Устройство для регулирования скорости намотки нити

Устройство для регулирования скорости намотки нити

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 553183

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23,09.75 (21) 2173461/12 с присоединением заявки № „ (23) Приоритет (ФЗ) Опубликовано 05.04.77 Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 16,07.77 (51) М. Кл.е

В 65 Н 59/38

Государственный иомитет

Совете Министров СССР ие делам изооретеиий и атирытий (53) УДК 667.052.6 (088.8) А, Ш. Фрадин, А. Б. Смагоринский, В. Н, Кошель, В. Н. Колибо, Ю. М. Александров, P. Л. Рабкин, Ф. Б. Эльман и А. H. Изыкин (72) Л вторы изобретения

Всесоюзный научнс -исследовательский институт для производства синтетических волокон ашин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ НАМОТКИ НИТИ

Издбретение относится к производству синтетических волокон и предназначено для использования, например, на формовочнонамоточных машинах.

Известно устройство для регулирования скорости намотки нити, содержащее бобинодержатель с бобиной, кинематически связанной с электродвигателем, на валу которого установлен тахогенератор, а также датчик диаметра бобины и блок управления (11 .

Основной недостаток известного устройства — сравнительнонизкаяточность регулирования, обусловленная отсутствием точной гиперболической зависимости меж- у цу скоростью вращения бобины и ее ниамее фом.

Известно также устройство, в котором использован датчик диаметра лаковки реостатного типа, который кинематически связанрв с укатывающим роликом, контактирующим с поверхностью паковки, приводимой во вращение коллекторным электродвигателем.

При этом реостатный да гчик включен в силовую цепь электродвигателя A

Такое устройство ненадежно в работе из-за применения контактного (реостатного) датчика диаметра паковки. Этим же обусловлейа и низкая иочность стабилизации скорости намотки (+ 57).

С целью повышения точности регулирования предлагаемое устройство снабжено сельсином, обмотка возбуждения которого соединена с выходом тахогенератора, выходная обмотка подключена к блоку управления, а ротор кинематически связан с датчиком диаметра бобины.

На чертеже представлена блок- схема предлагаемого устройства.

Наматываемая нить 1 охватывает последовательно три пары вытяжных цилиндров 2, 3, 4, которые имеют приводные электродвигатели 5. Нить 1 наматывается на паковку 6, укрепленную на бобинодержателе 7, приводимом во вращение электродвигателем 8. Раскладка нити вдоль оси вращения паковки 6 осуществлена раскладчиком 9. К паковке 6 прижат укатывающий ролик 10, имеюший толкатель 11, перемешаюшийся в направляющих 12, К поверх553183

С другой стороны скорость приемки волокна в паковку определяется выражением (4) 9 aÄ= canst „ ч =1гD A =К„UÞ7

91паС = в

2R (e) Условие;К COAST выполняется, поскольк тиристорные преобразователи частоты имеют задаюшие генераторы с высокостабильной характеристикой вход-выход». Так, напри- 55 мер, выпускаемые серийнэгиристорные преобразователи типов ТПЧ-125 (220 и ТПЧ-160) 380 имеют при управлении от общего задатчяка взаимный уход частоты выходного напряжения не более 0,15%. ности толкателя ll, перпендикулярной его оси aepeMemeass, пружиной 1Ý прижат ролик 14, установленный на рычаге 15. Пос ледний установлен на валу ротора сельсина

1В. Обмотка возбуждения сельсина 16 подк S лючена к выходу тахогенератора 17, кине матически связанного с двигателем 8. Oб» ,можа возбуждения тахогенератора 17 подключена к источнику стабилизированного напряжения (иа чертеже не показан). Выход сель 16 рина 16 включен на вход регулируемого источника питания 18 встречно входу задатчи ка 19 скорости намотки. Выход задатчика

19 включен на вход тиристорного преобразователя 20 частоты, который, имея линейнук 15 характеристику вход-выход, преобразует входной сигнал в напряжение переменного тока на выходе, амплитуда. которого и частота прямо пропорциональны входному сигналу.

Нагрузкой преобразователя 20 включен дви- 26 гатель 5 вытяжных цилиндров 4.

Работает устройство следуюшим образом.

Управляющий сигнал U от задатчика ,19 преобразуется в напряжение переменного тока с амплитудой U и частотой преобра- зователвм частоты 20. На это напряжение включен двигатель 5, который врашает вьияжные цилиндры 4 со скоростью, стро(го пропорциональной частоте f и, следе вательно, пропорциональной сигналу U . Таким образом скорость нити 711 на выпуске из последней пары вытяжных цилиндров 4 строго пропорциональна величине управляюшего сигнала; где 9, - диаметр вытяжного цилиндра; П вЂ” скорость врашения вытяжного цилиндра; 46 Х вЂ” коэффициент пропорциональности, бо определяемой коэффициентом К с которым йреобразователь 20 преобразу ет величину напряжения входного игналаЦ„в частоту f, и числом ар полюсов р двигателя 5.

