Устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного материала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РАЗМАТЬГОАЕМОГО РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА, содержащее натяжной плавающий ролик и датчик его крайних положений, связанный с приводом ходового винта передачи винт-гайка, отличающееся тем, что, с целью повьшеяия надежности работы, оно дополнительно имеет центробежный регулятор, вал которого располо- . жен параллельно оси винта и снабжен обоймой, установленной с возможностью скольжения вдоль него и контактирования с рычагами регулятора, при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регулятора - с осью рулона. (Л 4 а 05 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) В 65 Н 77/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3691419/28-12 (22) 14. 12.83 (46) 30. 03. 85. Бюл .. У 12 (72) А.С. Непомнящий (53) 677.052.76(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 249859, кл. F 16 Н 7/08, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 347272, кл. В 65 Н 77/00, 1971 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РАЗМАТЫВАЕМОГО РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА, содержащее натяжной

„„SU„„ ll 47éÙ А плавающий ролик и датчик его крайних положений, свяэанный с приводом ходового винта передачи винт-гайка, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно дополнительно имеет центробежный регулятор, вал которого располо- . жен параллельно оси винта и снабжен обоймой, установленной с воэможностью скольжения вдоль него и контактирования с рычагами регулятора, при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регулятора — с осью рулона.

1 1147

Изобретение относится к текстильной промьппленности и может быть приме" нено во всех областях, где приходится иметь дело с перемоткой рулонного полотна, ленты из бумаги, текстильного, полимерного или любого ,другого материала, при перемотке которых необходимо создавать.определенное натяжение.

Известно устройство для натяже- 10 ния гибкого элемента, в котором гибкий элемент, сматываясь с катушки, барабана или рулона, на оси которых установлен шкив ленточного фрикционнorо тормоза, обегает три ролика. 1

Оси двух из них закреплены неподвижно, а ось третьего соединена рычагом с лептой фрикционного тормоза. Величина натяжения ленты определяется весом этого ролика или приложенной р0 к нему силой. В процессе сматывания гибкого элемента с катушки ролик вместе с рычагом будет занимать такое положение, при котором натяжение от веса ролика равно натяжению, со- д здаваемому ленточным фрикционным тормозом (1 ).

Таким образом, в этом устройстве создается постоянное по величине натяжение, но так как материалы, ис- 0 пользуемые во фрикционном тормозе, несколько неоднородны, то коэффици ент трения в процессе работы меняется и это требует частой его наладки. Кроме того, образуемые при работе тормоза продукты износа делают неприменимым это устройство при .производстве веществ повышенной чистоты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного

40 материала, содержащее натяжной плавающий ролик и датчик его крайних положений, связанный .с приводом ходового винта. передачи винт-гайка (2).

Однако наличие гидроцилиндра в си„45 стеме управления и фрикционной муфты снижает надежность работы известного» устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения разматываемого рулонного материала, содержащее натяжной плаваю- 5S щий ролик и датчик его крайних положений, связанный с приводом ходового винта передачи винт-гайка, дополни664 2 тельно имеет центробежный регулятор, вал которого распоЛожен параллельно оси винта и снабжен обоймой, установленной с возможностью скольжения вдоль него и контактирования с рычагами регулятора, при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регулятора— с осью рулона.

Натяжение, создаваемое массой натяжного ролика, уравнивается натяже.нием от инерции рулона и соединенного с ним передачей вала переменного момента инерции. Это позволяет создавать как очень малые, так и достаточно большие величины натяжения, отсутствие фрикционнык устройств позволяет применять устройство при производстве веществ повышенной чистоты, отсутствие электрических устройств — во взрывоопасном производстве.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 31 на фиг. 3 — устройство вид сверху.

Устройство состоит иэ рулона полотна 1, направляющих роликов 2 и 3, натяжного плавающего ролика 4, датчика 5 положения натяжного ролика (например, фотоэлемента), вала 6, параллельного ходовому винту 7, и привода 8 ходового винта. Ось 9 .рулона 1 посредством передачи любого типа.10 соединена с валом 6, на котором с помощью пальца 11 шарнирно установлены два рычага 12, образующие центробежный регулятор системы управления.,йа ходовом винте 7 установлена каретка 13, состоящая из гайки 1Д и обоймы 15, соединенных между собой ребром 16, причем в обойме 15 на шарикоподшипнике 17 смонтирова",но кольцо 18. Концы оси натяжного ролика 4 установлены в направляю--.:.. щих 19.

Работа устройства основана на . том, что при разматывании рулона полотна 1 с постоянной линейной скоростью (самый распространенный случай) он будет вращаться с некоторым угловым ускорением Е

R=d(и)did(— )dR где Я вЂ” радиус рулона, ы - угловая скорость вращения рулона.

