Устройство для контроля упругодеформационных характеристик нити при ее перемотке

 

Изобретение относится к текстильной промьшленности, а именно к материаловедению, к разделу излучения упругодеформационных характеристик нитей. Цель изобретения - сокращение времени контроля за счет совмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения ее целостности в бобинео Эта цель достигается тем, что в устройстве используется две пары подвижных и неподвижных направляющих роликов и электромагнитньй зажим с фигурными выступами на его подвижной части для образования замкнутого контура пропускаемой через устройство нити. Подвижные ролики соединены с рычажно- . шарнирным механизмом и силоизмерителем для растяжения замкнутого контура нити при замере. Механизм перемотки злектрически qвязaн с электромагнитным зажимом и нагружающим механизмом . Причем соотношение плеч одного из рычагов, взаимодействующего с нагружающим механизмом, 1:3. 4 ил. ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 33/36 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.(21) . 4150547/31-12 (22) 04 ° 10 ° 86 (46) 07.01.89. Бюл. Р 1 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им.С.N.Кирова (72) А.N.Ñòàëåâè÷, Н.Н.Труевцев и В.Е.Максимов (53) 681 17 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1026034, кл. G 01 N 3/08, 1983.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOHTPOJIH УПРУГОДЕФОРМАЦИОННИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИТИ

ПРИ ЕЕ ПЕРЕМОТКЕ (57) Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к материаловедению, к разделу излучения упругодеформационных характеристик нитей. Цель изобретения - сок„„SU„„3449908 А1 ращение времени контроля за счет совмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения ее целостности в бобине. Эта цель достигается тем, что в устройстве используется две пары подвижных и неподвижных направляющих роликов и электромагнитный зажим с фигурными выступами на его подвижной части для образования замкнутого контура пропускаемой через устройство нити. Подвижные ролики соединены с рычажношарнирным механизмом и силоизмерителем для растяжения замкнутого контура нити при замере. Механизм перемотки электрически связан с электромагнитным зажимом и нагружающим механизмом. Причем соотношение плеч одного из рычагов, взаимодействующего с нагружающим механизмом, 1:3.

4 ил.

1 1449908 2

Изобретение относится к текстильной промьппленности, а именно к материаловедению, к разделу изучения упругодеформационных характеристик нитей.

Цель изобретения - сокращение времени контроля за счет совмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения целостности нити в бобине.

На фиг.1 показана конструктивная схема предлагаемого устройства и вид А; на фиг.2 и 3 - силы, действующие на рычаги рычажно-шарнирного механизма; на фиг;4 — схема переме щения элементов устройства.

Устройство (фиг.1) содержит верхний 1 и нижний 2 подвижные направляющие ролики и два неподвижных ролика 20

3 и 4 для прохождения через них нити с бобины 6 на мотовило 7, электро- . агнитный зажим 8, состоящий из неодвижпой колодки 9 подвижной с игурными выступами 10, жестко свя- 25 анный с ферромагнитным сердечником

11, взаимодействующим с катушкой 12 ° илоизмеритель 13 состоит из .консольно-закрепленной балочки 14, шарирно соединенной с верхним роликом 30

1, подвижной опоры 15> электроприода 16 ее перемещения с ходовым вин« ом 17. Нижний ролик 2 укреплен на

ычаге 18 рычажно-шарнирного механиэа 19, состоящего из названного рыча-а 18, верхнего рычага 20 и тяги 21, арнирно соединяющей т, и взанмодейтвует с нагружающим механизмом 22, остоящим из грузовой площадки 23 для руза 24, трех штырей 25, имеющих 40 озможность вертикального перемещения т ходового винта 26 через зубчатую ару от электропривода 27. На верхнем

ычаге 20 укреплен@ контактная скоба

8 с верхней парой 29 и нижней парой

30 контактов, имеющих возможность взаимодействия с балочкой 14.

Для визуального отсчета измеряемой величины служит шкала 31 с указателем

32, жестко укрепленным на подвижной

50 опоре 15, предусмотрено взаимодействие опоры 15 с реохордом для обеспеЧения автоматической записи измеряемой величины на регистрирующем устРоистве (не указано). Устройство снаб55 жено арретиром 33 для фиксации рычажно-шарнирного механизма в нейтраль-, ном положении.

Устройство работает следующим образом.

Исходное положение устройства (фиг. 1) подвижная опора 15 в. любом положении, арретир 33 фиксирует рычажно-шарнирный механизм в нейтральном положении, оставляя обе пары контактов 29 и 30 разомкнутыми; электромагнитный зажим 8 открыт и свободно пропускает между своими колодками нить 5, нагружающий механизм находится в верхнем положении, груз

24 лежит на штырях 25, грузовая площадка 23 свободна.

По команде с программно-управляющего устройства (не показано) включается механизм перемоки нити 5 с.бобины 6 на мотовило 7 с заданной скоростью и заданными по количеству и по времени остановками для выполнения замеров. При остановке механизма перемотки включается катушка электромагнита и срабатывает электромагнитный зажим, закрейляя набегающую (с . бобины 6) и сходящую (на мотовило 7) ветви нити между неподвижной 9 и под- вижной с фигурными выступами 10 колодками, образуя, таким образом, замкнутый контур нити, проходящий (фиг.1, видА) от точки а через ролик

1 и 2 до точки б (фигурные выступы показаны штриховыми линиями). Сразу после срабатывания электромагнитного, зажима 8 арретнр 33 освобождает рычажно-шарнирный механизм и вклю чает привод нагружающего механизма

22. При этом груз 24 с заданной скоростью укладывается на грузовую площадку 23, в результате чего указанный контур участка нити удлиняется под действием растягивающего усилия от груза 24, и одна из пар контактов (29 или 30) замыкается, включая электропривод 16 перемещения опоры

15.