Очевидно, что я стабилизации скорости К„ необходимо,ч1 юы выполнялось условие

К:. ConSQ (2) где Э„g - диаметр и скорость вращения

П1 паковки; о = 3-5 - угол подъема витков нити.

Поскольку величина угла, 5 мала, то при изменении угла в указанных пределах величина cosg изменяется от среднего значения меньше, чем на 0,0009 Ввиду столь малых изменений в дальнейшем рас смотрении предлагаемого устройства влия»нием величины угла р на стабильность скорости намотки можно пренебречь. Для ста»билизацин скорости намотки, т.е. для выполнения условии V„= COASt необходимо выполнить условие

-т.е. поддерживать стабильно на заданном уровне произведение величин 3< и tl

М

В рассматриваемом устройстве по мере увеличения диаметра,9 паковкн 6 укатывающий ролик 10 перемешается влево, перемещая толкатель 11 и прижатый к нему ролик 14. При этом преодолевается усилие пружины 13 и поворачивается рычаг 15, вызывая поворот ротора сельсина 16 на угол .

Кинематическая передача перемешения оси укатывающего ролика 10 в поворот ротора сельсина 16 подобрана таким образом, что выполняется соотношением: где И вЂ”...длина рычага, укрепленного на валу ротора сельсина.

Если коэффициент трансформации между обмоткой возбуждения сельсина и его выходной обмоткой равен еденице, то в этом случае справедливо выражение т.е. напряжение на выходе сельсиыа Ц пропорционально величине диаметра паковки Э,„и напряжению Ц„„обмотки возбуждения сельсина.

Обмотка возбуждения сельсина 16 подключена к выходу тахогенератора 17. Известно, что выходное напряжение тахогеыератора с большой .точностью пропорционально скорости вращения его роторами, так как посо

553183

5 ледний соединен непосредственно с бобино держателем 7 и приводным двигателем 8.

Таким образом

1-)тг тг п у гда К вЂ” коэффициент передачи тахоге.тг нератора, величина постоянная, Учитывая (8), выражение (7) можно записать в следующем виде:

"тг где К = =covbt- постоянный коэффициент

2R пропорциональности.

Из выражения (9) следует, что выход15 ной сигнал сельсина 16 пропорционален произведению диаметра паковки на скорость ее вращения.

Поскольку выход сельсина 16 включен на вход регулятора 18 встречно выходу

20 эадатчика 19, то напряжение Ц вычитывается иэ напряжения управляющего сигнала V è на вход регулятора напряжения 18 прикладывается их разностк 0

U Vì Vñс (о)

Регулятор 18 усиливает величину SV до вели. личины напряжения питания якорной цепи ,Оя двигателя 8 с независимым воэбужде нием: Я КУ 1

ra@ K„ - коэффициент усиления.

Напряжение якорной цепи U преобразуется при постоянном момента на валу двига« З5 телем 8 в пропорциональную величину ско рости вращения я.„ : и „K„V„K„K„sU

Учитывая выражение (9,10 и 12),можно записать = )в "а л" п= у Кап "nKv5 (4

45 откуда

Далее учитываем, что в реальных системах величина коэффициента усиления 1(.

6 достигает нескольких сотен или даже тысяч, вследствие чего в выражении (14)

AC< K2KnK„Qnm не допуская существенной ошибки, можно записать, пренебрегая единицей по сравнению с величинойkgk К.„й

U и и (» КДЭп0 С005 (6) й- и

Так как в процессе намотки Ц» и К> величины постоянные, то из проведенного анализа следует вывод: скорость вращения паковки в данном устройстве изменяется обратно пропорционально, по гнперболмчеокий зависимости, при увеличении диаметра паковки произведение диаметра цаковки на скорость ее врашения в данном устройстве поддерживается постоянным на заданном уровне.

В качестве регулируемого источника питания приводного электродвигателя бобинодержателя может быть применен тиристорный выпрямитель, тиристорный регулятор переменного напряжения, тиристорный преобразователь частоты, магнитный усилитель и тому подобные устройства.

Данное устройство может найти применение в агрегатах, где требуется стабнли зация линейной скорости нитей, жгутов, лент и подобных материалов при намотке на их врашаюшиеся бобины.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости намотки нити, содержашее электродвигатель, кинематически связанный посредст вом бобииодержателя с бобиной и на валу которого установлен тахогеиератор, а также датчик диаметра бобикь< и блок управления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено сельсином, обмотка возбуждения которого соединена с вь.ходом тахогенератора, выходная обмотка подключена к блоку управления, а ротор кинематически связан с датчиком диаметра бобины.

Источники информации, принятые во внимание экспертизой:

1. Патент США, 242-42, М 3792821, 1974.

2, Патент СШЛ, 242-45, Хи 3598329, 1971г.

553183

Составитель Б. Кисин

Техред О. Луговая . Корректор, Н. Золотовскаа

Редактор В. Смирягина

Филиал l iIIII 11атент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 204/40 Тираж 1 087 Подписное

)Ц11111Ц11 1осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5