Лентопротяжный механизм Советский патент 1992 года по МПК G11B15/26 

Изобретение относится к области накопления информации, а именно к устройствам для перемещения ленточных носителей информации с высоким быстродействием.

Известен лентопротяжный механизм, содержащий катушки с двумя рулонами магнитной ленты, сопряженные с пассиком, установленным на направляющих роликах, и ведущий ролик для пассика с приводом от электродвигателя 1. Однако это устройство имеет повышенный вес и момент инерции, что снижает быстродействие, а также неравномерность перемещения ленты в связи с возможностью проскальзывания пассика относительно ведущего ролика.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является лентопротяжный механизм, содержащий катушки с двумя рулонами магнитной ленты, сопряженные с пассиком, установленным на направляющих роликах, ведущий ролик для пассика, кинематически связанный с электродвигателем, включающим неподвижный статор с закрепленной в пазах обмоткой 2. Недостатками известного устройства, ри- нятого за прототип, являются повышенный вес, а также низкое быстродействие и неравномерность протягивания ленты, что объясняется возможностью проскальзывания пассика относительно ведущего ролика и рулонов с лентой в связи с небольшим углом охвата рулонов с магнитной лентой, малой силой сцепления пассика с ведущим роликом и с рулонами ленты.

о о ел

СП

ю

Целью изобретения лв/яются уменьшение веса, повышение быс родействия и равномерности протягивания ленты.

Цель обеспечивается тем, чти ведущий ролик выполнен в виде цилиндра, изготовленного из ферромагнитного материала, внутри которого расположен неподвижный статор с внешним расположением пазов с обмоткой, з пассик выполнен из ферромагнитной ленты с одностороннем фрикцион- . ным покрытием, причем ферромагнитная сторона пассика сопряжена с внешней поверхностью ведущего ропика, з фрикционная сторона -с рулонами ленты, кроме того, толщина стенки ведущего ролика выполнена из условия насыщения магнитным потоком, а ведущий ролик расположен между рулонами с магнитной лентой.

На чертеже показан один из возможных вариантов предложенного лентопротяжного механизма,

Механизм содержит два рулона ленты на катушках 1 и 2, сопряженных с пассиком 3, который установлен на направляющих роликах 4,5,6, причем ролики А взаимно подпружинены элементом 7 (пружина) и установлены так, что обеспечивают необходимую длину соприкосновения пзссика 3 , рулонами лент 1 и 2. Ведущий ролик 8 выполнен из ферромагнитного материала, например из железо-медного сплава СМ-20, и установлен на подшипниках (на чертеже не показаны). Внутри ролика 8 установлен неподвижный статор 9 с внешним расположением пазов с трехфазной обмоткой 10, Ленточным носитель 11 информации установлен на направляющих роликах 12 и 13, которые стабилизируют положение ленты 11 относительно считывающей головки 14. Пассик 3 выполнен из ферромагнитного материала, например пермаллоя, и покрыт с одной стороны фрикционным материалом. Ведущий ролик 8, рулоны 1 и 2 ленты и пассик 3 установлены взаимно так, что ферромагнитная сторона пассика 3 охватывает ролик 8, а обратная фрикционная стороне сопряжена с рулонами 1 и 2, Это позволяет уменьшить немагнитный зазор между роликом 8 и пассиком 3 и в то же время увеличить угол охвата рулонов, увеличить силы сцепления пассика 3 с рулонами 1 и 2 лент. Толщина стенок ролика 8 выбрана из условия его работы в режиме насыщения.

Работает механизм следующим образом.

Для перемещения ленточного носителя 11 информация в заданном направлении и с заданной скоростью на статор 9 дается соответствующий сигнал, и трехфазная обмотка 10 создает вращающееся с заданной

частотой и амплитудой магнитное поле, которое пересекает ведущий ролик 8 и наводит з нем вихревые токи, взаимодействие которых с вращающимся магнитным полем

и создает необходимый вращающий момент. Ролик 8 приводит в движение сопряженный с ним пассик 3, который, в свою очередь, приводит во вращение рулоны 1 и 2 с лентой следовательно, происходит перемещение ленточного носителя 11 информации относительно головки 14.

Повышение быстродействия работы устройства происходит на счет следующих факторов: уменьшения момента инерции

вращающихся масс в связи с совмещением функций ведущего ролика и ротора электродвигателя, за счет исключения в режимах резкого ускорения проскальзывания пассика 3 относительно ведущего ролика 8 и относительно рулонов 1 и 2 с лентой. При этом сцепление ферромагнитного пассика 3 с ферромагнитным роликом 8 происходит за счет сил магнитного притяжения, что объясняется выполнением толщины стенок ролика 8 из условия его насыщения. Это дает двойной эффект: позволяет уменьшить толщину стенок ролика 8 и уменьшить его момент инерции, а также замыкание части магнитного потока, возбуждаемого статором 9, через ферромагнитный пассик 3, т.е. пассик 3 одновременно выполняет функции магнитолровода, повышая в некоторой степени вращающийся момент электродвигателя, Численное значение толщины стенок

ферромагнитного ролика 8 из условия его насыщения определяется формулой

h ®f r ,

Вт Л

где Bf - индукция в воздушном зазоре (Т); т полюсное расстояние (м); Вт - индукция насыщения материала ролика (Т).