Возможны два варианта продолжения работы. В первом случае оказывается замкнутой верхняя пара контактов 29 (это значит, что усилие, возникающее в нити, недостаточно для упругого противодействия, возникшего в балочке,,для размыкания контактов). Вследствие этого привод

16 через замкнутую пару 29 включается на перемещение опоры влево, т.е. на уменьшение жесткости балочки. Ва втором случае окажется замкнутой нижняя пара 30 и привод 16 включитз 144 ся на перемещение опоры 15 вправо, т.е. на увеличение жесткости балочки. В обоих случаях перемещение опоры 15 осуществляется до тех пор, пока обе пары контактов 29 и 30 не окажутся разомкнутыми, опора 15 остановится, исчезнет усилие в тяге 21 и указатель 32 покажет по шкале 31 величину деформированной жесткости исследуемого участка нити. В дальнейшем при релаксации усилия в исследуемом участке нити силоизмеритель автоматически обеспечивает разомкну-тое положение обеих пар контактов, а указатель 32 показывает по шкале

31 изменение деформированной жесткости во времени. По истечении запрограммированного времени замер груза

24 снимается с площадки 23, производится арретирование рычажно-шарнирного механизма, раскрывается электромагнитный зажим, включается перемотка до следующего замера.

Связь деформационной жесткости образца и жесткости балочки может быть пояснена рассмотрением условия равновесия рычагов 18 и 20 под действием приложенных к ним сил при нагружении грузом 24 исследуемого участка нити и ее удлинении. На рычаг 20 действуют силы (фиг.2): R у — реакция в опорном шарнире; N — усилие в нити;

Q — сила упругости, возникшая в балочке при ее прогибе; Т вЂ” усилие в тяге 21.

Уравнение равновесия рычага 20: (Q — 2N)2=T при Т=О; ()=20.

На рычаг 18 действуют силы (фиг.3): К вЂ” реакция в опорном шарнире; N — усилие в нити; Т вЂ” усилие в тяге 21; P — масса груза 24.

Уравнение равновесия рычага 18: (2N-P) 3 = f при Т=О; Р =2N.

Следовательно, при Т = О, Р=2И=Я.

Далее рассмотрим удлинение исследуемого участка нити (фиг.4). Под действием груза P оба рычага 18 и 20 повернутся относительно опорных шарниров, при этом перемещение левого конца верхнего рычага 20 (равного по величине прогибу балочки) будет равно f = 2 А, а перемещение левого конца нижнего рычага 18 (равное по величине перемещению ролика 2) будет равно f ÇÀ, где А — перемещение тяги 21 ° соединяющей рычаги (ввиду малости перемещений дуги заменены участками прямых) ° Отсюда увеличение расстояния

9908 между осями верхнего и нижнего роли ков.

-.ЗА -2А= вЂ,, т.е.hl=f, f.

dj

2 где — удлинение исследуемого участка нити — ее двух ветвей, при этом условно полагаем, что участки нити, лежащие на роликах, удлинению не подвергаются.

Если через сР обозначить жесткость балочки, то ее прогиб к = а.

С другой стороны, удлинение нити

Nl 1

EгР (2) З0 Если Т = О, то Q = N, следовательно

1 т

d = 1, т.е. при Т=О

Е,.Г деформационная жесткость нити равна жесткости балочки. Поскольку при ис35 пытаниях удлинение нити составляет не более 1-2/, величину 1/F можно принять постоянной и тогда

f

Е,.

l= С

Ко жесткость балочки — функция ее вылета, откуда вытекает зависимость деформационной жесткости нити

45, С

I"" щей вылет, что и дает воэможность градуировки шкалы по положению подвижной опоры.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным преимущество, заключающееся в точ, что с помощью прямых измерений контролируется упругодеформационная характеристика - деформационная жесткость нити, наиболее полно соответствующая характеру механических воздействий в процессе эксплуатации и переработки, без наот положения опоры, .определякг.

20 где 1 — длина исследуемого участка;

Е„ — релаксационный модуль;

F — площадь поперечного сечения нити.

25 Но поскольку 4 l=f, то приравнивая (1) и (2), получаем!

449908 юг.1 рушения целостности нити в бобине в процессе ее перемотки.

Формула изобретения

Устройство для контроля упругодеформационных характеристик нити при ее перемотке, содержащее силоизмеритель в виде консольно-закреп ленной упругой балочки с опорой, расположенной с возможностью перемещения вдоль балочки, рычажно-шарнирный механизм иэ двух параллельньи неравноплечих рычагов и шарнирно соединяющей их тяги, контактную скобу, захрепленную на одном из рычагов с соотношением плеч 1:2 и выполненную с возможностью взаимодействия с балочкой, нагружающий механизм, расположенный с возможностью взаимодействия с вторым рычагом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

|целью сокращения времени контроля за счет совмещения процесса контроля с процессом перемотки без нарушения целостности нити в бобине, оно дополнительно снабжено двумя подвижными роликами для прохождения через них нити, один из которых шарнирно соединен с балочкой силоизмерителя, а другой ролик укреплен на втором рычаге рычажно-шарнирного механизма, электромагнитным зажимом, расположенным между подвижными роликами, подвижная часть которого снабжена фигурными выступами для образования замкнутого контура нити, двумя неподвижными направляющими роликами, расположенными по обе стороны от электромагнитного зажима, а также снабжено узлом перемотки нити, электрически связанным с электромагнитным зажимом и нагружающим механизмом, причем соотношение плеч второго рычага 1:3.

Фиг.2

Составитель Л.Прохорова

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор M,Максимишинец

Редактор Н.Тупица

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6961/44 Тираж,847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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