Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала Советский патент 1991 года по МПК B65H77/00 

Изобретение относится к управлению натяжением при намотке ленточных рулонных материалов и может быть использовано в отделочных машинах продольной резки и переработки рулонных материалов в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Цель изобретения - повышение качества намотки устройства путем создания равномерной плотности намотки рулонного материала.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на ф иг. 2 - график зависимости натяжения от радиуса бобины.

Система управления натяжением при намотке содержит механизм намотки, состоящий из раздаточного вала 1, имеющего индивидуальный регулируемый привод с электродвигателем 2 постоянного тока с датчиком 3 скорости, раздаточный вал через фрикционы А соединен с наматываемыми бобинами 5. Подача разрезанных ленточек производится тянущими валами 6, имеющими собственный привод 7 постоянного тока, называемый в дальнейшем главный привод, с автономной системой регулирования скорости транспортирования рулонного материала. В систему регулирования Скорости входит импульсный датчик 8 скорости тянущих валов 6. Выход датчика 8 скорости тянущих валов 6 соединен с входом измерителя 9 длины перемотанного материала, выход последнего связан с задатчиком 10 натяжения j формирующим параметрическое программное задание натяжения. Контроль усилия натяжения наматываемого материала выполняется с помощью датчика 11 натяжения. Выходы датчика и

задатчика натяжения соединены сяхода- ми программного регулятора 12 натяжения .

Закон параметрической программкой намотки в Функции относительно длины перемотанного материала

L --Ь- : ТШ-ТЛ1 + 1)1.-,

max

где Т0 - начальное натяжение при m.h- эмпирические параметры зако- на намотки.

m Ј 0, h 0, m h

Выход регулятора 12 натяжения является заданием регулятору 13 скорости раздаточного вала 1. С входом регулятора 13 скорости соединен выход датчика 3 скорости двигателя раздаточного вала. Выход регулятора скорости служит заданием контуру регулирования тока и включен на вход регулятора Ц тока, выход которого соединен с тиристорным преобразователем 15. Нагрузкой тиристорного пресбразователя служит цепь якоря двигателя 2 раздаточного вала 1. Блоки 2, 3, 13 и Т представляют блок 16 регулирования скорости и тока.

Устройство автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала работает следующим образом.

Разрезанный на ленты рулонный материал транспортируется тянущими валами 6 к намоточному устройству и наматывается в бобины 5- Управление натяжением осуществляется программно в функции от длины материала, перемотанного с начала цикла намотки. В

5

качестве измерителя 9 метража используется счетчик импульсов с датчика скорости тянущих валов 6. Программный параметрический задатчик 10 формирует аналитическую зависимость задания регулятору натяжения. В качестве программного задатчика может быть использована программируемая матрица с цифроаналоговым преобразователем, преобразующая выходной код измерителя длины в требуемый код выходного устройства 10. Сигнал программного параметрического задатчика 10 сравнивается с сигналом датчика 11 натяжения и преобразуется регулятором 12 в сигнал задания скорости, который сравнивается с сигналом датчика 3 скорости раздаточного вала 1 и преобразуется регулятором 13 скорости в сигнал задания контуру тока приводного двигателя 2. Регулятор 1А тока сравнивает сигнал задания на ег входе с сигналом обратной связи о величине якорного тока приводного двигателя и преобразует его в управляющий сигнал тиристорного блока. Изменение якорного тока вызывает изменение скорости вращения раздаточного вала и передаваемого им момента вращения, так что фрикционные магнитные муфты выбирают автоматически такое опережение раздаточного вала, какое требуется для обеспечения заданного натяжения в функции длины перемотанного материала.

Рассмотрим практический пример реализации предлагаемого способа автоматического управления натяжение Пусть в результате теоретических или экспериментальных исследований задан конкретный график зависимости натяжения намотки рулонного материала от текущего значения радиуса наматываемой бобины (например такой, как показан на фиг. 2). Выбираем на графике три характерные точки А, В и С с координатами А(Т0, С), ,

) и С(ТС, /irr),

где I 0 - начальное натяжение при минимальном радиусе бобины, равном радиусу гильзы г

г

ТГГУЗХ максимальное

значение

зависимости (г) при радиусе Ьо- бины г РСгг, ( СО1), Тс - произвольная точка на графике (г) при радиусе бобины г (} гг ( 1) . Выбор точки Т Ј может быть оптимизирован с учетом критерия минимума отклонения заданного графика закона на755П6

тяжения от выбранной аналитической

формы его задания.

Итак, три заданные наиболее характерные точки графика должны опре- 1 делить численные значения трех параметров TQ, m, h аналитической зависимости .

Составляем уравнения

Ю

I - 1 К«гг)

т . т о h

.TaOP r 1 1-1

max -h

Т„

Решение системы уравнений, например с помощью ЭВМ, позволяет определить параметры аналитического закона намотки TQ , m, h, соответствующие заданному экспериментально или полученному путем сложных аналитических расчетов теоретическому закону намотки.

Предлагаемая система управления натяжением, содержащая три подчиненных замкнутых контура регулирования с воздействием на скорость рассогласования ведущей и ведомой частей

фрикционных муфт, позволяет обеспечить получение требуемого качества намотки бобин из ленточных рулонных материалов.

35

Формула изобретения

0

Устройство для автоматического управления натяжением при намотке рулонного материала, содержащее привод раздаточных валов с регулятором скорости и тока, датчик натяжения материала , выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, подключенного выходом к входу регулято- РЗ натяжения, а также привод тянущих валов с датчиком скорости, функциональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения качества намотки устройства путем обеспечения равномерной плот Ности намотки, в него введен измеритель длины перемотанного материала, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход - с входом функционального преобразователя, подключенного выходом к второму входу элемента сравнения, причем выход регулятора натяжения подключен к входу задания скорости регулятора скорости.

0

Тмакс

В

То

Изобретение относится к управлению натяжением при намотке рулонных материалов и может быть испопьзовано в отделочных машинах продольной резки и переработки .рулонных материалов в целлюлозно-бумажной и химической промышленности. Цель изобретения - повышение качества намотки путем обес печения равномерной плотности намотки рулонного материала. При работе намоточного устройства измеряют длину перемотанного материала и осуществляют регулирование натяжения по определенному закону, реализуемому функциональным преобразователем 10. Устройство для автоматического управления натяжением содержит раздаточный вал I с приводом и датчиком 3 скорости, раздаточный вал через фрикционы 4 соединен с наматываемыми бобинами (Л

о иль)

е(ръ)

I г