Канатовьющая машина

Канатовьющая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАНАТОВЬЮЩАЯ МАШИНА, содержащая последовательно установленные на основании приводной врашаюшнйся ротор , несущий зарядные катуиоси со свиваемыми злементами, жестко закрепленный на роторе распределнтелъный шаблон и плашки, а также систему торможения ротора и устройство для регулирования натяжения свиваемых злементов, включающее тормозные механизмы, параллельно соединенные между собой через переменную нагрузку и связанные с снстемой торможетл ротора, о тл и ч аю ш ая ся тем, что, с целью увеличения производительности и повьппення качества канатов, устройство для регулнрования натяжения свиваемых элементов выполнено в виде тормозных шкивов, охватываемых каждый .свнваемым злементов, сходящим с катушкн , и кинематически связанньгх с соответствующим тормозным механизмом, и подпружиненных роликов, размещенных между катушками и тормозными шкивами, при этом тормозны. механизмы выполнены в виде трехфазных синхронных электрогенераторов , ротор каждого из которых связан с соответствующим тормозным шкивом, а статоры параллельно соединены между собой .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО4ИХ

РЕСПУБЛИК

6% 60

4 (51) 0 07 В 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A4TOPCNOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕС6ЮИИЯ

IIWlh7ITNOтиснки км 1

ИВЛРОТЕКА (21) 3558231/28-27 т (22) 28.02.83 (46) 15.01.85. Бюл. У 2 (72) Г. П. Ксюнин, В. А. Рыжиков, А. Л. Свеколкин и М. Н. Хальфин (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 677.71.057.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 846622, кл. 0 07 В 3/06, 25.10.79 (прототип) . (54)(57) КАНАТОВЬКИЯАЯ МАШИНА, содержащая последовательно установленные на основании приводной вращающийся ротор, несущий зарядные катушки со свиваемыми элементами, жестко закрепленный на роторе распределительный шаблон и плашки, а также систему торможения ротора и устройство для регулирования натяжения свиваемых элементов, включающее тормозные механизмы, параллельно соединенные между собой через переменную нагрузку и связанные с системой торможеш я ротора, отличающаяся тем, что, с целью yaemmeasa производительности и повышения качества канатов, устройство для регулирования натяжения свиваемых элементов выполнено s виде тормозных шкивов, охватываемых каждый .свиваемым элементов, сходящим с катушки, и кинематически связанных с соответствующим тормозным механизмом, и подпружиненных роликов, размещенных между катушками и тормозными шкивами, при этом тормозные механизмы выполнены s виде трехфазных синхронных электрогенераторов, ротор каждого иэ которых связан с соответствующим тормозным шкивом, а статоры параллельно соединены между со. бой.

Ф 1134

Изобретение относится к метизному произ;; водству и может быть использовано. в технологическом процессе производства иэделий типа канатов или кабелей.

Известна канатовьющая машина, содержащая последовательно установленные на основании приводной вращающийся ротор, несупппц зарядные катушки со свиваемыми элементам, жестко закрепленный на роторе распределительный шаблон и плашки, а также систе- 10 му торможения ротора и устройство для регулирования натяжения свиваемых элементов, включающее тормозные механизмы, параллельно соединенные между собой через переменную нагрузку, связанные с системой торможения ротора (1) .

Однако в этой машине в процессе свивки каната происходит сматывание прядей с зарядных катушек, что приводит к уменьшению радиуса намотки. Так как канат свивается с постоянной линейной скоростью, то уменьшение радиуса намотки прядей зарядных катушек приводит к увеличению,их угловых скоростей, а следовательно, к увеличению производительности тормозных механизмов, выполненных в виде гидронасосов. Протекание большого количества рабочей жидкости через проходное сечение ре-, гулируемой нагрузки в виде дросселя, гщ равлическое сопротивление которого в процессе работы канатовьющей машины остается постоянным, приводит к увеличению давления в напорной г шромагистрали, увеличится тормозной момент на зарядных катушках, При этом изменяется одновременное натяжение всех прядей свиваемого каната.

Таким образом, канатовьющая машина изготавливает канат с равномерным натяжением прядей по сечению сввваемого каната, но не равномерным по его длине. Неравномерность натяжения прядей по длине свивае40 мого каната увеличивается с увеличениемразности между начальным и конечным радиусом намотки прядей зарядных катушек при многослойной намотке, которая обусловб

45 лена производством канатов большои длины. Все это снижает качество свиваемого каната. Кроме того, использование гидравлических устройств для регулирования натяжения прядей вызывает необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабо- 50 чей жидкости и защиты от» проникновения в нее воздуха. Утечка рабочей жидкости .через уплотнения и зазоры снижает КНД машины и ведет к загрязнению рабочего мест». Наличие большого количества гидравлических сое- 55 динений усложняет монтаж и эксплуатацию . канатовьюшей машины. Указанный недостаток снижает производительность канатовьющей машины.

