Устройство для измерения натяжения ровницы Советский патент 1982 года по МПК G01L5/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РОВНИЦЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, используемой в текстильной промышленности, и предназначено для контроля натяжения и наладки мотки ровницы для диагностики технического состояния ровничных машин, для использования в первичных преобразователях информации систем АСУ ТП. По основному авт. св. № 489975 известно устройство для измерения натяжения ровницы, используемое на ровничных машинах для контроля натяжения и наладки мотки ровницы, содержащее датчики натяжения ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, усилитель, источник тока, токосъемники и регистрирующий прибор. Устройство позволяет поочередно измерять натяжение ровницы на входе в головку рогульки и в точке наматывания ровницы на паковку и, тем самым, контролировать натяжение ровницы на этих участках. Полученные значеьшя натяжения на указанных участках могут только характеризовать cocTOHfme технологического процесса наматывания ровницы, т.е. проходит ли он в заданных пределах. В производственных условиях при оперативном контроле технологического процесса на всех веретенах ровничных машин важно выявить не только BcnnifflHy изменения натяжения ровницы от заданных пределов, но и сами причины, вызывающие изменение натяжения ров1шцы: изменение скорости наматывания ровницы на паковку, плохое техническое состояние рогульки. Это позволит ускорить наладку мотки ровницы на паковку и тем самым уменьшить простои веретен 1. Однако устройство не позволяет определить причины, вызывающие изменение натяжения ровницы от заданных пределов, Пель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно выявление причин отклонения натяжетм ровницьт от установленных пределов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения натяжения ровницы, введены два интегратора, три схемы сравне}шя, два задатчика натяжегшя, датчики диаметра паковки, скорости перемещения верхней каретки, угловой скорости паковки и угловой скорости веретена, сумматор, вычитающее устройство, электронный ключ с прямы управлением, электронный ключ с обратным управлением и три светодиода, причем датчики натяжения ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, соединены через интеграторьс со входами первой и второй схем сравнения, другие входы которых связаны с выходами задатчиков натяжения, выходы обеи схем сравнения соединены с управляющим входом электронного ключа с прямым управлением и со входом электронного ключа с обратным управлением, выход которого связан с анодом первого светодиода технического состояния рогульки, выход электронного ключа с прямым управлением связан с управляющим входом электронного ключа с обратны управлением, а также с анодом второго и катодом третьего соответственно светодиодов увеличения и уменьшения скорости наматывания, а выход датч1-п а диаметра паковки и вы ход датчика ее угловой скорости соединены со входами третьей схемы сравнершя, выход которой и выход датчика скорости верхней каретки связаны со входакш сумматора, вы ход которого и выход датчика угловой скорости веретена соединены со входами вычитающего устройства, выход которого связан со входом э.лектронного ключа с прямым управлением. На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные эпюры работы устройства. Устройство содержит датвдк 1 натяжения ровницы 2, установленный на головке 3 рогульки 4, и датчик 5 натяжения ровницы 2, установленный на лапке 6 рогульки 4, соединенные через интеграторы 7 и 8 со входами первой схемы сравнения 9 и второй схемы сравнения, другие выходы которых связаны с выходами задатчиков П и 12 натяжения РОВ1ШЦЫ 2, а выходы первой схемы 9 сравнения и второй схемы 10 сравнения, соединены со входом электронного ключа 13 с прямым управлением и со входом электронного ключа 14 с обратным управлением выход ко торого связан с анодом светодиода 15 технического состояния рогульки 4. Датчик 16 ди аметра паковки 17 и датчик 18 угловой ско рости паковки 17 связаны со входами третьей схемы 19 сравнения, выход которой соединен с одним из входов суммматора 20, а другой вход сумматора 20 связан с датчиком 21 скорости верхней каретки 22, выход которого, как и выход датвдка 23 угловой скорости веретена 24, на которой жестко посажена рогулька 4 с лапкой 6, связаны со Входами вычитаюшего устройства 25, выход которого связан с другим входом электронного ключа 13 с прямым управлением, а его выход соединен с анодом светодиода 26 увеличения скорости наматывания, с катодом светодаода 27 уменьшения скорости наматывания ровницы 2 и с управлярощим входом электронного ключа 14 с обратным управлением. Устройство работает следующим образом. В процессе наматывания ровницы 2 на паковку 17 датчик 1 натяжения ровницы 2, установленный на головке 3 рогульки 4, и датчик 5 натяжения ровницы 2, установленный на лапке 6 рогульки 4, фиксируют величины натяжения ровницы 2 в виде напряжения (фиг. 2 эпюры а, б), которые поступают на интеграторы 7 и 8, где усредняются (эпюры в, г) и затем поступают соответственно на первую и вторую схемы 9 и 10 сравнения, куда также поступают напряжения с задатчиков 11 и 12 натяжения ровницы 2. Задатчиками 11 и. 12 устанавливается в заданных пределах, характеризующих нормальный технологический режим работы, как