Способ определения нагружения нити в крутильной машине и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01L5/04 D02H13/04 

Изобретение относится к технике измерения силовых нагрузок в текстильном производстве; v - ..- -,..-- .;-/

Известны спрсрбы определения нагрузок на движущуюся нить в текстильных ма- Ш.Инах основанные на измерении сил натяжения на отдельных участках нити и на измерении частоты вращения веретена крутильной машины с нитью и без нити..;

Недостатком способов является воз-; можность определения только продольной нагрузки на нить (силы ее натяжения), в то время как в ряде случаев необходимо также знание действующей на движущуюся нить поперечной (аэродинамической) нагрузки, в значительной степени определяющей качество крученой нити.

Известно выбранное в качестве прототипа устройство для определения нагрузок на движущуюся нить б крутильной машине (с помощью которого реализован способ. Содержащее установленное в опоре верете Но с приводом вращения и датчик частоты аращенмя, связанный с входом регистрирующей аппаратуры.

Недостатком этого устройства является невозможность определения поперечной; -нагрузки на нить. ; - V: Цель изобретения является повышение технологических возможностей способа и осуществляющего его устройства за счет обаспеченйя определения поперечной нагрузки на нить в крутильней машине.

Эта цель достигается тем, что дополнительно измеряют величины тангенциальной силы сопротивления на внешней части вращающегося веретёнае-нитью и без нити, по разности которых при одинаковой частоте, Вращения веретёна определяют величину поперечной нагрузки на нить, кроме того указанные измерения проводят при различных давлениях окружающей среды. ; Зта цель в устройстве определения на- гружения нити в крутильной машине, содержащем установленное в опоре веретено С приводом вращения и датчик частоты вращения, связанный ,с входом регистрирующей аппа|затуры; достйгаетсй тем, что устройство снабжено связанным с вторым входом регистрирующей аппаратуры долол-;

ш

х| Ю

Оч

о

hs СА

нйтел нымдатчйк(эм.частоты вращения и

. тОрсйонным упругим элементам, при этом .торсионный элемент выполнен в виде fl-об- разных радиальных пластин, расположен-

;н:ь Х в кольцевом зазоре, образованном /вал омпривода и периферийной частью ве- ; рётена и соединен с нймй: посредством фланцев, аДатчики частоты вращения вы полнены, индуктивными, чувствительные которых расп:рло ены.на корпусе : опори, а взШмодействующйе с ними якоря

фазмещены соответственно на валу при вода и периферийной части веретена. При

этом для ;преь1щенйя точности каждый датч ик частоты /вращения состоит из несколь- vkHJo чувствитель-ных элементов, а их якоря .выполнены в виде соосныхс валом веретена ./зубчатых колес. ,..... . / ;

;..- ,-: Йа..фиг.1:даны структурная и кинематй- ; -.:чёская; .схемы устройства; на. фиг.2 и. 3 .-: ; веретеко № часть, корпуса опоры, (разрез и

вид сн,изу);:на фиг,4-и.5- вид регистрируе- , :м.ь1х сигналов (4а -.при .вращении веретена

без нити, 46 j при вращении с нитью, 5 - при ...нескольких чувствительных элементах дат- .;ч.йкрв частоты вращения},; .. :...

: ;Прк азанная на фиг. 1 схема представля: ет оснрвные :рабочи.е орга.ны крутильной

V (или торстильно-крутильной) машины с

. - двойным кручением нити и взаимо действующие С. ними -средства измерений, состав.ляющие существо- предложенного . устройства. Устройство содержит уста но в- , л:енное в корпусе 1 посредством опор 2.ве-

:рете.нр (крутмльный: диск) 3 с приводом

вращения-4. На полом валу веретена с по; мощью подшипников5 установлен антибал .лонник-с основанием и полой стойкой 7, на

которых размещена паковка 8, и ограждени- : ем.9. На основании б и корпусе t установле- ны магниты 10, препятствующие вращению ..антибаллонника и паковки при вращении /веретена, а на стойке 7--рогулька 11. На корпусе также установлены нитепроводник ;12,:йатяжитель 13 с датчиком 14 натяжения ;йити 15 и. приемный механизм 16 для на- МОтки нити. На корпусе также размещены

. датчики .1.7 и 18 соответственно частоты вра- у щё ния вала веретена и его периферийной чаЬт й. Датчики 14, 17 и 18 электрически свя- , :заны с согласующей 19 и регистрирующей ; 20 аппаратурой.У веретенэ (крутильного диска) 3 периферийной часть 21 отделена от ступицы 22 зазором, в котором установлен тррсионнйй упругий элемент с фланцами 23 для боединения с частями 21 и 22 крутиль- Voru диска и соединяющими эти фланцы П-образными радиальными пластинчатыми

элементами 24, ориентированными своими . стойками по осм эервтена/;-:-- -:.:;, ;:;,.; :;:;; /;;;. Датчики 17 и 18 выполнены в виде уста нбвленны х на корпусе индивидуальных преобразователей (чувствительных элементов), взаимодействующих с якорями 25 и 26, закрепленными соответственно на ступице 22 и пбрмферййнЬй части 1 крутильного диска и выполненными в виде зубчатых колес с разлцчным числом зурьер.; Индуктивные преобразователи датчиков 17 л 18 таюке могут быть выполнены йразлйяным числом чувствительных элементов, смещенных относительно друг друга по углу в плоскости вращения веретена. Зазор, разделяющий части веретена, перекрыт кожухом 27, Рабочая зона машины размещена в герметичной оболочке 2-8, полоЬть которой соединена с истйчником понижения давления : ;

Работа устройства и peaлизаиия способа определения магружения нити беуществ- . ляют следующим образом. ...;,:;-Г Л; ..,.