646 1

Цель изобретения — повышение качества канатов и увеличение производительности машины.

Цель достигается тем, что в канатовьющей машине, содержащей последовательно установленные на основании приводной spaщающийся ротор, несущий зарядные катушки со свиваемыми элементами, жестко закрепленный на роторе распределительный шаблон и плашки, а также систему торможения ротора и устройство для регулирования натяжения свиваемых элементов, включающее тормозные механизмы, параллельно соединенные между собой через переменную нагрузку и связанные с системой торможения ротора, устройство для регулирования натяжения свиваемых элементов выполнено в виде тормозных шкивов, охватываемых каждый свиваемым элементом, сходящим с, катушки, и кинематически связанных с соответствующим тормозным механизмом, и подпружиненных роликов; размещенных между катушками и тормозными шкивами, при этом тормозные механизмы выполнены в виде трехфазных синхронных электрогенераторов, ротор каждого из которых связан с соответствующим тормозным шкивом, а статоры параллельно соединены между собой.

На чертеже представлена функциональная схема механической, электрической и электронной частей канатовьющей машины.

Канатовьющая машина состоит из ротора 1, на котором установлены в подшипниковых опорах 2 зарядные катушки 3. Ротор 1 приводится во вращение от электропривода 4 через редуктор 5. Электропривод 4 оснащен системой электронного торможения 6. В нее входит коммутирующая аппаратура питания двигателя электропривода 4, электромагнитные тормозные устройства и элементы управления коммутирующей аппаратурой и тормозным устройством.

Перед каждой зарядной катушкой 3 с прядями 7 установлен ролик 8 с пружиной 9 и тормозной Шкив 10. Пружина 9 верхним концом закреплена на роторе 1, а ролик 8 имеет возможность перемещаться.

Валы тормозных шкивов 10 приводят во вращение через мультипликаторы .11 роторы синхронных электрогенераторов 12 с возбуждением от постоянных магнитов (например, трехфазных). Электрогенераторы 12 электрически соединены параллельно между собой и подключены через контакты 13 и трехфазное электромагнитное реле 14 с контактом 15 к трехфазному переменному сопротивлению нагрузки 16. Радиоканал связи состоит из элемента питания 17, передатчика 18 и приемника 19. Напряжение от эле3 1 мента питания 17 подается через контакт

15 трехфазного электромагнитного реле 14 на передатчик 18 и электромагнитное реле 20 с контактами 13 и 21. Контакт 21 подключен параллельно контакту 15. Сопротивление нагрузки 16, электромагнитные реле

14 и 20, элемент питания 17 и передатчик 18 установлены на роторе 1, Число зарядных катушек 3 соответствует числу прядей 7 каната 22. Свивка прядей 7 в канат 22 осуществляется в плашках 23. Пряди 7, сматываемые с зарядных катушек 3, проходя через соответствующие ролики 6 с пружиной 9, огибают несколькими ветками тормозные шкивы 10 и проходят в отверстия распределительного шаблона 24, жестко установленного на валу ротора 1.

Процесс свивки каната 22 происходит следующим .образом.

Под действием технологического . натяжения с зарядных катушек 3 сматываются пряди 7, которые, проходя через ролик 8 с пружиной 9, приводят во вращение тормозные шкивы 10. Далее пряди 7, проходя через распределительный шаблон 24, свиваются.в плашках 23 в канат 22. Валы тормозных шкивов 10 приводят во вращение через мультипликаторы 11 роторы синхронных электрогенераторов 12. При вращении синхронных электрогенераторов 12 . в их статорных обмотках наводится переменное трехфазное напряжение, которое через контакты 13 и трехфазное электромагнитное реле 14 подается на трехфазное переменное сопротивление нагрузки 16. При работе синхронных электрогенераторов 12 на переменном сопротивлении нагрузки 16 возникает тормозной электромагнитный момент, который препятствует вращению роторов синхронных электрогенераторов 12. Величина этого момента зависит от тока, протекающего через обмотки синхронных электрогенераторов 12. Мультипликаторы 11 позволяют увеличить тормозной момент на тормоз. ных шкивах 10.

