Устройство для контроля продольной жесткости образцов текстильного материала

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для контроля механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использовано в непрерывных технологических процессах его обработки или транспортировании. Целью изобретения является повышение точности путем 10 .20 ®-- обеспечения мягкого режима нагружения, что достигается выполнением электронной схемы устройства в виде системы автоматического регулирования (САР). В качестве информации о состоянии системы используются сигналы с датчиков: 2- для измерения радиуса паковки, 3- скорости тянульного вала и 10 - натяжения образца материала, которые обрабатываются электронными блоками устройства в соответствии с заданным алгоритмом. Наряду с регистрацией величины коэффициента продольной жесткости материала регистратором 7 блоки вырабатывают сигнал обратной связи для поддерживания постоянной апли-( туды натяжения образца при зондирующих колебаниях в соответствии со значением этой амплитуды, определяемым задатчиком 16 амплитуды натяжения. 3 ил.75 (Л оэ со СО 4 СО Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 14 А1 (51)5 G 01 и 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4333385/28 (22) 26. 11. 87 (46) 28.02.91. Бюл. Ф 8 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) Б.А.Чернов и О.З.Рутгайзер (53) 677.01 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1095054, кл..G Ol Й 3/32, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ ОБРАЗЦОВ ТЕКСТИЛЬНОГО

МАТЕРИАЛА (57) Йзобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для контроля механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использовано в непрерывных технологических процессах его обработки или транспортировании. Целью изобретения является повышение точности путем

2 обеспечения мягкого режима нагружения, что достигается выполнением электронной схемы устройства в виде системы авто матическо ro ре гулирования (САР ), В качестве информации о состоянии системы используются сигналы с датчиков!

2 — для измерения радиуса паковки, 3 — скорости тянульного вала и 10— натяжения образца материала, которые обрабатываются электронными блоками устройства в соответствии с заданным алгоритмом. Наряду с регистрацией величины коэффициента продольной -жесткости материала регистратором 7 бло- . ки вырабатывают сигнал обратной связй для поддерживания постоянной аплиI туды натяжения образца при зондирующих колебаниях в соответствии со значением этой амплитуды, определяем)м задатчиком 16 амплитуды натяжения, 3 ип. 15

1631349

К=6г 11ьь

bbb аб

ЧЬ

--- + Кб

С ь» Ф гь и г„Ь г, ° В=сопз

Сдв

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для контроля механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использована в непрерывных технологических процессах обработки или транспортирования этих материалов, Цель изобретения — повьппение точ- 10 ности путем обеспечения мягкого режи+ ма нагружения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 — структурные схемы безредукторных электропри водов постоянного тока соответственно паковки и тянульного вала, отражающие наиболее существенные факторы процесса намотки.

Устройство содержит блок 1 измере- 20 ния относительного удлинения образ-, ца, входы которого соединены с датчиками 2 и 3 соответственно измерения. радиуса К„ паковки и скорости V> тянульного вала, а выход через последо- 25 вательно соединенные первые. Фильтр 4 и измеритель 5 амплитуды колебаний - с первым входом делителя 6, выход которого соединен с регистратором 7 коэффициента продольной жесткости (КПЖ) материала, а второй вход через последовательно соединенные вторые измеритель 8 амплитуды колебаний и фильтр 9 — с датчиком 10 натяжения образца материала, первый дополнитель-35 ный делитель 11, входами подключенный к датчику 3 и выходу делителя 6, а выходом — к входу функционального пре образователя 12 и первому входу второго дополнительного делителя 13, вто-. 40 рой вход которого соединен с датчиком 2 и первым входом сумматора 14, а

5F ав

К а»»»»»» ° " Srr уЬ

bn -R C+Rri и где а = К -- -- - ° а = К

Соев Фу

6 5ï г У Ь Ца коэффициент усиления си-: лового преобразовательно.— го агрегата; радиус тянульного вала; конструктивная постоянная поток возбуждения и совыход - с вторым входом сумматора 14, блок 15 сравнения, входами соединенный с выходом измерителя 8 и задатчиком

16 амплитуды натяжения образца при зондирующих колебаниях, а выходом— с входом корректирующего блока 17 выходом связанного с первыми входами первого 18 и второго 19 перемножителей, вторые входы которых подключены к выходам соответственно функционального преобразователя 12 и сумматора

14, а выходы — к первым входам соответственно третьего 20 и четвертого

21 перемножителей, вторые входы кото4 рых соединены с возбудителем 22 зондирующих колебаний, а выходы — с при водами 23 и 24 соответственно тянульного вала 25 и паковки 26.

Блоки 8-10, 15, 17-22 образуют ре-. гулятор амплитуды F зондирующих колебаний натяжения F образца материала с двумя исполнительными органами— паковкой и тянульным валом.

Назначение корректирующего блока

17 — придание этому регулятору требу-, емых динамических свойств. В общем случае этот блок представляет собой

ПИД-регулятор. Коэффициенты передачи объекта регулирования данной САР по каналам "Паковка" и "Тянульный вал" являются переменными и на низкой частоте, свойственной зондирующим колебаниям, зависят (фиг. 2 и 3) от К„, V и С, где С - KIM материала, фиг. 2 и 3 следует, что в случае применения электроприводов постоянного тока данные коэффициенты передачи на низкой частоте (оператор дифферен-, цирования р — О) получаются следующими:

I противление цепи якоря двигателя .

