Барабан устройства для временного накопления нити во время подачи Советский патент 1977 года по МПК B65H51/20 

54) БАРАБАН УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВРЕМЕННОГО НАКОПЛЕНИЯ НИТИ ВО ВРЕМЯ ГЮДАЧИ

жение усилия трения, противодействующего осевому перемещению нити, что приводит к чрезмерному ослаблению витков и не дает возможности обеспечить (однослойное)

и угравляемое перемещение витков по оси накопительного барабана.

Целью изобретения является обеспечение образования одинарного слоя витков нити на поверхности барабана и исключен ние резких перемещений витков нити вдоль поверхности барабана.

Для этого в барабане , имеющем накопительную -секцию, переходящую в расщиР5пощуюся нагрузочную секцию, линия, образующая профиль поверхности барабана, имеет в месте перехода нагрузочной секции в нш опительную точку перегиба, получеш1ую пересечением двух прямых, одда из которых пересекает ось барабана под углом, тангенс которого равен статическому коэффициенту трения нити по поверхности барабана, а другая - под углом, тангенс которого равен динамическому коэффициенту трения нити по поверхнссти барабана, при этом профиль нагрузочной секции выполнен таким образом, что углы наклона касательных к нему возрастают по мере удаления от точки перегиба, а профиль накопительной секции выполнен таким образом, что углы наклона : касательных к неr.iy уменьшаются по мере удаления от точки перегиба.

Поверхность барабана может быть выполнена из алюминия., Кроме того, она выполнена таким образом, что касательная к поверхности нагрузочной секции в точке, находящейся непосредственно перед точкой перегиба, образуетс осью барабана угол больше 13 , а касательная к поверхности накопительной секции в точке, находящейся,непосредственно после точки перегиба, образует с осью барабана угол .xiGHbuie 11 .

При таком выполнении поверхности барабана первый виток автоматически сдви- нется в точку, расположе1шую сразу же за точкой перегиба, поскольку касательная в любой точке нагрузочной секции образует с осью барабана угол, тангенс которого больше статического коэффициента трения. Когда на нагрузочную секцию будет намотан второй виток, он постепенно

соскользнет с достаточным моментом инерции до взаимодействия с первым, сдвинет его и займет его место,

Момент инерции движущегося второго витка нити создает усилие, достаточное

для смещения первого витка вперед от точки перегиба, хотя в этой точке касательная к поверхности:барабана образует с

осью его угол, тангенс которого меньше динамического коэффициента трения.

Когда на нагрузочную секцию будут наматываться новые витки, для перемещения предыдущих витков потребуется добавочный момент инерции, который будет обеспечен благодаря указанной переменной форме нагрузочной секции в направпении назад от точки перегиба.

На фиг. 1 известный накопительный барабан, вид сбоку; на фиг, 2 и 3 схемы, иллюстрирующие работу барабана, изображенного на фиг. 1; на фиг. 4 - предложенный накопительный барабан, внд обоку; на фиг. 5 - узел I фиг. 4 в увеличенном масштабе, схематически изображающий конструкцию и работу предложенногЪ накопительного барабана.

Известный накопительный барабан, подобный описанному в патенте США N 322544 содержит коническую нагрузочную секцию L и цилиндрическую накопительную секцию С, на пересечении которых находится точка перегиба А. При намотке нити на нагрузочную секцию L образуется первый виток W и если тангенс угла в (который ко-, ническая секция L образует с осью барабана) равен |или больше коэффициента трения между нитью и поверхностью барабана, виток Wj займет положение непосредственно за точкой перегиба А. Следующий виток Wj,образованный на нагрузочной секции, переместится ; до контакта с витком W и сдвинет его вдоль оси барабана вперед (влево, если смотреть на фиг. 1) и займёт положение на точке перегиба, которое ранее занимал виток W (см. фиг. 2). Если же тангенс угла 0 практически равен статическому коэффициенту трения, наступит момент, когда вновь образованный виток не сможет сдвинуть все ранее образованные витки по поверхности барабана и расположится на нагрузочнрй поверхности его (см. фиг. З),,где такое положение создалось после десятого витка, i

Для нормальной работы питателя, важнейшим компонентом которого является накопительный барабан, такое положение недопустимо. Увеличение угла 0 , при котором Тангенс этого угла значительно больше статического коэффициента трения, не будет удовлетворительным решением проблемы, так как это создает избыточный момент инерции, первому витку, образованному на нагрузочной секции, что приведет к отсутствию одинарного слоя витков на накопительной секции барабана и вызовет нежелательную рыхлость.