ми ммaльнoe, так и максимальное натяжение (эпюры д, е) наматываемой ровницы 2. При выходе из рабочей области напряжений (эпюры д, е) на выходе схемы 9 и 10 сравнения (или обеих сразу) появляется напряжение (эпюры ж) которое вызывает открывание электронного ключа 13 с прямым управлением. С другой стороны напряжеьше с датчика 16 дааметра паковки 17, как и напряжение с датчика 18 угловой скорости паковки 17, поступает на входы схемы 19 сравнения. С выхода схемы 19 сравнения скорректированное на диаметр паковки 17 напряжение поступает на один из ходов сумматора 20, на другой вход которого поступает напряжение с датчика 21 перемещения верхней каретки 22. Коррекция на скорость перемещения верхней каретки 22 введена потому, что ровница 2име-еет определенную толщину , и ее витки при намотке на паковку 17 ложатся по пространственной винтовой линии, а не по окружности. Поэтому приращение длины витка намотки учитывается в зависимости от скорости перемещения верхней каретки 22 посредством сумматора 20. Напряжение с выхода сумматора 20, скорректированное на диаметр паковки 17 и величину подъема винтовой линии витка ров1шцы 2, поступает на один из входов вычитающего устройства 25, на другой вход которого поступает напряжение с датчика 23 угловой скорости веретена 24, на котором жестко посажена рогулька 4. Разность напряжений, поступающих с датчика 23 угловой скорости веретена 24 и с сумматора 20. определяет скорость наматывания ровницы на паковку 17, которая, согласно требованиям технологического процесса, должна быть постоянной за весь период мотки ровницы 2. При нормальных скоростных режимах ровничной машины, т.е. когда нет отклонения от рабочей скорости наматывания, напряжения на входах вычитающего устройства 25 находятся в противофазах и выбраны по величине. В результате этого разностное напря же1ше на выходе вычитающего устройства 25 равно нулю и светодиоды 26 и 27 увеличения и уменьшения скорости наматывания ровницы 2 на паковку 17 не зажигаются. При аварийном режиме работы ровни1той маишны, а именно, когда сугцествует отклоне ние скорости наматывания от рабочей скорости няматывания, разностное напряжение с выхода вычитающего устройства 25 через открытый электронный ключ 13 с прямым управле нием (ключ 13 открыт вследствие отклонения натяжения ровниш 1 2 от заданных пределов) поступает на анод первого светодиода 26 увеличения скорости наматывания и катод второго светодиода 27 уменьшения скорости .наматы вания ровницы 2 на паковку 17 в положитель ной или отрицательной поляртюсти. Поэтому при положительной полярности напряжения с вычитающего устройства 25 загорается второй светодиод 26 увеличения скорости наматьгоания, а при отрицательной полярности третий светодиод 27 уменьшения скорости наматывания ровницы 2 на паковку 17. При другом аварийном режиме работы ров ничной машины, т.е. когда причиной является плохое техническое состоярше рогульки 4, напряжение с электронного ключа 13 с прямым управлением поступает на вход электронного ключа 14 с обратным управлением, а управляющий вход его остается под нулевым потенциалом. В этом случае загорится первый светодиод 15 технического состояния рогульки 4. Применение предлагаемого устройства позволяет определить величину изменения натяжения ровницы и выявить причины отклонения натяжения ровницы от установленных рабочих пределов. Это в свою очередь позволяет уско рить налагжу ровничной машины, уменьшить простой веретен-, и тем самым повысить производительность технологического оборудования. Положительный эффект от применения устройства получается при проектировании систем АСУ ТП, а именно, при использоватт его в первичных преобразователях технологической информации. Формула и,з обретения Устройство для измерения натяжения ровницы по авт. св. № 489975, отличающееся тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей устройства путем выявления причин отклонения натяжения ровницы от установленных пределов, в него введены два интегратора, три схемы сравнения, два за датчик а натяжегам, датчики дааметра паковки, скорости перемещения верхней каретки, угловой скорости паковки и угловой скорости веретена, сумматор, вычитающее устройство, электронный ключ с прямым управлением, электронный ключ с обратным управлением и три светодиода, причем датчики натяжения ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, соединены через интеграторы с входалот первой и второй схем сравнения, другие входы которых связаны с выходами задатчикоэ натяжения, выхэцы обеих схем сравнения соединены с управляющим входом электроттого ключа с прямым управлением и с входом электронного ключа с .обратным управлением, выход которого связан с анодом первого светодиода, выход электронного ключа с прямым управлением связан с управляющим входом электронного ключа с обратным управлением, а также с анодом второго и катодом третьего светодиодов, а выход датчика диаметра паковки и выход датчика ее угловой скорости соединены с входаили третьей схемы сравнения, выход которой и выход датчика скорости верхней каретки связаны с входами сумматора, выход которого и выход датчика угловой скорости веретена соединены с входами вычитающего устрюйства, выход которого связан с входом электронного ключа с прямым управлением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 489975, л. G 01 LS/IO, 1976. .

Фиг.2