На фиг. 2 и 3 приняты также следующие обозначения: ОдЬ, Е, И, Я - напряжение, ЭДС, момент вращения и угловая скорость двигателя; U з - напря1631349

Vs Нв (в С + Rqi " (bq р г+ 8п) °

АОдновременно с формированием этих сигналов в блок 15 с выхода измерителя 8 поступает сигнал о Г „в качестве сигнала обратной связи для сравнения с сигналом задания. Выходной сигнал блока 15 уменьшается, и устройство переходит в режим автоматической стабилизации Г

Использование предлагаемого устройства обеспечивает осуществление мяг" кого режима нагружения образца материàëà. Причем для этого не требуется стабильности амплитуды и частоты колебаний возбудителя.

Формула из обретения

Устройство для контроля продольной жесткости образцов текстильного материала, содержащее возбудитель зондирующих колебаний, паковку и тянульный,вал для образца, связанные с ними приводы, датчик радиуса паковки, датчик скорости тянульного вала, датчик натяжения образца, делитель с двумя входами, блок измерения относительного удлинения образца, два .вхоца которого соединены с датчиками радиуса паковки и скорости тянульного вала соответственно, а выход посредством последовательно соединенных первых фильтра и измерителя амплитуды колебаний — с первым входом делителя, второй вход которого связан с датчиком натяжения образца посредством:последовательно со единенных вторых фильтра и измерителя амплитуды колебаний, и регистратор, свяs анный с выходом делит еля, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения мягкого режима нагружения, оно снабжено четырьмя пере множителями с двумя входами .каждый, функциональным преобразователем, связанным с вторым входом первого ..перемножителя, корр ектирующим блоком, связанным с первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых связаны с первыми входами третьего и четвертого перемножителей соотЭ ветственно, сумматором, подключенным к второму входу второго перемножителя, задатчиком амплитуды натяжения образца при зондирующих колебаниях, связанным с корректирукщим блоком посредст вом блока сравнения, и двумя дополнительными делителями, входы первого из жение сигнала задания; V< " скорость материала на поверхности паковки.

Назначение блоков 12, 18 и 13, 14, 19 — путем компенсации изменчивости . соответственно Кб(VВ, С) и Kä(Í

С) сделать коэффициенты усиления прямой цепи каналов "Тянульный вал" и

"Паковка" САР F независимыми от

V>„ R С, чтобы характер отработки какого-либо возмущения на объект регулирования был независимым от этих параметров. Это дает возможность настроить САР F íà заданный переходный процесс, т.е. увеличить качество ре— гулировки. Для этого выходной сигнал преобразователя !2 соответствует

Vg

b> — +R>, а коэффициент передачи

С делителя 13 равен b °

Устройство работает следующим образом.

При намотке образца материала датчики 2, 3 и 10 вырабатывают соответствующие сигналы. Блок 1, используя

25 информацию датчиков 2 и 3, вырабатывает сигнал об относительном удлинении Я образца. От возбудителя 22 на вторые входы перемножителей 20 и 21 поступает периодический сигнал. Поданный с задатчика 16 сигнал проходит через блоки 15 и 17, претерпевая в последнем частотную коррекцию, и поступает на первые входы неремножителей

18 и 19. Особенностью устройства является отсутствие на вторых входах этих 35 перемножителей нулевых сигналов. Поэтому с подачей сигнала с задатчика

16 появляются ненулевые сигналы на первых входах перемножителей 20 и 21, и сигнал с возбудителя 22 поступает 40 на приводы 23 и 24.

Указанные приводы вызывают зондирук цие колебания скорости тянульного вала 25 и паковки 26 в противофазе, что приводит к колебаниям удлинения 45

Я и натяжения F материала и тем самым к появлению на выходах измерителей 5 и 8 сигналов об амплитудах соответственно f и Г„п этих колебаний. Делитель 6, вычисляющий отношение 50

С=Р / -., выдает сигнал о величине С на регистратор 7 и делитель 11, На основе информации о 811, V и С делители 11 и 13, сумматор 14, выполняющие арифметические операции,.и пре- 55 образователь 12 формируют сигналы на вторых входах перемножителей 18 и 19, соответствукяцие обратной величине изменяемой части коэффициентов К. и Кп, l 63l 349 ветственно.

Фиг.Ю

Составитель B.×åðíoâ

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Максимишинец

Редактор И. Касарда

Заказ 537 Тираж 336 Подпис ное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", .г. ужгород, ул. Гагарина, 191 которых связаны с задатчиком скорости тянульного вала и выходом основного делителя соответственно, а выход — с функциональным преобразователем и первым входом второго дополнительного делите1 ля, второй вход которого подключен к первому входу сумматора и датчику радиуса паковки, вторые входы третьего и четвертого перемножителей связаны с выходом 10 воз будителя з ондирукицих колебаний, ковки, вторые входы третьего и четвертого перемножителей связаны с выходом возбудителя зондирующих колебаний, их выходы — с соответствующими приводами, а вторые входы блока сравнения и сумматора подключены к выходам вторых измерителя амплитуды колебаний и дополнительного делителя соот