Устройство для регулирования натяжения гибкого материала

Авторы патента:

B65H77 - Регулирование натяжения материала

Владельцы патента RU 2255891:

Ивановская государственная текстильная академия (RU)

Изобретение относится к средствам регулирования и может быть использовано для регулирования натяжения гибких материалов на машинах текстильного, бумагоделательного, полиграфического и других производств, и позволяет регулировать натяжение без превышения относительной деформации выше заданной при транспортировании материалов с различными модулями упругости. Для этого устройство содержит входной и выходной импульсные датчики длины материала, своими выходами соединенные с входами измерителя относительной деформации материала. Устройство имеет также датчик натяжения материала, выходом подключенный к одному из входов блока, вычисляющего произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения материала, другой вход которого подключен к выходу блока вычисления относительной деформации материала. Выход блока вычисляющего произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения соединен с одним из входов блока, вычисляющего заданное значение натяжения, второй вход которого связан с выходом задатчика относительной деформации материала. Выход блока определения заданного натяжения материала и выход датчика натяжения соединены с входами элемента сравнения. Выход элемента сравнения подключен ко входу блока, формирующего управляющее воздействие, выход которого соединен с реверсивным исполнительным механизмом, связанным с натяжным устройством. 1 ил.

Изобретение относится к средствам регулирования и может быть использовано для регулирования натяжения гибких материалов на технологических машинах текстильного, бумагоделательного, полиграфического и других производств.

Известно устройство для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее датчик натяжения через элемент сравнения, электрически связанный с регулятором, задатчик натяжения и приводной электродвигатель (исполнительный механизм) [1].

Известно, что материал должен транспортироваться по технологическому оборудованию таким образом, чтобы в нем возникала лишь упругая составляющая деформации. В этом случае материал, вытягиваемый в процессе движения, восстановит свои первоначальные геометрические размеры при выходе из зоны транспортирования.

Недостатком устройства является постоянство заданного значения натяжения для регулятора при транспортировании материалов с различными модулями упругости. Так, например, установленное значение заданного натяжения для одного материала может вызвать превышение допустимой относительной деформации материала с другим модулем упругости. Таким образом, необходимо изменять заданное значение натяжения при транспортировании материалов различных видов.

За прототип принято устройство для регулирования натяжения материала, содержащее датчик натяжения материала, задатчик натяжения через элемент сравнения, подключенный с входом блока управления, выход которого связан с исполнительным механизмом [2].

Недостатком устройства является постоянство заданного значения натяжения для регулятора, приводящее к превышению допустимой относительной деформации, при транспортировании по оборудованию материалов, имеющих различные модули упругости.

Техническим результатом является регулирование натяжения без превышения относительной деформации выше заданной при транспортировании материалов с различными модулями упругости.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования натяжения гибкого материала, содержащем датчик натяжения материала, задатчик натяжения через элемент сравнения, подключенный к входу блока управления, выход которого связан с исполнительным механизмом, согласно изобретению устройство содержит входной и выходной импульсные датчики длины материала, выходами подключенные на входы измерителя относительной деформации материала, выход которого соединен с одним из входов блока определения произведения модуля упругости материала на его площадь поперечного сечения, второй вход этого блока связан с выходом датчика натяжения, а выход блока связан с одним из входов вычислителя заданного значения натяжения материала, второй вход которого соединен с выходом задатчика относительной деформации материала, а выходом блок вычисления заданного значения натяжения соединен с одним из входов элемента сравнения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит входной 1 (Д_и.вх.) и выходной 2 (Д_и.вых.) импульсные датчики длины материала, своими выходами соединенные с входами измерителя относительной деформации материала 3 (ε _TEK). Устройство имеет также датчик натяжения 4 (ДН), выходом подключенный к одному из входов блока 5, вычисляющего произведение модуля упругости Е на площадь поперечного сечения S материала Е· S=Т_ТЕК/ε _TEK. Другой вход блока 5 подключен к выходу блока 3 вычисления относительной деформации материала (ε _TEK). Выход блока 5 соединен с одним из входов блока 6, вычисляющего заданное значение натяжения по формуле Т_ЗАД.=ε _ЗАД.·Е· S. Второй вход блока 6 соединен с выходом задатчика 7 относительной деформации материала (ε _ЗАД). Выход блока 6 и выход датчика 4 натяжения материала соединены с входами элемента сравнения 8, формирующего разность Δ Т=Т_ЗАД.-т_ТЕК.. Выход элемента сравнения 8 соединен с входом блока 9 формирования управляющего воздействия, выход которого соединен с реверсивным исполнительным механизмом 10 (ИМ). Выход 10 связан с входом регулирующего органа - натяжного устройства 11, например, в виде поворотной рамы с не вращающимися роликами.