В соответствии с законами механики рулон при вращении с угловым ус664 4 э

В начальный момент натяжной ролик

4 и рычаги 12 регулятора занимают положение, показанное на фиг. 1 н фиг. 3 пунктиром. Когда же начинается размотка рулона 1 с линейной скоростью Ч, то рулон 1 приходит во вращение с угловым ускорением Е, которое через передачу 10 передается валу 6. При вращении вала 6 центробежная сила отбрасывает рычаги 12 к периферии до упора в кольцо 18 и вал 6 получает наибольший момент инерции. Параметры устройства подобраны таким образом, что в этом случае натяжение от сил инерции больше натяжения от веса натяжного ролика 4, поэтому ролик 4 начинает подниматься. Его подъем регистрируется датчиком 5 и, когда ролик пройдет положение, показанное на фнг. 1 сплошными линиями, и начнет подниматься выше, датчик дает команду на включение привода 8 ходового винта 7. Ходовой винт 7 начинает вращаться и перемещает каретку 13 таким образом, что рычаги 12 приближают" ся к оси вала 6 и его момент инерции

3 уменьшается. Движение нинта 7, вызывающее уменьшение момента инерции вала 6 и, соответственно, натяжение от сил инерции, происходит до тех пор, пока натяжной ролик 4 не вернется в положение, показанное на фиг. 1 сплошными линиями, что свидетельствует о равенстве натяжения от сил инерции и от натяжного роли- ка 4. Датчик 5 и привод 8 взаимодействуют таким образом, что смещение ролика 4 от равновесного положения в ту нли иную сторону, происходящее по каким-либо причинам (например, уменьшение момента инерции рулона 1 в процессе его размотки), вызывает такое

-смещение каретки 13, которое возвра" щает ролик 1 в исходное положение.

Так как величина натяжения .определяется массой натяжного ролика и геометрическими размерами и массой вала 6 и рычагов 12, а регулирование натяжения происходит только лишь перемещением каретки посредством ходового винта, то данное устройство является простым и надежным для asтоматического регулиронания натя 6 с рычагами 12 можно варьировать

3. корением будет обладать инерцией, которую и должно преодолеть натяжение полотна, определяемое по формуле

38 а„=, где — момент инерции, 5 — угловое ускорение, Й„- натяжение, необходимое для преодолевания инерции.

Так как в нашем случае ось 9 рулона 1 соединена передачей 10 с валом1()

6, который вследствие этого тоже приходит во вращение, то момент инерции будет равен

j=3+Q с р р „р2

1 2 1 1 15

l5 lib где Э„- момент инерции рулона;

32 — момент инерции вала 6;

m — масса рулона", ℠— масса рычагов 12

К„.— расстояние рычагов 12 от:-т оси вала 6.

Поскольку rn u R в процессе размотки уменьшаются, то, соответственно, уменьшается и 3„ . В то же время 25 в„ остается постоянным, а R можно изменять, перемещая каретку 13 в ту или иную сторону.

Изменение массы рулона m,, его радиуса Й и углового ускорения од- Зо нозначно определяются скоростью размотки V . Управлять моментом инерции рулона Э„ невозможно. В то же время приближая рычаги 12 к оси вала 6 или удаляя их от нее, можно менять момент инерции вала 6 Э и, в конечном счете, натяжение от сил йнерции

41.

С другой стороны, поскольку полотно при своем движении обегает направ-4р ляющие ролики 2 и 3 и натяжной ролик 4 (фиг. 1), то натяжение полотна будет определяться весом натяжного ролика 4 Р

2 ;45 где Q — натяжение полотна от веса .Z ролика

P — вес натяжного ролика.

Задача устройства, таким образом, состоит и. том, чтобы натяжение от ве- 50 са ролика сделать равным натяжению, необходимому для преодоления инерции рулона 1 и вала 6. В этом равновесном состоянии ось натяжного ролика 4 будет сохранять в направляющих 19 .55 . жения рулонного полотна. Кроме того, постоянное положение. поскольку массу натяжного ролика к

Устройство работает следующим об- массу и геометрические размеры нала разом.

1147664

Составитель Т. Гаврилова

Техред Т.Дубинчак КоРРектоР E.Си1 охман

Редактор К. Волощук

Тираж 572

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1483/21

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в широких пределах, то также в широких пределах может изменяться величина натяжения, создаваемая устройством. Отсутствие фрикционных элементов позволяет применять устройство при производстве особо чистых веществ. а отсутствие электрических—

1 во взрывоопасном производстве. Таким образом, предлагаемое устройство имеет широкие технологические воэможности.