Точка перегиба А (фиг. 4)определяется пересечением линии К., образующей уголС1 с осью барабана, равный 25°, с линией Р , образующей с этой осью угол ос. ровный 5 , где Mjj (коэффициент статического трения) - 0,22, М-(коэффициент динамического трения) 0,19. Следует отметить, что тангенс утла8(25 больше Mjc.B то же время как тангенс угла cC (З ) меньше МЛ. В направлении назад (вправо) от точки перегиба (фиг. 5 профиль барабана выполнен, так, что касательные к нему образуют с осью барабана последовательно увеличивакщиеся углы Q., « 38 и 0., 5 соответствующие положениями нити, обозначенным соответственно tj и Z .В напра лении вперед (влево) от точки перегиба профиль барабана выполнен так, что касательные к нему в последовательных точках соответствующих положениям нитиЪ,е. и . образуют с осью барабана последовательно уменьшающиеся углы саС ,а именно ос,2 ОС. 3 ,,1 2 . Первый виток Т. образуется следующим образом. Если профиль барабана выполнен coi ласно предложенному изобретению, и натяжение нити, которая наматывается на него эквивалентно весу витка W , то первый виток Tj , образуемый на барабане в положении X непосредственно перед точкой пере гиба AJ будет воздействовать на поверхность барабана с усилием W , направленным перпендикулярно оси барабана. Усилие W может быть разложено на нормальное (перпендикуля1:)ное линии Kj) усилие My и тангенциальное, параллельное линии К усилие t. причем понятно, что усилие ...г ij противодействует усилию трения 1, Поскольку усилие W . может быть принято за единицу, можно записать следующие уравнеиия t Smei-0,422 { Mc-H -Mc-co5ei-0,22-0,906-0,i99. Ввиду того, что усилие t (усилие, вызывающее соскальзывание витка вниз) боль ше чем усилие 1 (противодействующее ему усилие трения), первый образованный на бараб ше виток соскользнет, к точке пер гиба А . где он попадает на линию Р им ющую уклон oCj 5 , и займет положени а на накопительной секции. Второй виток Tj будет образован на барабане L положении х в контакте с витком Ti J который находится в положении а. Возникающие при этом усилия могут ыть выражены так. Сумма тангенциальных омпонентов витков Tj и Т„ равна y -ta sitt QI 3i« o(,422 0,087 . Сумма усилий трения проттаодействующих итков Т, и TJ равна 0,19-0,906+ 0,19-0,996 0,172 to, 189-0,361. Сумма тангенциальных усилий, равная 0,509, больше суммы усилий трения,равной 0,361, поэтому виток Тз заставит виток Tj занять положение 6 , а сам переместится в положение а . Виток Тз будет образован на барабане и займет положение X в контакте с витком T , занимающим положение Л Возникающие при этом усилия выражаются таким образом. Сумма тангенциальных компонентов вит ков Tj , Т, Tg равна ,;« 0,422 + 0,097 - 0,070 0,579. Сумма усилий трения, противодействующих виткам Т. , Т я и Tg - равна 0,19-0,906 + 0,,996 + 0,19-6,997 0,172 + 0,1892 + О,1894 . Как видно, сумма тангенциальных усилий, равная 0,579, больше противодействующей суммы усилий трения, равной О,55О6, поэтому виток Тз сдвинет виток Т и Tj Соответственно в положения С и 6 , а сам займет положение а . Виток будет образован на поверхности барабана и займет положение Хв контакте с витком Т , находящимся в положении CL.Усилия, возникающие при этом, могут быть представлены следующим образом. Сумма тангенциальных компонентов Т, Tjr TJ и Т равна ,+ tjj + t sirt Qi+3iti«j+S4hioC2 b °3 0,422 + 0,067- 0,,052 -0,631. Сумма противодействующих им усилий трения д + fj, равна MgCOSGj-t-Мл-COSaTj+Mg0090112+Mg-СОЪоСэ 0,19О,9О6 + О,19-О,996 + 0,190,997 и 0,19-0,998 О,74О2. Сумма тангегщиальных усилий, равная 0|631, меньше противодействующей ей суммы усилий трения, равной О,7402, по-. этому виток останется в положении х Виток T будет образован на барабане. Так как виток Т j находится в положении X, то он займет положение у в контакте с витком т,. Следует отметить, что в положении у касательная К л образует с ось барабана;угон @„,равный 38 , поэтому воз никающие в подобном случае усилия могут быть представлены следующим образом. Сумма тангенциальных компонентов вит ков Tj, Tj, Tg, Т и Тд равна ., 0,615 + О,4Й2 + 0,087 + 0,О7О + ч- О,О52 1,246, Сумма противодействующих им усилий трения равна fyt-fx a- b fc - Лс cosв2 Л cCosQ oij - M COSoCj + АЛ(, COS 1X3 O,22 Oj778 0,220,906 0,22«0i96 + 0,22О,997 + О,22-0,998 О,171-+ ф 0,199 -8- О,2191 ч- 0,2193 + О,2195 « 1.028. Благодаря тому что касательная к поверхности барабана в положении образует с осью барабана угол ,больший чем в положении Z „виток Tg rovieeT значительнобольшее тангенциальное уснлие,обеспечивающе смещение всех предыдущих витков Т , Тд . Т2 и Т| соответственно в положении; d § С и d. , а виток Т займет положений I Следует отметить, что в расчетах, относящихся к образованию витка Т,использ вался статический коэффвдиент трения, а н динамический, поскопысу при образовании этого витка остальные, находились на некоторое время в состоянии покоя. Однако, как только образовался виток Те, все витк приходят в движение, и дальнейшие расчеты ведутся с учетом динамического коэффициента трения, имеющего меньшую величину. Следовательно, на барабан может быть намотано большое количество витков до того, как снова возникает очередная задержка, которая потребует дополнительного момента инерции, получаемого в положении 2, , в котором касательная к профилю барабана образует с осью его еще больщий угол (50 ). Таким образом, путем придания барабану профиля, касательные к которому в последовательных точках, расположенных назад от точкиперегиба, образуют с осью барабана прогрессивно увеличивающиеся углы, можно обеспечить перемещение всех ранее образованных витков под воздействием вновь образованного витка вперед

