Устройство для выравнивания колебаний натяжения длинномерного изделия при намотке Советский патент 1980 года по МПК H01F41/04 B65H77/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ НАТЯЖЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ ПРИ НАМОТКЕ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для намотки длинномерного изделия и может быть использовано в электротехнической, лёгкой и др. отраслях промышленности.

Известен электромеханический регулятор натяжения нити, содержаидий датчик рабочего .натяжения нити, включающий натяжной ролик и шток, связанный с первичным преобразователем, усилитзль сигнала датчика, преобразователь усиленного сигнала, исполнительный механизм, состоящий из рабочего органа, воздействующего на нить, и его привода 11.

В известном регуляторе в качестве первичного преобразователя датчика рабочего натяжения нити использован трансформаторный преобразователь перемещения штока в электрический сигнал. Рабочий орган исполнительного механизма представляет собой систему подвижных и неподвижных роликов , осуществляющих натяжение нити. Привод рабочего органа исполнительного механизма состоит из электродвигателя , многокансшьного редуктора, управляемых муфт с электромагнитными приводами управления, механической передачи к рабочим органам.

Однако в известном устройстве большая инерционность частей испол5 пительного механизма ограничивает

скорость намотки на некруглый шаблон, а большое количество элементов в цепи механической передачи движения от электродвигателя к рабочему О органу натялсения нити и сложность

каждого элемента привода усложняет - конструкцию устройства в целом.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит электрическую катушку, закрепленную на свободном конце штока, и источник 20 постоянного магнитного поля, охва. тывающий- катушку,а датш1К установлен на штоке и связан через усилитель .и преобразователь с катушкой.

На чертеже изображено устройство, 25 общий вид.

Устройство для выравнивания натяжения длинномерного изделия содержит натяжной ролик 1, установленный на tiiTOKe 2, датчик натяжения нити, 30 представлякащй собой тензорезистор З; В устройство также входят усилитель 4 сигнала датчика, преобразователь 5 усиленного сигнала, жестко закрепленная на штоке 2 электрическая катушка 6, помещенная во внешнее однородное постоянное магнитное поле, создаваемое источником 7. Шток 2 подвижен относительно направляющих 8. Длинномерное изделие, например «ить 9, сматывается с притормаживаемой бобины 10 и наматывается на шаблон 11. Устройство работает следукадим образом. Натяжение нити 9, сматываемой с притормаживаемой постоянным моментом бобины 10 на шаблон 11, производится натяжным роликом 1 и создается за счет электромагнитной силы взаимодей ствия поля электрической катушки 6, по которой протекает ток, и внешнего постоянного магнитного поля источника 7 (источником, например, может быть магнитопровод с намотанной на него катушкой, по которой про пускается ток). Сила взаимодействи поля, создаваемого током, протекающим по катушке 6, и постоянного маг нитного поля источника 7 через шток передается на натяжной ролик 1. При постоянном натяжении нити 9 меноду силой взаимодействия полей, действующих на шток 2 со стороны ка тушки 6, и силой натяжения нити, де ствующей на шток со стороны натяжно ролика 1, существует равновесие. При намотке нити 9 на шаблон 11 натяжение нити, может меняться. Напр мер , это происходит при намотке нит на некруглый шаблон, когда расстоя ние от оси вращения шаблона до точки встречи нити с шаблоном меняется в течение одного оборота шаблона. При ослаблении натяжения нити происходит нарушение равновесия сил, действующих на шток 2 со сторо ны натяжного ролика 1 и электрической катушки 6. Сила, действующая со стороны электрической катушки 6, бо ше и под ее действием шток 2 с натяжным роликом 1 и с катушкой б передвигается в сторону источника 7 магнитного поля до тех пор, пока гфослабление нити не будет скомпенсировано перемещением ролика. Восстановление первоначального з чения произойдет вследствие того, что сила взаимодействия поля катушки 6 и источника 7, действующая на катушку 6 и через нее, шток 2, натяжной ролик 1, на нить 9 и осуществляющая натяжение нити при постоя ном токе в катушке 6, есть величина постоянная и не зависит от положения катушки 6 во внешнем магнитном поле при ее перемещении вдоль своей оси (до тех пор, пока катушка не вы дет, например, за тор1Ш магнитопров да, где нарушается однородность магнитного поля). При увеличении натяжения нити 9 сила, действующая на шток 2 со стороны ролика 1, увеличивается, а со стороны катушки б не меняется. Поэтому шток 2 с катушкой 6 и роликом 1 перемещается в направлении от источника 7 магнитного поля до тех пор, пока нить не прослабнет и ее натяжение не восстановится. При изменении натяжения нити 9 для уменьшения времени перехода натяжного ролика 1 вместе со штоком 2 и катушкой 6. в новое положение для восстановления заданного натяжения нити 9 используется дополнительная электро.магнитная сила, возникающая при управляемом изменении тока в катушке 6. Под действием силы натяжения нити 9, приложенной к штоку 2 со стороны натяжного ролика 1, и электромагнитной силы, приложенной к штоку со стороны электрической катушки б, шток удлиняется. Это удлинение преобразуется тензорезистором 3 в электрический сигнал, который поступает на вход усилителя 4. Усилитель 4 настроен таким образом, что сигнал на его выходе равен нулю, если сигнал на входе соответствует деформации штока, получающейся в результате действия заданной силы натяжения нити, , При изменении натяжения нити в процессе намотки, вызванном, например, некруглой формой шаблона 11, нарушается равновесие сил,действующих на шток 2 со стороны нити 9 и со стороны катушки 6. При этом изменяется деформация штока, и тензорезистор 3 вырабатывает сигнал, величина которого отлична от той, на которую настроен усилитель 4. Сигнал на выходе усилителя 4 становится больше или меньше нуля (в зависимости от того, увеличилась или уменьшилась деформация штока 2), и соответственно этому сигналу преобразователь 5 изменяет Е личину тока в катушке 6. При этом появляется дополнительная электромагнитная сила, действующая на катушку б, шток 2 и натяжной ролик 1, величина которой пропорциональна добавочному току в катушке б от преобраэователя 5, а направлена она в сторону, в которую должен двигаться натяжной ролик 1 для восстановления заданного натяжения. Эта дополнительная сила сокргицает время, необходимое для перемещения штока 2 с кату1лкой 6 и роликом 1 в новое положение для восстановления заданного натяжения нити 9, и тем увеличивает быстродействие устройства. В момент достижения нового положения равновесия деформация штока 2 становится равной первоначально