины.

Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала содержит вал 1, установленный на подшипниках 2. На валу 1 установлена бобина 3 наматываемого длинномерного материала и фрикционная муфта, состоящая из двух полу муфт 4 и 5. Ведущая полумуфта 4 установлена свободно на валу 1 и соединена ременной передачей с редуктором 6 с переменным коэффициентом редукции, а ведомая полумуфта 5 соединена с валом 1 шпоночным соединением. Фрикционные полумуфты поджимаются пружиной 7. Поджимной винт 8 соединен резьбой с гайкой 9 корпуса устройства. Зубчатое колесо 10 установлено на валу электродвигателя 11, служащего для поворота (поджима) винта 8.

В приводе поперечной подачи винт 12 перемещает ползушку с инструментом 13. Роторы сельсинов-датчиков 14 и 15 кинематически связаны с кулачком 16 с гиперболической рабочей поверхностью привода поперечной подачи резца (кулачок 16 является датчиком диаметра бобины). Электродвигатель 17 вращения заготовки 18 через клиноременную передачу связан с ведущим валом редуктора 6 с переменным коэффициентом редукции. Электродвигатель 19 регулирования скорости бобины 3 связан с тиристорным преобразователем 20 напряжения, к входу которого подключена обмотка возбуждения сельсина-приемника 21.

Фазочувствительный усилитель 22 тирис- торного преобразователя 23 связан через преобразователь 24 напряжения с электродвигателем 11 регулятора поджима полумуфты 5.

Электродвигатель 17 вращения заготовки 18 через клиноременную передачу связан со шкивом 25 входного вала 26 редуктора 6 с переменным коэффициентом редукции, выходной вал 27 которого через клиноременную передачу связан с ведущей полумуфтой 4, свободпо сидящей на в;алу 1 бобины 3. На конце винта 28 установлен электродвигатель 19, связанный через преобразователь 20 напряжения с ротором сельсина-приемника 21.

Обмотки статоров сельсинов-приемников 21 и 29 связаны соответственно с входами преобразователе-й 20 напряжения, а обмотки роторов сельсинов-датчиков 14 и 15

0

и сельсинов-приемников 29 и 21 включены по трансформаторной схеме. Обмотки возбуждения сельсинов-датчиков подключены к источнику напряжения (не показан).

Устройство работает следующим образом.

После включения электродвигателя 17 начинает вращаться заго ювка 18 и винт 12 перемещает ползущку с инструментом 13 к центру заготовки 18. Срезаемая пленка наматывается на бобину 3.

При вращении винта 12 и сельсина- датчика 14 на обмотке сельсина-приемника 29 появляется аналоговый сигнал рассогласования, который преобразуется в тиристор- ных преобразователях 23 в сигналы управ- 2 ления электродвигателями 11 и 17.

Электродвигатель 11, вращаясь, приводит через зубчатую передачу во вращение винт 8. Ротор сельсина-датчика 14 кинематически связан с одной из сторон кулачка 16. Перемещаясь, винт 8 постепенно поджимает пружину 7. За весь поперечный ход рез0

ца (ползущки) 13 к центру делает 1/2 оборота.

кулачок 16

Сигнал с обмотки управления сельсина- приемника 29 поступает на тиристорный преобразователь 23, и управление электродвигателем 17 вращения заготовки 18 происходит по закону.

п.1Ш--У,об/мин,

где п - скорость вращения;

V - скорость резания (м/мин), неизменная для данного материала;

D - диаметр заготовки, мм.

Гипербола 1 (фиг. 3) соответствует движению к центру заготовки, т. е.

п -IS D

где К - постоянный коэффициент для данного материала.

Тот же сигнал, с фазочувствительного усилителя 22 тиристорного преобразователя 23, поступает на преобразователь 24 напряжения, и управление электродвигателем 11 осуществляется также по гиперболическому закону. В результате пружина 7 поджимается по линейному закону, сохраняя постоянный натяг ленты.

Сигнал с обмотки возбуждения сельсина- приемника 21 через тиристорный преобразователь 20 напряжения поступает на электродвигатель 19, изменяющий скорость вращения бобины 3.