вдоль оси барабана. Однако отдельные вит- 55полнена из алюминия.

ки время от времени будут останавливаться3. Барабан попп. 1и2, отлича- на нагрузочной секции, поэтому последующиею щ и и с я тем, что касательная к побуду i образовываться на ней; в точке, ка-верхности нагрузочной секции в точке, насательная в которой к профилю барабанаоб-ходящейся непосредственно перед точкой разует с осью его больший угол, что обес- вОперегиба, образует с осью барабана угол печивает добавочное усилие для п емешення всех предыдущих витков. Днаметф части барабана, расположенной в направяении впередi6t точки перегиба, уменьшается, а потому натяжение нити в витке на этой части барабана снижается, и соответственно снижается ее эквивалент ный вес W . Это ведет к уменьшению усилия трения, противодействующего осевому перемещению витков и может вызвать рыхлость их в создать препятствие для их управляемого перемещения вперед. Чтобы и; бежать этого нежблатеяьвбого положения, профиль барабана шлполнен так, что касатеш вые к нему в последовательных точках в направлении вперед от точки перегиба образуют с осью барабана прогрессивно умеш шаюшиеся углы;ос . Это уменьшение угла ос во-ПервЫх, увеличивает нормальный компонент усилия W , увеличивая таким образом усилие трения.Md , W и, вонвторых, уменьшает тангенднальшля компонент усилия W уменьшая тем самым усилге, стремящееся сдвинуть виток неуправляемым образом. Формупаизобретения 1. Барабан устройства для временного накопления нити во время подачи, имекоций накопительную сектш, п еходяцую в расширяющуюся нагрузочную секцию, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения образования одинарного слоя витков нитн на его поверхности и исключения резких перемещений витков нити вдоль нее, линия, образукдаан профиль поверхности барабана, имеет вместе перехода нагрузочной секции в накопительную точку перегиба, полученную пересечением двух прямых, одна из которых пересекает ось барабана под углом, тангенс которого равен статическому коэффициенту трения нити по поверхности барабана, а другая - под утлом, тангенс которого равен динамическому коэффициенту трения- нити по поверхности барабана,при этом профиль нагрузочной секции выполнен таким образом, что углы наклона касательных к нему возрастают по мере удаления от точки перегиба, а профиль накопительной секции выполнен таким образом, что углы наклона касательных к нему уменьшаются по мере удаления от точки перегиба. 2. Барабан по п. 1, отличающий с я тем, что его поверхность выбольше 13 , а касательная к поверхнсхзти вакопите тьной овкшга в точке, находшпейСй непосредственно после точки перегиба, образует с осью бефабана угол меньше 11 . Источники информации, принятые во вн мание при экспертизе: 1. Патент США ЬЬ 3843О69. кл, 242-47.12, 1974.

J

Ю