Устройство для нанесения замасливателя на нить Советский патент 1993 года по МПК D06B1/12 

Изобретение .относится к текстильному производству и. может быть использовано при отделке нитей из химических волокон.

Целью изобретения является увеличение эффективности замасливания, уменьшение отходов замасливателя и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

В предлагаемом устройстве для нанесения замасливателя на нити достигается увеличение эффективности замасливания благодаря тому, что осуществляется регулирование нанесения замасливателя на нити устройством управления, на входы которого поступает информация с датчиков (задатчи - ков) скорости и толщины нити. Замаслива- тель, поступающий под действием высокого давления в устройство формирования струи и капель зам.асливателя, проходя через сопло, выходит в виде ламинарной струи. Пьезоэлектрические диски, размещенные между корпусом генератора и соплом, под действием сигнала переменного синусоидального напряжения от управляющего устройства, создают осевые колебания в сопле, .передающиеся ламинарной струе замасливателя на его выходе. За счет того, что расстояние между корпусом генератора капель и выходным срезом сопла выбирают кратным нечетному числу четвертой длины волны упругой деформации в устройстве формирования струй и капель замасливателя, эффективность работы устройства повышается, поскольку выполняется условие резонанса осевых колебаний на выходном срезе сопла. Возрастает эффективность каплеобразования, при минимуме потребляемой энергии пьезоэлектрическими дисками обеспечивается максимальная амплитуда колебаний выходного среза сопла. Пьезоэлектрические диски располагаются одноименными электродами друг к другу и работают в противофазе, то есть, если один расширяется, другой сжимается и наоборот. Это определяет активный режим их работы в режиме расширение-сжатие и приводит к усилению амплитуды колебаний на выходном срезе и быстродействия работы системы. Усиление возмущений ламинарной струи замасливателя на выходе из сопла при наложении на нее колебаний от пьезоэлектрических дисков синхронизирует дробление струй на монодисперсные . капли одинакового диаметра, летящие в виде линейной последовательности. Подводящий канал со стороны сопла имеет острую кромку с целью обеспечения плавного сопряжения канала с соплом. Это исключает обрэзова- ние воздушных пробок в зоне сопла, наличие которых затрудняет нормальное истечение замасливателя через сопло.

Плавное расширение канала к соплу служит для создания ламинарной струи на выходе соплового элемента и исключения пульсаций давления.

Информация о скорости движения нити и ее толщине, необходимая для определения количества наносимого замасливателя, с выходов датчиков скорости и толщины нити поступает на входы управляющего уст0 ройства. Количество замасливателя, наносимое на нить, регулируется управляющим устройством и определяется частотой эмиссии капель, их диаметром и количеством капель, попадающих на единицу длины

5 нити/Устройство управления по сигналам от датчиков регулирует частоту и напряжение синусоидального напряжения, подавав-, мого на пьезоэлектрические диски. Как показали многочисленные эксперименты,

0 частоты и напряжение на электродах Пьезоэлектрических дисков однозначно определяют частоту образования капель замасливателя и их диаметр. При необходимости регулирования количества-капель за5 масливателя, подаваемых на движущуюся нить, капли, не участвующие в замасливании, проходя через кольцевой заряжающий электрод, расположенный в точке отрыва капли от струи, получают электрический за0 ряд и отклоняются постоянным электрическим полем в улавливатель на слив. Отклонение заряженной капли происходит в устройстве отклонения, электроды которого расположены друг относительно друга

5 под углом 15-20 с целью снижения влияния на каплю сил аэродинамического сопротив ления. Капли, не получающие заряда, проле- тают без отклонения прямо на движущуюся нить, Таким образом, процесс замаслива0 ния по сравнению с прототипом осуществляется с большей эффективностью, . поскольку в заявляемом устройстве обеспечивается управляемое дозирование капель замасливателя на нить в зависимости

5 от изменений скорости и толщины.

Возможность строгого управляемого дозирования капель замасливателя из линейной последовательности позволяет значительно снизить отходы замасливателя.

0 Капли, не участвующие в зама сливании и отклоняемые в улавливатель на слив, после фильтрации вновь попадают в систему подачи. Заявляемое устройство позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия

5 труда, вследствие отсутствия факела полидисперсных капель и аэрозоля замасливателя в -рабочей зоне. В предлагаемом устройстве образуются капли, летящие в виде линейной последовательности на одинаковом расстоянии друг за другом, которые

не сливаются в полете, а попадают либо на нить, либо в улавливатель.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - частотные зависимости,

Устройство для нанесения замаслива- теля (фиг,1) состоит из корпуса 1, пьезоэлек- трических дисков 2 и 3, устройства формирования струй и капель замасливате- ля 4, изолирующей втулки 5, штуцера 6, фильтра 7, сопла 8, установленного в сменном сопловом элементе 9, прижимной гайки 10, электрода 11- В зоне отрыва капли от ламинарной струи расположен кольцевой зарядный электрод 12, за ним находятся пластины эЛектродов отклоняющего устройства 13, улавливатель капель 14, движущаяся нить 15, датчики (задатчики) скорости 16 и толщины 17 нити, а также блок 18 управления процессом замасливания.

