Устройство для управления изготовлением амортизатора Советский патент 1991 года по МПК B21F35/00 

а

05

со

Изобретение относится к производству проволочного материала и может быть использовано для изготовления проволочных амортизаторов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и области применения устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема намотки амортизатора; на фиг. 3 - векторная диаграмма, поясняющая процесс намотки.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены узел 2 приема спирали, раскладчик 3 спирали, первый индуктивный датчик 4 шага спирали, узел 5 подачи спирали, второй индуктивный датчик 6 шага спирали, лоток 7 подачи нерастянутой спирали, изолирующие прокладки 8 и 9, проволочную спираль 10, первый амплитудный детектор 11, первый узел 12 сравнения, первый усилитель 13, задатчик 14 шага спирали, датчик 15 измерения скорости раскладки, первый блок 16 деления, блок 17 умножения, второй узел 18 сравнения, второй усилитель 19, задатчик 20 угла намотки, второй амплитудный детектор 21, второй блок 22 деления, датчик 23 измерения скорости подачи спирали, генератор 24 импульсов, оп- равку 25, водило 26.

Устройство работает следующим образом.

После включения устройства (подачи питающего напряжения на все узлы) узел 5 по (.ачи спирали начинает подавать нерастянутую спираль 10 со скоростью VW. Спираль 10 проходит через первый индуктивный датчик 4 и ннтераскладчик 3 и поступает в узел 2 приема спирали, который принимает ее со скоростью VHP, причем , за счег чего и происходит растяжение спирали 10. Поддержание заданного шага растянутой спирали осуществляется путем управления скоростью VW подачи спирали узлом 5 подачи спирали с помощью электронной схемы, состоящей из блоков 4, 11 -14 и 24, следующим образом.

Генератор 24 импульсов генерирует импульсы тока, стабильные по амплитуде, которые поступают на лоток 7 для нерастянутой спирали, изолированный от основания 1 изолирующей прокладкой 9. Далее импульсы тока по спирали 10 поступают в соединенный с основанием 1 узел 2 приема спирали. Спираль 10 представляет собой соленоид и ток, протекающий по ней, создает вокруг нее переменное магнитное поле, величина которого пропорциональна числу витков в соленоиде, а это однозначно связано с шагом спирали, т. е. чем меньше шаг, тем гсильнее электромагнитное поле вокруг спирали.

Измерение значения магнитного поля вокруг спирали 10 осуществляют с помощью первого индуктивного датчика 4, выходное напряжение которого прямо пропорционально значению магнитного поля и следовательно обратно пропорционально шагу спирали. Выходное напряжение первого индуктивного датчика 4 детектируется первым амплитудным детектором 11 и таким образом напряжение на выходе первого амплитудного детектора 1 однозначно связано с шагом спирали 10. С помощью задат- чика 14 шага на его выходе устанавливается постоянное напряжение, значение которого соответствует требуемому шагу спирали. Это напряжение поступает на второй вход первого узла 12 сравнения, первый вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 11. При равенстве сигна5 лов, поступающих на оба входа первого узла 12 сравнения, т. е. когда шаг растянутой спирали соответствует требуемому значению, сигнал на выходе первого узла 12 сравнения равен кулю, равно нулю и поступ пающее на управляющий вход узла 5 подачи спирали управляющее напряжение с выхода первого усилителя 13. В случае отклонения шага спирали от требуемого значения, например при увеличении шага спирали 10, на выходе первого узла 12 сравнения появ5 ляется отрицательное напряжение, которое через первый усилитель 13 поступает на управляющий вход узла 5 подачи спирали, что приводит к увеличению скорости подачи спирали. В противном случае скорость подачи спирали 10 уменьшена до требуемого зна0 чения. Благодаря этому достигается постоянство значения шага растянутой спирали. Чтобы изготовить амортизатор, растянутую спираль необходимо намотать на вращающуюся оправку под определенным углом к оси оправки. На фиг. 2 представлена схе5 ма намотки амортизатора и векторная диаграмма, поясняющие процесс намотки.

Растянутая спираль 10 наматывается на вращающуюся оправку 25 в узле 2 приема спирали, при этом спираль 10 поступает на

0 оправку 25 со скростью W . Водило 26 движется вдоль оправки 25 со скоростью VP. Линейная скорость движения оправки Von Won-/ 3M, где rtan - угловая скорость вращения оправки; R. - радиус амортизатора.

6

Результирующая скорость 1/щ 14.. + Кр (фиг. 2), с которой спираль поступает на оправку 25, расположена под углом ос к оси оправки. Величина угла а, под которым спираль наматывается на оправку, может быть 0 вычислена по формуле

VP

СО SCC рг/ I Vnp

Величина скорости приема спирали |Vnp| связана со скоростью подачи спирали 1/под узлом 5 подачи спирали соотношением

Vпр Упод Драч Vno i -- - - . Ш|

где /(Р.КТ --j2- -коэффициент растяжения спирали 10, равный отношению шага. Lib растянутой спирали к шагу.Ш нерастянутой спирали. Таким образом, величина угла а может быть вычислена по формуле

V ,

V (П /C -i--

, ,... . TIT

/,„

,Ш;

1ш

Измерение значения магнитного поля вокруг нерастянутой спирали 10 осуществляют с помощью второго индуктивного датчика 6, выходное напряжение которого прямо пропорционально значению магнитного поля и следовательно обратно пропорционально шагу нерастянутой спирали (Ш|). Выходное напряжение второго индуктивного датчика 6 детектируется вторым амплитудным детектором 21 и таким образом напряжение на выходе второго амплитудного детектора 21 однозначно связано с шагом нерастянутой спирали 10 (UJi). Это напряжение подается на первый вход второго блока 22 деления, на второй вход которого подается напряжение с выхода первого амплитудного детектора 1 . Таким образом, на выходе второго блока 22 деления формируется напряжение, величина которого пропорциональна коэффициенту растяжения спирали 10 (/(..ач-).

