Устройство для автоматического регулирования натяжения длинномерного материала Советский патент 1980 года по МПК B65H77/00 

I

Изобретение относится к регуляторам натяжения длинномерных материалов, преимущественно, к регуляторам натяжения при перемотке (намотке) пленочных изделий.

Известно устройство для автоматического регулирования натяжения длинномерного материала, содержащее регулятор скорости, включающий тахогенератор, кинематически связанный с валом лектропривода механизма подачи материала, регулятор тока и блок управления, связанные с электроприводом механизма натяжения м.а- териала 1.

Основной недостаток известного устройства - отсутствие регулируемого ограничения скорости вращения электропривода механизма натяжения материала при сбросе нагрузки, вызванному, например, обрывом материала, и как следствие - недостаточная точность регулирования натяжения.

Цель изобретения - повыщение точности регулирования.

Поставленная цель дости1гается за счет того, что устройство имеет потенциометр и дополнительный тахогенератор, электрически связанный с потенциометром и кинематически с электроприводом механизма натяжения материала, два элемента сравнения и усилитель, щунтированный диодом, при этом входы первого элемента сравнения подключены к выходам потенциометра и тахогенератора, а его выход Через усилитель связан с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом регулятора тока, причем выход второго элемента сравнения электрически связан со входом блока управления.

На чертеже представлена бло| -схема устройства.

Устройство состоит из механизма 1 подачи материала, фестонообразователя 2, транспортера-накопителя 3 и механизма 4 натяжения..

Фестонообразователь 2 и транспорте{ -накопитель 3 в технологических линиях для обработки полимерных и других материалов используются в качестве магазина запаса.

Механизм 1 подачи рулонного материала приводится во вращение электроприводом 5, питаемым от регулируемого источника 6 напряжения. Источник 6 напряже

Sx№S/ SSS i fK ii; ния, замкнутый обратной связью по скорости, включает в себя пбследоватёльно соединенные элемент сравнения 7, систему 8 управления и управляемый выпрямитель 9. Тахогенератор 10 обратной связи ifo скорости соединен с элементом 11 сравнения. Устройство регулируемого ограничения йкорбсти вращения электропривода состоит из регулируемого источника 12 тока, блока 13 управления, сбёдйнейного с управляемым выпрямителем 14, на выход которого подключен электропривод 15 механизма натяжения. Потенциометр 16 обратной отрицательной свя:зи по току связан со входом регулятора 17 тока через элемент сравнения 18. Тахогенератор 19 кбМтрШя Сйер :гсТЭД Привода меха;низма натяжения и Тахогенератор 10 механизма подачи полимерного материала через элемент И срГВКёнйй св:язаТ1ы с усилителем 20, в Качестве которого может быть йспОльзОван, в зависимости от конкретных условий, пропорциональный, пропорционально-интегральный или пропОрЦионально-интегрально-дифференциальный регуляторы. Вход-выход усилителя 20 шунтирован диодом 21, вьГх6Д с6едйнён с элементом 22 сравнения., Устройство работает следующим образом. Для смены намотанных рулонОВ в непрерывно работающей линии останавливают электропривод механизма 4 iГat ЖglнЙй;Bключают транспортер-накопитель 3 и фестонообразователь 2. При этом образующиеся фесто ТШ накаплйватотся на транспортёре до тех пор, пока не будет установлена новая щпуля в намоточном устройстве (на чертеже не показано). После этого останавливаются транспортер 3, фестонообразователь 2, включается электропривод механизма 4 Штяжения и начинается Bbi6opKa M aTepWM В связи с тем, что при обычной работе ШйШ йатериалУйеЖду двумя приводными мехакизиами находится в натянутом состоянии (на чертеже показано пунктиром), а --jlfiijjf,.5Ke чинам не может бытьуСтаШВл ен,в механизме 4 натяжения применен моментный электропривод, реализованный на базе двигателя постоянного тока. Моментный электропривод выполняется, как правило, безредукторным и поддерживает постоянным заданный момент механизма 4 натяжения. Применение моментного элект ptiifpHBOa.a з raчйteльHбyпpoщ:aeтИ пoвБIшaeт надежность системы управления. Однако, особенность м01|«ейтнош электропривода за ключается в тОм, чтОпри потере нагрузки, т: е. исчезновении натяжения материала, приводной электропривод 15 механизма 4 натяжения разгоняется до номинальной скорости, то недопустимо как по технологическим соображениям, так и по технике безопас ности. В период выборки фестонов скорость электропривода 15 (механизма 4 натяжения должна быть больше скорости механизма 1 подачи материала. При этом, в течение заданного промежутка времени, весь накопленный материал между двумя приводными механизмами выби{5ается и устанавливается в заданное натяжение. Сложность управления заключается в том, чтобы в конце процесса выборки фестонов исключить резкий рывок материала, который может вызвать как деформацию, так и обрыв материала. Для этого необходимо, чтобы скорость моментного электропривода 15 механизма 4 натяжения при исчезновении натяжения материала не превыцгала скорость электропривода 5 механизма 1 подачи больше, чем на нормированную величину 5-20%, зависящую от материала полосы. При этом необходимо учитывать, что заданная разность скоростей в процентном отношении двух механизмов должна сОхранЯтьсЯ йо всем диапазоне регулирования скорости механизма 1 подачи материала, которая может изменяться в пределах 1:10. Для реализации заданного закона управления Выходные сигналы тахогенераторов 10, 19 механизмов подачи 1 и натяжения 4 материала алгебраически суммируются элементом 11 сравнения и их разность подается на вход усилителя 20. Система настраивается так, что при превышении скорости электропривода механизма натяжения над скоростью электропривода механизма подачи менее, чем на 5-20/о выходной сигнал усилителя 20 отсутствует, так как шунтируется диодом 21. -./ При ускоренной выборке фестонов сигнал тахогенератора 19 начинает увеличиваться и при превышении скорости электройривода механизма натяжения над скоростйю электропривода механизма подачи более, чем на на выходе усилителя меняется полярность сигнала,кofopый в данном случае не шунтируется диодом 21, а подается на элемент сравнения 22, где алгебраически суммируется с въ1хо)1ным сигналом регулятора тока. Это приводит к уменьшению сигнала на выходе блока 13 управления и, соответственно, к ограничению скорости электропривода 15. При изменении скорости электропривода механизма 1 подачи меняется сигнал тахогенератора 10 и, следовательно, устайавливается новая, ограниченная скорость электропривода 15. Порог ограничения скорости электропривода 15 устанавливается потенциометром, подключенным к якорю тахогенератора 19. Скорость подачи материала механизма 1 регулируется изменением входного сигнала Uc на входе регулятора 6 напряжения. Постоянное натяжение полосы при различных скоростях механизм 1 подачи задается входным сигналом UM на входе регулируемого источника 12 тока. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования натяжения длинномерного материала, содержащее регулятор скорости, включающий тахогенератор, кинематически связанный с валом электропривода механизма подачи материала, регулятор тока и блок управления, связанные с электроприводом механизма натяжения материала, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности регулирования, оно имеет потенциометр и дополнительный тахогенератор.

фф-е 7 2 электрически связанный с потенциометром и кинематически с электроприводом механизма натяжения материала, два элемента сравнения и усилитель, шунтированный диодом, при этом входы первого элемента сравнения подключены к выходам потенциометра и тахогенератора а его выход через усилитель связан с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом регулятора тока, причем выход второго элемента сравнения электрически связан со входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2451166/28-12, 09.02.77.