. Устройство для нанесения замаслива- теля на нити работает следующим образом.

Под действием высокого постоянного давления замасливатель через штуцер 6 поступает в устройство формирования струи и капель замасливателя 4. Проходя через подводящий канал, фильтр 7 и сопло 8, замасливатель выходит из сопла в виде ламинарной струи, Под действием вынужденных осевых колебаний сопла, создаваемых пьезоэлектрическими дисками 2 и 3, ламинарная струя дробится на капли одинакового диаметра, следующие друг за другом с. частотой напряжения синусоидальной формы, подаваемого от блока 18 управления на электрод 11. При прохождении через кольцевой электрод 12 капли, не участвующие в замасливании, получают по сигналу от управляющего устройства 18 электрический заряд. Далее, пролетая между пластин электродов отклоняющего устройства 13, капли, имеющие электрический заряд, отклоняются постоянным электрическим полем в улавливатель 14, а остальные попадают на движущуюся с постоянной скоростью, нить 15. Датчики (задатчики) скорости и толщины нити 16 и 17 передают информацию об этих параметрах нити в блок 18 управления. В результате блок 18 управления выдает соответствующие сигналы на пьезоэлектрические диски, зарядный электрод и пластины отклоняющей системы. Датчики 16 и 17 могут использоваться как задатчики информации о величине толщины и скорости нити для блока 18 управления процессом замасливания.

Многочисленные эксперименты подтвердили на практике достижимость поставлен ных задач в предлагаемом устройстве для нанесения замасливателя на нити. Так, например, на фиг.2 представлена

экспериментально полученная зависимость диаметра капельзамасливателя от частоты на входе пьезоэлектрических дисков dk(f) при амплитуде синусоидального няпря- 5 жения на нить В и давлениях подачи замасливателя 0.06, 0,1, 0,15 и 0,2 МПа.

На фиг, 3 представлена экспериментально полученная зависимость расстояния между каплями замасливателя (длины вол0 ны возмущения) от частоты синусоидального напряжения на входе пьезоэлектрических дисков Я (f) при амплитуде напряжения В и давлениях подачи замасливателя 0,06, 0,1, 0,15 и 0,2 МПа,

5 В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве осуществляется управляемое регулирование наносимого на нити замасливателя в зависимости от состояния нити (ее толщины и скорости на данный момент).

0 Нанесение замасливател я посредством линейной последовательности капель обеспечивает равномерность его распределения на нити и повышает качество замасливания. В связи с этим повышается эффективность

5 замасливания, В связи с этим повышается эффективность замасливания. В предполагаемой конструкции снижен отход замасливателя, благодаря тому, что к нити/подается только необходимое количество замаслива0- теля, а неиспользуемый замасливатель убирается на слив и вновь используется. В отличие рт прототипа, где при распылении образуется сильный туман находящихся в воздухетюлидислерсных капель замаслива5 теля, в предлагаемом устройстве формируются капли, направляемые строго на нить, несливающиеся друг с другом в полете, что позволяет избежать наличия в воздухе вредных для здоровья, обслуживающего

0 персонала частиц замасливателя и улучшить санитарно-гигиенические условия в. рабочей зоне.. . .....

Таким образом, пр сравнению с прототипом, технико-экономическая, эффектив5 ность предлагаемого устройства состоит в увеличении эффективности работы, снижении отходов замасливателя и улучшении са- нитарно-гигиенических условий труда, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

0 , Устройство для нанесения замаслива.теля на нить, содержащее корпус с внутрен, ним каналом, сопло, средство формирования

Струи и капель замасливателя одинакового

диаметра, датчики и задатчики скорости и

5 толщины нити, а также блок управления процессом замасливания, отличающее- с я тем; что, с целью повышения эффективности в работе за счет уменьшения отходов замасливателя и улучшения санитарно-ги- гиенинеских условий труда, расстояние

между корпусом и выходным срезом сопла кратно нечетному числу четвертей длины волн упругой деформации в средстве формирования ламинарной струи замзс- ливателя, а внутренний канал подачи за- маеливателя в окрестности сопла имеет

плавное расширение к соплу и острую кромку в конце расширения, причем выходы датчиков и задатчиков скорости и толщины нити связаны с соответствующими входами блока управления процессом замасливания.

Сущность изобретения: корпус (1), пьезоэлектрические диски (2 и 3), средство для формирования струи и капель (4), втулка (5) штуцер (6), фильтр (7), сопло (8), сопловой элемент (9), прижимная гайка (10), потенциальный электрод (11), зарядный электрод

W

10

SO Јк2ц W

U2.Ј

iV

20 риг.З

30 ЈкГЦ .-W