Устройство для определения натяжения и коэффициента тангенциального сопротивления нити

 

Использование: относится к методам и средствам изучения свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движения нити в процессах ее производства и переработки. Сущность изобретения: устройство содержит закрепленные в корпусе нитепроводники,телотрения. упругий чувствительный элемент с тензодатчиком, регистрирующее приспособление , вычислительный блок и поворотное приспособление с двувхпозиционным переключателем , связанным своими выходами с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением.2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I () (я)5 G 01 1 5/10, 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867336/10 (22) 08.08.90 (46) 07.09.92, Бюл. и 33 (71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности и Ивановский текстильный институт им.

M. В. Фрунзе (72) В. С. Аникин и Е.. Д. Ефремов (56) А, с, СССР

N 379837, кл, G 01 Ь 5/10, 1971 г. (54) УСТРОЙСТВО ДЛ Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НИТИ

Изобретение отосится к методам и средствам изучения свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движения нити в процессах ее производства и переработки, Подавляющее большинство способов определения коэффициента тангенциального сопротивления р в разнообразных конструктивных оформлениях основано на методе блока, суть которого заключается в следующем.

Цилиндр с заданной поверхностью трения охватывают используемой нитью под углом а. Относительное перемещение поверхностей создают или вращением цилиндра, или движением нити. При заданном или измеренном натяжении входящей ветви-нити Твх и измеренном натяжении выходящей ветви-нити Тввх, коэффициент р определяют из соотношения

Твых. /Твх. = е /(Гх, При неподвижной нити и вращающемся цилиндре решения по заданию Твх (напри(57) Использование: относится к методам и средствам изучения свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движения нити в процессах ее производства и переработки. Сущность изобретения: устройство содержит закрепленные в корпусе нитепроводники, тело трения. упругий чувствительный элемент с тензодатчиком, регистрирующее приспособление, вычислительный блок и поворотное приспособление с двувхпозиционным переключателем, связанныл1 своими выходами с соответствую щими входами вы числ ител ьного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением. 2 ил. мер, подвешенным грузом) и измерению

Твых. технически доступные и точные, но в месте контакта поверхность испытуемой ни ти меняется в процессе измерения, а его результат оказывается неприемлемым. Физический процесс трения и его параметры адекватны действительному процессу при движении нити, а не цилиндра. Поэтому известны ряд устройств. в которых метод Опе Г Ъ ка осуществлен путем измерения Тв„и T»ix например, измерители натяжения нити фир-, Ф мы Танзитрон с тремя нитепроводниками, С) применяются в приборе формы Ротшильд .ф, для определения фрикционных свойств нити, Измерители натяжения нити с любым числом вращающихся или невращающихся нитепроводников содержат измерительный нитепроводник, оснащенный преобразователем давления с плоским упругим чувствительным элементом, к которому приложена равнодействующая натяжения нити. Причем предпочтение отдается невращающил11760404 ся нитепроводникам, а поскольку равнодействующая приложена под углом к нейтральной плоскости упругого элемента, величина которого определяется фрикционными свойствами нити, т.е. коэффциентом р, то истинное натяжение нити То по равнодействующей силе измеряется с погрешностью.

За прототип принято устройство для определения натяжения и тангенциального сопротивления движения нити, в котором совмещены операции измерения обоих параметров. Оно содержит чувствительный элемент в виде двух различных по высоте упругих пластин с тензодатчиками и датчик нормального давления. Упругие пластины свер>:у соединены оправой — телом трения, а снизу закреплены на датчике нормальнога давления, который вместе с тензодатчиками электрически связан с усилителем, подключенным одним каналом к регистрирующему приспособлению, а другим — к блоку деления, выход которого, как и другой канал усилителя, соединен с регистрирующим приспособлением.

Равнодействующая сила натяжений ветвей нити направлена перпендикулярно пластинам, под действием которой они изгибаются, пропорциональна тангенциальному сопротивлению нити. Нормальное давление нити. на поверхность тела трения, пропорционально натяжению и передается вдоль пластин датчику давления, Таким образом измеряются и регистрируются два параметра; натяжение и тангенциальное сопротивление нити.

Конструкция прототипа сложная. К томув же она не обеспечивает условия перпендикулярности равнодействующей силы натяжений ветвей нити упругим пластинам с тензадатчикгми, В частных случаях -это условие мажет быть выполнено при изменении направляющих углов ветвей нити и угла охвата тела трения нитью, Но указаний по этому поводу в описании прототипа нет, В связи с этим ожидать высокой точности измерения параметров и работоспособности устройства не приходится, Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения натяжения и коэффициента тангенциального сопротивления нити, содержащем закрепленные в корпусе нитеправодники, тело трения, упругий чувствительный элемент с тензодатчиком и регистрирующее приспособление, в него введены вычислительный блок и поворотное приспособление с двухпозиционным переключателем, связанным своими выходами с соответствующими входами вы10

55 числительного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением, при этом нитепроводники размещены в вершинах при основании равнобедренного треугольника, а тело трения находится в вершине, образованной боковыми сторонами треугольника, и выполнено в виде цилиндрической насадки, связанной с упругим чувствительным элементом, закрепленным посредством поворотного приспособления на задней стенке корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси на угол 90, при этом двухпозиционный переключатель выполнен с возможностью контакта с тензадатчиком.