Нитераскладчик 3 раскладывает спираль 10 на вращающуюся оправку 25. Измерение величины скорости раскладки VP осуществляют с помощью узла 15 измерения скорости раскладки, выходное напряжение которого прямо пропорционально скорости движения водила 26 вдоль оправки 25. Измерение величины скорости подачи спирали 11/ис, i| осуществляется с помощью узла 23 измерения скорости подачи спирали, выходное напряжение которого прямо пропорционально скорости подачи спирали 10. Это напряжение поступает на вход первого блока 16 деления, на другой вход которого поступает напряжение с выхода узла 15 измерения скорости раскладки. На выходе первого блока деления формируется напряжение, величина которого прямо пропорциональна отношению величины скорости раскладки VP к скорости подачи ll/noij. Это напряжение поступает на вход блока 17 умножения, на другой вход которого поступает напряжение с выхода второго блока 22 деления. Таким образом, на выходе блока 17 умножения формируется напряжение, величина кбторого прямо пропорциональна косинусу угла намотки спирали на оправку.

С помощью задатчика 20 угла намотки на его выходе устанавливают напряжение, значение которого соответствует требуемому косинусу угла намотки спирали на оправку, которое поступает на второй вход второго

узла 18 сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока 17 умножения При равенстве сигналов, поступающих на оба входа второго узла 18 сравнения, т. о.

в случае, когда угол намотки соответствует требуемому значению, сигнал на выходе второго узла 18 сравнения равен нулю, равно нулю и поступающее на управляющий вход нитераскладчнка 3 управляющее напряжение

с выхода второго усилителя 19. В случае отклонения угла намотки от требуемого значения, например при увеличении угла намотки, напряжение на выходе блока 17 умножения уменьшается, на выходе второго уз- ла 18 сравнения появляется положительное

5 напряжение, которое через второй усилитель 19 поступает на управляющий вход ни- тераскладчика 3, что приводит к увеличению скорости движения нитеводитепя 26. В противном случае скорость движения нитеводи„ теля 26 уменьшена. Благодаря этому достигается постоянство значения угла намотки спирали н оправку

Формула изобретения

5

Устройство для управления изготовлением амортизатора, содержащее первый индуктивный датчик шага спирали, который подключен через первый амплитудный детектор к первому входу первого узла сравне0 пня, второй вход которого соединен с выходом задатчика тага спирали, а выход через первый усилитель подключен к управляющему входу узла подачи спирал и. генератор импульсов, электрически соединенный со спиралью, узел приема спирали, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и области применения, в него введены датчик измерения скорости раскладки, датчик измерения скорости подачи спирали, первый и второй блоки деления, блок умножения, второй узел

0 сравнения, второй усилитель, второй амплитудный детектор, задатчик угла намотки, лоток подачи нерастянутой спирали, раскладчик спирали, второй индуктивный датчик шага спирали, выход которого через второй амплитудный детектор соединен с входом

5 делимого второго блока деления, вход делителя которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а выход - к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого блока деления, вход делимого которого подключен к выходу датчика скорости раскладки, а вход делителя - к выходу датчика измерения скорости подачи спирали, причем выход блока умножения соединен с первым входом второго узла сравнения, подключенного вто5 рым входом к выходу задатчика угла намотки, а выходом через второй усилитель - к управляющему входу раскладчика спирали.

0

25

cЈt

V.

on

Фиг.З

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для изготовления проволочных амортизаторов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и области применения Для изготовления амортизатора спираль должна быть растянута до определенного шага и намотана на вращающуюся оправку под определенным заданным углом к оси оправки. Спираль растягивают за счет того, что скорость приемя растянутой спирали выбирают больше скорости подачи нерастянутой спирали, шаг растянутой спирали контролируют с помощью индуктивного датчика и при отклонении его от требуемого значения автоматически изменяют скорость подачи нерастянутой спирали. Растянутую спираль раскладывают на вращающуюся оправку под определенным углом к оси оправки, величину которого вычисляют и автоматически поддерживают путем изменения скорости раскладки. Устройство содержит основание 1, узел 2 приема спирали, раскладчик 3 спирали, индуктивный датчик 4, узел 5 подачи спирали, индуктивный датчик 6, лоток 7 подачи нерастянутой спирали, изолирующие прокладки 8 и 9, спираль 10, амплитудные детекторы 11 и 21, узлы 12 и 18 сравнения, усилители 13 и 19, задатчик 14 шага, датчик 15 измерения скорости раскладки, блоки 16 и 22 деления, блок 17 умножения, задатчик 20 угла намотки, датчик 23 измерения скорости подачи спирали и генератор 24 импульсов 3 ил SS (Л