В канатовьющей машине одинаковое натяжение прядей достигается равенством статических и динамических тормозных моментов на каждом тормозном шкиве 10, При работе синхронных электрогенераторов 12 на общее переменное сопротивление нагрузки

16 по их статорным обмоткам проходит один и тот же ток, поэтому тормозные моменты на всех тормозных шкивах 10 будут одинаковы. Величина тока, протекающего по статорным обмоткам синхронных электрогенераторов 12, зависит от значения переменного сопротивления нагрузки 16 и пропорциональна тормозным моментам на

134646 4 валах синхронных электрогенератором 12, а следовательно, и на тормозных шкивах

10. Любое изменение технологического натяжения прядей 7, вызванное работой свивальной части канатовьющей машины, приводит к .изменению тормозных моментов синхронных электрогенераторов 12 таким образом, что в динамике суммарный тормозной момент будет равен постоянной заданной величине. Так, если увеличится натяжения одной из прядей 7, то увеличится частота вращения соответствующего синхронного электрогенератора 12 и соответственно увеличится напряжение, вырабатываемое в его статорных обмотках. Это приведет к увеличению напряжения на переменном сопротивлении нагрузки 16 и соответственно к увеличению напряжения на статорных обмотках других синхронных электрогенераторов 12, в результате чего увеличиваются токи в их статорных обмотках„а следовательно, возрастают их тормозные моменты. При этом уменьшится частота вращения роторов и уменьшится ЭДС в статорных обмотках.

По электрической цепи потекут уравнительные токи, которые приведут к стабилизации тормозных моментов синхронных элект. рогенераторов 12 и саморегулированных ре. жимов их работы, Такие циклы управления, направленные на стабилизацию тормозных

30 моментов на всех тормозных шкивах 10, выполняются автоматически с высоким быстродействием., Настройка величины натяжения прядей 7 производится изменением величины переменного сопротивления нагрузки 16 путем установки ее подвижных контактов на маркированные деления перед началом свивки ка ната 22 и в процессе работы канатовьющей машины корректировки не требует.

4О Таким образом, технологическое натяжение прядей 7 остается постоянным и автоматически поддерживается на заданном уровне в процессе свивки каната 22. Для достижения высокой точности стабилизации тормоз45 ных моментов на тормозных шкивах 10 в процессе свивки каната 22 синхронные злектрогенераторы 12 имеют идентичные характеристики. В процессе свивки каната 22 может происходить. скачкообразное изменение

50. радиуса намотки зарядных катушек 3 вследствие неравномерной намотки прядей 7 (внавал). Для исключения влияния этого явления на работу машины используются ролики 8 с пружинами 9. В этом случае они

55 компенсируют неравенство длин прядей 7, набегающих на тормозные шкивы.10, а также сглаживают колебания натяжения ппядей 7, сбегающих с зарядных катушек 3.

ВНИИ11И Заказ 10044/27 Тираж 349 Подписное

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 113

Для предотвращения аварийного режима работы канатовьющей машины в случае превышения натяжения прядей 7, выше установленного значения, используется трехфазное электромагнитное реле 14, настроенное на определенную величину тока, протекающего по статорным обмоткам синхронных электрогенераторов 12. Увеличение натяжений прядей 7 приведет к возрастанию тока и сра.батыванию электромагнитного реле 14, которое своим контактом 15 замкнет цепь источника питания 17. Напряжение с источйика питания 17 подается на электромагнитное реле 20 и передатчик 18. При срабатывании электромагнитного реле 20 замкнется контакт

21 и зашунтируется контакт 15, одновременно с этим разомкнутся контакты 13. При

° замыкании контакта 13 отключается переменное сопротивление нагрузки 16. Ток, проходящий по статорным обмоткам синхронных электрогенераторов 12 становится равен нулю и, следовательно, тормозные моменты на scex тормозных шкивах 10 сни4646 6 маются. Одновременно передатчик 18 начинает генерировать в эфир многочастотный сигнал, который принимает антенна приемника 19. Приемник 19, получив сигнал аварии, включит и заблокирует элементы управления торможения электропривода 4 ротора 1 и включит электромагнитные тормозные механизмы. Одновременно подается сигнал аварийной работы канатовьющеи

10 машины и происходит процесс аварийного торможения до полной остановки ротора 1.

После ликвидации аварии деблокируется элемент управления торможения электропривода 4 и осуществляется пуск в работу ка15 натовьющей машины.

Использование изобретения позволит повысить надежность канатовьющих машин, а также увеличить стойкость и долговечность рб свиваемых канатов.

Годовой экономический эффект от внедрения изобретения составит свыше 30 тыс. руб.