Закон изменения скорости вращения бобины 3 должен быть такой; перед нача- лом намотки скорость (начальная) бобины 3 должна быть больше начальной скорости

. ,.L.3aroTOUKH ч ,

заготовки 18 в , где q -

ибсбины

коэффициент проскальзывания, а в конце намотки эта скорость должна быть минимальной. Это аналогично закону изменения скорости резания при торцовом точении заготовки, когда резец движется от центра заготовки к периферии. Следовательно Пбоби1ш (K/D)-q.

Задавая D (от центра к периферии с учетом пначальной), получим гиперболу И (фиг. 3). Этот профиль (подобный изменению скорости бобины) заложен на второй стороне кулачка 16, с которой кинематически связан ротор сельсина-датчика 15.

После окончания обработки заготовки производится реверс электродвигателя 17, ползушка с инструментом 13 начинает возврат в исходное положение, при этом сельсины-датчики 14 и 15 начинают вращение в обратную сторону, изменяется знак напряжения, снимаемого с сельсинов-приемников 29, 21. соответственно изменяется знак напряжения, снимаемого с выходов преобразователей 20 напряжения, электродвигатели И, 19 начинают вращаться в обратную сторону.

Таким образом начинает ослабляться поджим и при приходе ползушки в исходное положение фрикционное сцепление будет минимальным и скорости бобины и заготовки будут соответствовать исходному положению перед началом обработки.

Незначительное отклонение линейных скоростей при срезе и намотке, обусловленное неоднородностью слоев материала, влияющее на натяг пленки, компенсируется за счет проскальзывания фрикционной муфты.

Следовательно, натяг остается постоянным и получаемая пленка наматывается без деформаций.

0

Формула изобретения . Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала, содержащее привод бобины, связанный с выходом блока управления, вход которого соединен через сельсин с датчиком диаметра бобины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования путем исключения влияния переходных режимов, оно имеет редуктор с переменным коэффициентом редукции, фрикционную муфту и дополнительный сельсин, а датчик Диаметра бобины выполнен в виде кулачка, имеющего гиперболическую рабочую поверхность, причем привод бобины кинематически связан с

5 бобинодержателем через редуктор с переменным коэффициентом редукции и фрикционную муфту, управляющие элементы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, а чувствительные элементы сельсинов расположены на ра0 бочей поверхности кулачка взаимои11ве Н но. при этом дополнительный сельсин связан с дополнительным входом блокл управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления имеет преобразователи напряжения, каждый из которых включает фазочувствительный усилитель, выходом связанный с тиристорным преобразователем, причем вход первого преобразователя напряжения связан с сельсином, а выход - с приводом бобины, выход фазочувствительного усилителя первого преобразователя напряжения соединен через второй преобразователь напряжения с управляющим элементом фрикционной муфты, а выход дополнительного сельсина связан через третий преобразователь нанряжения с управляющим элементом редуктора.

гб

11 Ю

(pL/e.r

П о5/мин

(Риг. 3

Составитель Б. Быховский

Редактор М. БандураТехред И. ВересКорректор А. ЗИУ.ОКОСОВ

Заказ 2571/19 Тираж 590Подписное

ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж -35, Раунюкая наб., д. 4/5 Производственно-иолнграфическое иредириятне, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам регулирования натяжения длинномерного материала. Цель изобретения - повышение точности регулирования путем исключения влияния переходных режимов. После включения электродвигателя 17 начинает вра- нхаться заготовка 18 и винт перемешает ползушку с инструментом 13 к центру заготовки 18. При вращении сельсина-датчика 14 на обмотке сельсина-приемника 29 появляется сигнал рассогласования, который преобразуется в тиристорных преобразователях 23 в игпалы управления электродвигателями 11 и 17. Электродвигатель 11, воздействуя на фрикционную муфту, изменяет скорость вращения бобины 3, а электродвигатель 17 - скорость вращения заготовки 18. Электродвигатель 17 кинематически связан через редуктор 6 с переменным коэффициентом редукции с фрикционной муфтой. Изменение коэффициента редукции производится при помощи электродвигателя 19, управляющее воздействие на который передается от сельспна-датчи- ка 15. Чувствительные элементы сельсинов- датчиков 14 и 15 расположены на рабочей поверхности кулачка 16 взаимоинверсно, а кулачок 16 кинематически связан с материалом. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. 20 с 10) 1с D Щ 77 . // оо N3 СП СП фиг. 2