Устройство для контроля обрыва пряжи

 

Сущность изобретения: индукционный датчик вращения бегунка за счет соответствующей формы и размеров постоянного магнита обеспечивает однозначное положение бегунка после обрыва пряжи, ч го облегчает его поиск при ручной и автоматической заправке. 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 D 01 Н 13/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794066/12 (22) 19,02.90 (46) 23,10.92. Бюл. N 39 (71) Н ауч но-исследо вател ьский институт

"Поиск" (72) В.cD,Áåíäè÷, Е,И.Зеленин, А,В.Косарев, Ю.Д.Каупанина, Л.С.Симонян. О.В.Чукалин и А.Г.Четчуев (56) Патент Японии N 60 — 30372. кл. D 01 H 13/14 1985.

Изобретение относится к текстильному оборудованию, а точнее к датчикам и устройствам контроля обрыва пряжи, преимущественно на кольцепрядильных машинах.

Известно устройство контроля обрыва пряжи на кольцевой планке по патенту Японии ¹ 60 — 30372 кл, D 01 Н 13/14, принятое за прототип. Датчик содержит катушку с магнитной системой, усилитель и формирователь сигнала в виде детектора и фильтра и передатчик информационного сигнала по радио или оптической линии связи. Контроль обрыва пряжи осуществляется по вращению бегунка с помощью бесконтактного и ндукцион ного чувств ител ь ного элемента.

Сигнал с чувствительного элемента усиливается, детектируется и фильтруется. Далее информационный сигнал по линии связи передается на центральный пульт контроля для регистрации обрыва пряжи на веретенах и управления машиной.

К недостатку прототипа следует отбрести неудобство обслуживания из-за неопределенности положения бегунка после обрыва пряжи.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно обеспечение однозначного положения бегунка после обрыва, что ускоряет его поиск при. Ы 1770471 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА ПРЯЖИ (57) Сущность изобретения: индукционныи датчик вращения бегунка за счет соответствующей формы и размеров постоянного магнита обеспечивает однозначное положение бегунка после обрыва пряжи. ч го облегчает его поиск при ручной и автоматической заправке. 4 ил. автоматической и ручной заправке кольцеп. рядильной машины и повышает удобство обслуживания.

Это достигается в устройстве для контроля обрыва пряжи за счет выполнения магнита прямоугольной формы, расположения

его плоскостью полюса по касательной к траектории движения бегунка и выбора длины I стороны плоскости полюса по траектории движения в зависимости от параметров массы mбегунка,,диаметра D кольца, высоты h полюса магнита и индукции В в зазоре между кольцом и магнитом не менее

003 mD

В

На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства для контроля обрыва пряжи: на фиг. 2 изображено сечение по магниту и расположение его относительно кольца с бегунком: на фиг. 3 показан пример принципиальной схемы реализации устройства на операционных усилителях: на фиг. 4 изображены эпюры напряжений. поясняющие работу устройства для контроля обрыва пряжи.

Устройство состоит из катушки I, намотанной на магните 2. последовательно соединенных усилителя 3. одновибрагора 4. интегратора 5 и компаратора 6 и. включен1770471 ного между входами усилителя и одновибратора, диода 7, Все элементы устройства располагаются в корпусе 10, закрепляемом, например, на кольцевой планке машины.

Магнит выполнен прямоугольной формы и располагается в непосредственной близости от ферромагнитного бегунка 8, установленного на кольце 9 прядильной машины.

Пряжа проходит под бегунком (на фиг. 1 не показана), Плоскость полюса магнита и и $ располагается по касательной к траектории движения бегунка. Длина I стороны плоскости полюса магнита, расположенная вдоль траектории движения бегунка, и высота h полюса магнита располагается на уровне бегунка (фиг. 2), Все это обеспечивает при рабочем вращении бегунка с угловой скоростью в необходимую длительность и амплитуду наводимого в катушке электрического импульса и, с другой стороны, при обрыве пряжи в процессе торможения бегунка требуемую силу притяжения

Nnp его к магниту, для гарантированной обстановки в зоне магнита, Такая конфигурация, размеры и расположение магнита создают определенную концентрацию магнитного поля (индукцию

В) у бегунка практически постоянную по длине магнита, Для однозначной остановки бегунка у магнита необходимо выполнить условие энергетического баланса — робота сил трения бегунка о кольцо на пути 1(длина магнита) должна быть равна или больше остаточной энергии бегунка массой m при его торможении, т.е, fNnpI oлfmnugD в D

2 где пц =, перегрузка, действующая

2g на бегунок при его замедленном движении по кольцу диаметром D с угловой скоростью

N;

g — ускорение свободного падения;

f — коэффициент трения скольжения бегунка по кольцу.

Учитывая, что сила N>p притяжения бегунка к магниту зависит от квадрата индукции В магнитного поля у бегунка в зазоре

h. площади полюса $ = I h и магнитной

-7 Гн постоянной,ио= 4 z 10 — для воздуха, м

В и 2 т.е. Млр = g =- 9,8 м/с, а по резуль2,ио татам эксперимента перегрузка в конце торможения бегунка составляет 10, получаем минимальную длину магнита, обеспечивающую фиксированную остановку бегунка в пределах полюса, 5

Например, для машины кольцепрядильной с диаметром кольца D = 50 10 м, мас-з сой бегунка m = 6 10 кг, высоте полюса

-6 магнита h = 4 ° 10 м при расположении магнита на расстоянии Л= б ° 10 мм от кольца индукция магнитного поля в зоне бегунка В = 0,05 Тл имеем минимальную длину стороны полюса магнита вдоль траектории движения бегунка

0,03 6 10 . 50 10

005 4, 10 — з

= 5,2 10 м = 5,2 мм.