Предварительно проводят изменения параметров устройства без якггй. Дяй этого включают приаод 4 и приводят веретено 3 во вращение. При этом вместе С диЬком ее4- ретена вращаются якоря 25 и 26i зубца которых проходят около чувствительных элементов датчикоа 17 и 18, вызываго;Т Пряв.л ение последовательных по времени т эл ектрическйх сигналов, типа - да-мет йа выходе, которые усилива.ются и регистиру- ю тся. Количество- сигналов (с учётом числа зубьев якоря) в единицу времени характеризуе.т частоту вращения веретена со. действием аэродинамического сопротивления периферийная часть 21 диска еёр етена закручи вается{отстает) относительно ступицы 22 (при этом закручивающий момент воспринимается торсионным элементом, рааные пластины 24 которого подвергаются косому изгибу), в результате чего регистратор фиксирует отметки прохождения соответствующих зубьев, типа показанных на фиг.4а, где более высокий уровень сигнала относится (условно) к ступице, низкий - к периферийной чисти диска веретена. При этом фазовый угол р - соДг:(где Дг - разница во времени появления сигналов датчиков 17 и 18) позволяет определить величину скручивающего момента М, т.к, у (где коэффициент пропорциональности К предварительно определяется путем тарировки упругого торсионного элемента: приложением известны величин М и измерением соответствующих величин или тангенциальной силы сопротивления (R - радиус диска веретена). Аналогичные

измерения повторяют Для других значений со и фиксируют соответствующие значения Т. Затем, используя:сйстему задания внешнего давления в оболочке 28, повторяют для тех же выбранных значений ей измерения при выбранных различных пони- жённых (по сравнению с атмосферным) уровнях давления окружающей среды. .; При дальнейших испытаниях измере- ния проводят с нитью 15, которая (как в обычном рабочем состоянии) с паковки 8 через рогульку 11 поступает в канал стойки 7, затем в канал вала веретена (при зтом Осуществляется первый цикл крутки нити) и через его крутильный диск 3 выходит ради- ально, а далее следует через ниТёпроводник 12, ролик натяжителя 13 и наматывается ни катушку приемного механизма .1-6. Ори этом датчик натяжения 14 позволяет фиксиро- вать величину продольной силы натяжения нити, а система датчиков 17 и 18;- частоту вращения оз .и величину тангёнциальнрй силы Т. При этом характер.записей сдатчик ков 17 и 18 сохраняется, а величины Дтз.а счет аэродинамического сопротивления нити увеличиваются (см.фиг.4б). Проводя измерения с нитью при тех же условиях, что и без нее, можно определить аэродинамическое сопротивление (как разность, величин Тс нитью и без нее), т.е. поперечную нагруз- ку на нить. .:: ; ; , Необходимо заметить, что увеличение числа зубьев якорей и числа чувствительных элементов позволяет существенно повысить частоту следования импульсо (см.фиг.5) и разрешающую способность измерительной системы (т.е. фиксировать.

меньшие величины Т), Этому же способствует выполнение якорей: с различным числом зубьев п, т.к. в этих случаях можно испр ль- зрвать эффект нониуса, т.е. учитывать совпадение сигналов от зубьев с наперед заданной точностью скоординирОванйых относительно начал отсчета (один из зубьев можно сделать выше или ниже для получения характерного сигнала). . :

1Лз других конструктивных особенностей, способствующих повышенной точности :измерений, ртмётом в ы п 6 лкеи.ие: упругргО торсионногЬ элемента, в котором П-Ьбразнце пластинчатые элементы обес- печивают хорошую жесткость диска в осе-. во м и .радиальном направлениях и податливость в тангенциальном. Кожухи 27 обеспечивают снижение аэродинамического. сбпроТивления вращения диска, т.е. понижаю/г начальный уровень сигналов и начальные (без нити) уровни нагрузок Т. . Что касается особенностей способа, то предложенная процедура не только обеспечивает определение поперечных (аэродинамических) сил приложенных к движущейся нитй-(одновременно с определением силы натяжения), но и способствует повышенной очности м достоверности получаемых результатов, т.к. обеспечивает двойной контроль, позволяя проводить анализ всей овокупности результатов как в зависимоти от давления окружающей среды, так и от астоты вращения веретена, от которой прямо зависит величина поперечной скорости нити (т.е. имеется возможность изменять .н. скоростной напор -4произведение плотости и квадрата скорости),

Сущность изобрётения; измеряют вели- чины тангенциальной силы сопротивления на внешне,й части бращаиэщегося веретена с нмтькз м без нити, т)р разнрсти котйрых при одинаковой частоте вращения реретена определяют величину поперечной нагрузки на нить. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Ф о р м у л а. и з о б р е т е н и я

исполнены йнлу ивиыми, чувствйтель; ные элементы которых расположены на

корпусе опоры, а взаимодействующие с

ними я ко ря размещен ы сротв етстйе н но на

валу:привода и периферийной части веретена.: ;.;: .-:: :; - :.;.;:. - ;;;.; ;.;.... .. ::/7 /////7//У У// 7/

Фиг.1

Фир.З,