Так, например, для двигателя (диаметр по воздушному зазору 0,086 м, три пары полюсов) с ротором из сплаза СМ-20, имеющего индукцию насыщения 1,8 Т, с полюсами расстоянием 0,045 м и допустимой индукцией в воздушном зазоре 0,5 Т получают

, 0,5 0,045 п пп.

h- Tgjr 0-004

т.е. толщина стенок ролика равна 4 мм, что меньше толщины ярма обычных роторов асинхронных двигателей на 30-40%.

Необходимый механический прижим пассика 3 к ролику и рулонам 1 и 2 с лентами обеспечивается пружиной 7. Проскальзыван,ие пассика 3 относительно рулонов с лентами исключается наличием фрикционного покрытия пассика и большой длиной соприкосновения, обусловленной увеличенным утлом охвата рулонов с лентой.

Быстродействие увеличивается за счет увеличения пускового момента, которым обладают асинхронные двигатели с массивным ротором, а также за счет внешнего расположения ротора (ролика 8). что повышает на 10-20% диаметр по воздушному зазору по сравнению с двигателями обычного исполнения с внутренним ротором, в связи с отсутствием на роторе пазов.

Малый вес объясняется тем, что совмещаются функции ротора электродвигателя и ведущего ролика, а также малой толщиной стенок ротора.

Повышение равномерности протягивания ленты в рабочих режимах объясняется исключением проскальзывания ленты, чем обеспечивается строгое соответствие скорости перемещения ленточнсго носителя информации частоте вращения ротора (ролика) электродвигателя.

Дополнительными, но важными преимуществами предлагаемого механизма яв- ляются возможность уменьшения габаритов его корпуса за счет установки приводного электродвигателя в плоскость рулонов ленты, что важно при разработке специализированных механизмов модульного исполнения в плоском варианте; выполнение ротора (ролика 8) из железо-медных сплавов СМ, что обеспечивает мягкую механическую характеристику электродвигателя, а следовательно, обеспечивает возможность быстродействующего реверсивного управления скоростью перемещения ленты с помощью простых и надежных тиристорных регуляторов напряжения, что дополнительно снижает вес л габариты механизма в целом, т.е. с учетом системы управления. Обычные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором позволяют регулировать частоту вращения в широких пределах только путем частотного управления, что требует дорогого и сложного преобразователя частоты.

Выполнение ротора в виде баспазовогс ролика 8 исключает зубцовые пульсации магнитного потока, характерные дг.я обычных электродвигателей, итзкмм обоазсг-; позволяет улучшить вибрационные и шумозые характеристики механизма.

Таким образом, предложенный лентопротяжный механизм имеет умгньшеяньи « вес и габариты, позволяет повысить быстродействие и равномерность перемещения ленты и целесообразен для применения в быстродействующих старт-стопных лентопротяжных механизмах в модульном исполнении с заданными весогабаритными п

вибро-шумовыми характеристиками. Формула изобретения Лентопротяжный механизм, содержащий катушки с двумя рулонами магнитной ленты, сопряженные с пассиком, устзновленным на направляющих роликах, ведущий ролик для пассика, кинематически связанный с электродвигателем, включающим неподвижный статор с закрепленной в пазах обмоткой, отличающийся тем,

что, с целью уменьшения веса, повышения быстродействия и равномерности протягивания ленты, ведущий ролик выполнен в виде цилиндра, изготовленного из ферромагнитного материала, внутри которого расположен статор с внешним расположением пазов с обмоткой, а пассик выполнен из ферромагнитной ленты с односторонним фрикционным покрытием, причем ферромагнитная сторона пассика

сопряжена с внешней поверхностью ведущего ролика, а фрикционная сторона - с рулонами ленты, кроме того, толщина стенки ведущего ролика выполнена из условия насыщения магнитным потоком, а ведущий

ролик расположен между рулонами с магнитной лентой.

J

/;

Изобретение относится к области накопления информации, а именно к устройствам для перемещения ленточных носителей информации с высоким быстродействием. Целью изобретения является уменьшение веса, повышение быстродействия и равномерности протягивания ленты. Цель достигается за счет того, что ведущий ролик 8 выполнен в виде цилиндра, изготовленного из ферромагнитного материала, внутри которого расположен неподвижный статор 9 с внешним расположением пазов с обмоткой 10, а пассик 3 выполнен из ферромагнитной ленты с односторонним фрикционным покрытием, причем ферромагнитная сторона пассика сопряжена с внешней поверхностью ведущего ролика, а фрикционная сторона - с рулонами 1 и 2 ленты. Кроме того, толщина стенки ведущего ролика выполнена из условия насыщения магнитным потоком, а ведущий ролик расположен между рулонами с магнитной лентой. 1 ил.