Положительный эффект, заключающийся в повышении точности измерений, достигается за счет измерения не равнодействующей натяжения Тр, а ее составляющих Тх и Ту при определенном положении упругого чувствительного элемента, величин которых при неизменных направляющих углах ветвей нити и и угла охвата нитью тела трения 2 а, используют для определения коэффициента р и истинного

HGTR>K8HVIA Т.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг. 2 — схема расположения нитепроводников датчика и система действующих сил.

На передней стенке 1 корпуса датчика закреплены нитепроводники 2 и 3, первый из которых вращающийся. Задняя стенка корпуса содержит поворотное устройство с кольцевой направляющей 4 и вкладышем 5, на котором закреплен упругий чувствительный элемент 6, соосно сочлененный со сменной цилиндрической насадкой 7 — гелом трения. Элементы 2, 3 и 7 размещены в вершинах равнобедренного треугольника так, что направляющие углы между сторонами 2,7; 3,7 и основанием 2,3 составляли равные углы й, а угол охвата 2, 7, 3 тела трения — 2 а, На кольцевой направляющей 4 смонтирован двухпозиционный переключатель

8, обеспечивающий s крайних положениях вкладыша электрическое соединение тензорезистора 9 с одним из двух входов вычислительного блока 10, соединенного с регистратором 11.

Работа устройства, Поворотным устройством устанавливают чувствительный элемент 6 в исходное положение (горизонтальное, как указано на фиг. 1), Тензорезистор 9 через переключатель 8 соединен с первым входом блока 10.

Заправляют нить 11 в датчик устройства, как показано на схеме, и приводят ее в движение ат приводного механизма (не пока1760404

30 зан). Измеряют нормальную составляющую

Ту равнодействующей натяжения Тр, приложенной к телу трения 7. Поворачивают вкладыш 5 вместе с элементом 6 на 90 . При этом переключатель 8 соединяет тензорезистор 9 5 с другим входом блока 10. Измеряют тангенциальную соетавляющую Тх. Результаты вычислений параметров Т,и по заданным алгоритмам индуцируются индикатором, . Измеритель натяжения нити ПНН-1 про- 10 изводства НПК "Текстильприбор" оснащен измерительным нитепроводником на базе тензометрического преобразователя С05Б, закрепленного с возможностью поворота на 900, соединенного с цифровым вольтмет- 15 ром Щ-31. Направляющие углы и угол охвата соответственно были л /6, л/3, (30, 60 ).

Опыт проводился на специализированной испытательной установке с грузовым задатчиком натяжения испытуемой нити Т, 20

= 10-200 сН при скорости V = 20 мlмин.

Определение коэффициента р осуществлено по замерам составляющих натяжения Ту и Тх в соответствии с формулой

1+ т. 0,58) ,и = — !й(-), 1 — " 058

Ту

1+ — 1,73+1

Т

-3 Тх

1 — — - 1.73 — 1

Тх а натяжение по формулам

Т Т

,о4И вЂ” 1 ) 0 87

Т (е " + 1 ) 0,5

Полученные значения натяжения нити Т отличались от заданного Т в среднем на

2,6, что является следствием точности определения коэффициента,и, Такой показатель точности определения этих параметров является достаточно высоким.

Формула изобретения

Устройство для определения натяжения и коэффициента тангенциального сопротивления нити, содержащее закрепленные в корпусе нитепроводники, тело трения, упругий чувствительный элемент с тензодатчиком и регистрирующее приспособление, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены вычислительный блок и поворотное приспособление с двухпозиционным переключателем, связанным своими выходами с соответствующими входами вычислител ьного блока, выход которого связан с регистрирующим приспособлением, при этом нитепроводники размещены в вершинах при основании равнобедренного треугольника, а тело трения находится в вершине, образованной равными сторонами треугольника и выполнено в виде цилиндрической насадки, связанной с упругим чувствительным элементом, закрепленным посредством поворотного приспособления на задней стенке корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси на угол 90, при этом двухпозиционный переключатель выполнен с возможностью контакта с тензодатчиком.

1760404

Составитель В.Аникин

Техред M.Ìoðãåíòàï

Корректор И.Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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