Устройство для регулирования натяжения нитей на сновальной машине Советский патент 1988 года по МПК D02H13/22 B65H77/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности регулирования путем коррекции управляющего воздействия в зависимости от изменения радиуса сноваль- ного валика.

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - упрощенная схема прохождения нитей от измерительного валика к сновальному .

Устройство состоит из сновального валика I и измерительного валика 2, кинематически связанного с датчиком 3 суммарного натяжения нитей 4

Измеритель частоты вращения измерительного валика 2 состоит из последовательно соединенных датчика 5 числа оборотов валика 2, счетчика 6, регистра 7 и цифроаналогово- го преобразователя 8. Датчик 5 кинематически связан с осью вращения валика 2.

Измеритель частоты вращения сновального валика 1 состоит из последовательно соединенных датчика 9 числа оборотов валика 1, счетчика 10, регистра 11, цифроаналогового преобразователя 12. Датчик 9 кинематически связан с осью вращения валика 1 .

Устройство включает генератор 13 тактовых импульсов, блок 14 деления, блок 15 умножения, сумматор 16 задатчик I7 натяжения нитей и масштабирующий усилитель 18. При этом выход датчика 3 подключен к счетному входу счетчика 6, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра 7. Выходы регистра 7 соединены с входами цифроаналогового преобразователя 8. Датчик 9 числа оборотов сновального валика I выходом подключен к счетному входу счетчика 10. Выходы последнего подключены к соответствующим входам регистра 11, выходы которого соединены, с входами цифроаналогового преобразователя 12,

Первый вход блока 14 деления подключен к выходу цифроаналогового преобразователя 8, а второй вход блока 14 подключен к выходу цифро- аналогового преобразователя 12. Выход генератора 13 тактовых импульсов подключен к входам счетчика 6, регистра 7, счетчика 10 и регистра 1 1 . Выход блока 14 подключен к первому входу блока 15 умножения. Выход задатчика 17 соединен с вхоДОМ масщтабирующего усилителя 18. Выход усилителя 18 подключен к второму входу блока 15 и входу сумматора 16, другой вход которого соединен с выходом блока 15, а третийс выходом датчика 3 суммарного натяжения нитей.

Входы интегратора 19 и регулирующего усилителя 20 объединены и подключены к выходу сумматора 16.

Выход интегратора 19 подключен к первому входу сумматора 21. Выход регулирующего усилителя 20 подключен к второму входу сумматора 21, выход которого соединен с входом

усилителя 22 управляющего сигнала натяжения нитей« Выходы усилителя 22 подключены к исполнительным механизмам (электромагнитным натяжителям 23), изменяющим натяжение нитей 4. Интегратор 19, усилитель 20, сумматор 21 и усилитель 22 образуют блок управления.

Устройство работает следующим образом.

Составляющая силы натяжения (фиг.2), действующая на датчик 3, изменяется по закону

35

F Т .Sin 9

(1)

где 41 - угол между направлением

движения нитей 4 и линий, соединяющих центры сновального 1 и. измерительного 2 валиков

л Y - ы ,

(2)

где с/. - угол между осью 0-0, соединяющей центры валиков I, 2 и направлением от центра сновального валика I к точке касания его нитями 4. Очевидно, что

r-t- ft

01 arc.COS () (3)

а

где г и R радиусы, соответственно измерительного 1 и сновального 2 валиков; расстояние между центрами валиков.

г + R . arc cos --)

+ Т --- -- UJ a u).

X---- + Т --- , (4) a a n,,,

Д с.М

Чи и см соответственно угловые скорости и числа оборотов за определенный временный интервал измерительного и сновального валиков.

Сигнал рассогласования, поступающий на вход блока управления (интегратора 19 и регулирующего усилителя 20), определяется как

n

MiM, ЧСс

/ -J)

uF F - Т , --(1+

изм зчЭ аn

n

г ,, изм. часть вычитаемого Т,аЭ (,

г м именно(1+ ), позволяет а n

си

откорректировать задание натяжения учетом изменяющегося радиуса R сновального валика.

Формирование сигнала рассогласо- ванияUF производится в сумматоре 16 на один вход которого подается сигнал F. (т.е. измеряемое натяжение) с датчика 3 натяжения.

На выходах датчиков 5 и 9 формируются импульсные электрические сигналы, частота которых пропорциональна частоте вращения соответственно измерительного 2 и сновального 1 валиков. Импульсные сигналы подаются на входы счетчиков 6 и 10, на- растающий код в которых в каждый момент времени соответствует числу импульсов, пришедших за цикл контроля от датчиков 5 и 9.

Дпительность цикла контроля оп- ределяется периодом повторения из- мерительньк импульсов, которые с выхода генератора 13 поступают на входы счетчиков 6 и 10 и регистров 7 и И. Передний фронт каждого импуль- са окончания цикла переписьшает накопленный в счетчиках 6 и i О код числа импульсов п и п, э поступивших от измерительного 2 и сновального 1 валиков соответственно в ре- гистры 7 и 11. Задний фронт импульса окончания цикла обнуляет счетчики 6 и 10, обеспечивая возможность счета в следующем цикле измерения. Коды

n и 1 преобразуются в пропорциональные аналоговые сигналы в цифроаналоговых преобразователях 8 (для п и 12 (для п). Аналоговые сигналы поступают на входы блока 14 деления, на выходе которого

формируется сигнал .

Задатчик 17 формирует аналого- . вый сигнал, пропорциональный требуемому натяжению Т . Масштабирующий усилитель 18 формирует на выходе

сигнал Т ч , который в качестве

второго слагаемого в выражении (5) подается на вход сумматора 16.

. Для формирования третьего слагаемого в выражении (5) сигнал г

Т

а

умножается на величину

3 блоке 15 умножения. Сигнал с вьпсода 15 подается на вход сумматора 16. На выходе сумматора 16 формируется сигнал рассогласова- ния в соответствии с выражением (5). Сигнал рассогласования а F поступает на входы интегратора 19 и регулирующего усилителя 20, которые вместе реализуют ПИ закон регулирования. Инерционность, вносимая в процесс регулирования интегратором 19, позволяет избежать автоколебательного режима. Результирующее регулирующее воздействие формируется в результате суммирования пропорциональной и интегральной составляющих в сумматоре 21, Регулирующее воздействие отрабатьшает усилитель 22, который воздействует на исполнительные механизмы - электромагнитные натяжители 23, изменяющие фактическое натяжение нитей 4.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования натяжения нитей на сновальной машине, содержащее измерительный валик, установленный с возможностью вращения и кинематически связанный с датчиком суммарного натяжения нитей, задатчик натяжения нитей, выходом подключенный к первому входу сумматора, измеритель частоты вращения измерительного вал1ша, генера