Период Т6 следования импульсов с катушки определяется рабочей скоростью бегунка

2 л а®: Т6 =, а длительность и форма импульса параметрами магнита, бегунка и катушки. Конкретный пример выполнения схемы устройства на аналоговых интегральных микросхемах приведен на фиг. 3. Интегратор выполнен в виде конденсатора Сз и резистора R7, причем конденсатор Сэ подключен ко входу компаратора, а резистор между выходом одновибратора и входом компаратора, Длительность т импульса одновибратора, выполненного на операционном усилителе Yz, определяется цепочкой

CzR6. Причем длительность т импульса выбирается всегда меньше минимально возможного при эксплуатации машины периода Т6 вращения бегунка. Обычно для кольцепрядильных машин по переработке хлопка вращение бегунка происходит в пределах 7000 — 22000 об/мин. что соответствует периоду T6 = 8,5-2,7 мс. Пзэтому длительность z импульса одновибратора выбирается менее 2,7 мс, Для обеспечения точного интегрирования с погрешностью менее единиц процента импульсных сигналов с одновибратора необходимо выбирать соотношение длительности импульса одновибратора к постоянной времени интегратора менее 0,01, Усиление переменного сигнала с катушки 1 производится операционным усилителем У1, а формирование однополярного отрицательного сигнала обеспечивается диодом D>, соединяющим входы Yz и У1, Коэффициент усиления У; определяется резисторами R4 и Вз, а выбор рабочей точки делителем R>Rz. Компаратор выполнен на операционном усилителе Уз, порог срабатывания которого устанавливается делителем ReR9.

Устройство для контроля обрыв;. пряжи работает следующим образом.

При прохождении металлического ферромагнитного бегунка около магнита с периодом Т6 наводятся в катушке двуполярные

1770471

55 синусоидальные импульсы (фиг, 4, а) с амплитудой пропорциональной угловой скорости в6 вращения бегунка и расстоянию h датчика от бегунка, Этот сигнал усиливается усилителем и с помощью диода преобразуется в однополярный (фиг. 4,6). Далее поступает на вход одновибратора, где формируется прямоугольный импульс определенной длительности и амплитуды, Эти импульсы интегрируются (накапливаются) в интеграторе, обеспечивая среднее напряжение U

1 работы машины $6 = — = 117 — 370 Гц и на

Т интеграторе напряжение U> превышает пороговое напряжение U< на компараторе (фиг, 4,г). B момент обрыва нить выходит из-под бегунка и он начинает останавливаться, импульсы с катушки прекращаются.

Конденсатор Сз интегратора начинает разряжаться через резистор Кт и внутреннее выходное сопротивление Уг. Обычно выбирают время разряда 0,5 — 1 с для исключения случайных срабатываний устройства от кратковременных колебаний скорости вращения бегунка несвязанных с обрывом пряжи, При уменьшении напряжения на конденсаторе Сз менее U< срабатывает компаратор, на выходе которого появляется информационный сигнал, свидетельствующий на обрыве пряжи.

Благодаря интегратору появляется определенная задержка (в данном примере определяемая ВтСз), исключающая ложные информационные сигналы об обрыве пряжи в момент ее присучивания (0,5 — 1 с) и при возможных случайных кратковременных захватах оборванной нитью бегунка, Это обеспечивается, поскольку угловая скорость бегунка при захвате всегда меньше за время интегрирования минимальной рабочей скорости бегунка, Помехи промышленной частоты (f = 50 Гц) от мощных электромагнитных наводок при переключении в сети также не приводят к ложным срабатываниям датчика ввиду амплитудной селекции сигнала с катушки и частотной в интеграторе.

Определенные размеры, прямоуголь5 ная форма vi расположение магнита у бегунка позволяет получить короткие высокоаMRëèòóäíûå импульсы с катушки и распределенное тормозящее бегунок силовое поле в зоне магнита, обеспечивающие

10 однозначную остановку бегунка у магнита.

В 1989 r. изготовлена опытная партия устройств контроля обрыва пряжи в количестве 20 шт„которая прошла с положительными результатами производственные

15 испытания на секциях кольцепрядильных машин ПА — 70 по переработке хлопка и П75ШГ по переработке шерсти. Устройство, выполненное в габаритах L х В х Н 50 х 18 х х9 мм и установленное на кольцевой планке

20 у бегунка, надежно регистрировало обрывы пряжи и фиксировало бегунок.

В 1990 г. изготовлена партия -2000 шт., в 1991 г. — испытание на опытных машинах на текстильных фабриках.

Формула изобретения

Устройство для контроля обрыва пряжи. преимущественно на кольцепрядильных машинах, содержащее катушку с постоян30 ным магнитом, размещенную вблизи траектории движения бегунка и подключенную через усилитель к входу формирователя информационного сигнала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения удобства

35 обслуживания путем фиксации бегунка после обрыва пряжи, постоянный магнит выполнен прямоугольного сечения и установлен плоскостью одного из полюсов по касательной к траектории движения бе40 гунка, причем длина стороны плоскости полюса по траектории движения бегунк выбирается из выражения

0,03

B BV

45 где m — масса бегунка:

D — диаметр кольца:

h — высота полюса магнита;

 — индукция между магнитом и кольцом кольцепрядильной машины.

1770471 д) Составитель О. Чукалин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Редактор А, Бер

Заказ 3718 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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