Устройство работает следующим образом.

Посредством задатчика 7 устанавливается допустимая относительная деформация ε _ЗАД, которая обеспечивает транспортирование материала в пределах упругой составляющей. При транспортировании материала по оборудованию импульсные датчики 1 и 2 формируют прямоугольные импульсы, поступающие на входы измерителя текущей относительной деформации материала 3. Датчик натяжения 4 (ДН) формирует сигнал о текущем значении материала Т_ТЕК. В блоке 5 вычисляется отношение Т_ТЕК/ε _TEK. которое характеризует произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения материала E· S. В блоке 6 вычисляется заданное значение натяжения материала по формуле Т_ЗАД.=ε _ЗАД·E· S. В элементе сравнения 8 происходит вычисление разности Δ Т=Т_ЗАД-Т_ТЕК. Если Δ Т=0, то блок формирования управляющего воздействия 9 не изменяет управляющее воздействие на исполнительный механизм 10 и регулирующий орган 11 остается в определенном положении, при котором в зоне обработки обеспечивается заданное натяжение. Пусть, например, в технологической машине начал транспортироваться материал с такой же площадью поперечного сечения S, но с другим модулем упругости Е, например меньшим. Это приведет к увеличению значения относительной деформации в зоне обработки, измеренной блоком 3. В блоке 5 рассчитается произведение E· S. В блоке 6 будет вычислено заданное значение натяжения. В блоке сравнения 8 вычисляется разность Δ T. Блок формирования управляющего воздействия 9 сформирует сигнал на исполнительный механизм 10, который повернет натяжное устройство 11 против часовой стрелки, уменьшив тем самым натяжение Т_ТЕК. в зоне обработки, и относительная деформация будет снижена до заданного значения. Если будет транспортироваться материал с большим модулем упругости Е, то устройство увеличит натяжение в зоне обработки путем поворота натяжного устройства 11 по часовой стрелке. Таким образом, устройство регулирует натяжение транспортируемого и обрабатываемого материала с заданной относительной деформацией, не приводящей к изменению геометрических размеров при выходе материала из зоны обработки технологической машины.

Источники информации

1. А. С. СССР № 906883, кл. В 65 Н 23/20, 1981 г.

2. Патент РФ № 2142400, кл. В 65 Н 77/00, 1999 г.

Устройство для регулирования натяжения материала, содержащее датчик натяжения материала, задатчик натяжения, через элемент сравнения подключенный к входу блока управления, выход которого связан с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что устройство содержит входной и выходной импульсные датчики длины материала, выходами подключенные на входы измерителя относительной деформации материала, выход которого соединен с одним из входов блока определения произведения модуля упругости материала на его площадь поперечного сечения, второй вход этого блока связан с выходом датчика натяжения, а выход блока связан с одним из входов вычислителя заданного значения натяжения материала, второй вход которого соединен с выходом задатчика относительной деформации материала, а выходом блок вычисления заданного значения натяжения соединен с одним из входов элемента сравнения.

Изобретение относится к технологическому оборудованию метизной промышленности, а именно к производству стальных канатов, и может быть использовано в технологическом процессе производства канатов при их свивке.

Регулятор натяжения гибкого элемента, сматываемого с барабана (варианты) // 2171772

Регулятор натяжения гибкого элемента, сматываемого с барабана // 2171771

Стенд для наземной отработки развертывания орбитальной тросовой системы и способ управления им (варианты) // 2164885

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при наземной отработке тросовых систем. .

Регулятор натяжения гибкого элемента, сматываемого с барабана (варианты) // 2162435

Регулятор натяжения гибкого элемента, сматываемого с барабана // 2162434

Устройство для формирования рулона гибкого материала // 2151729

Изобретение относится к устройствам для формирования рулона наматываемого упругого материала и может быть использовано в производстве рулонных материалов в бумагоделательной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Регулятор натяжения // 2142400

Изобретение относится к регуляторам натяжения длинномерных материалов и используется при автоматизации процесса изготовления изделий из композиционных материалов методом намотки.

Способ регулирования плотности намотки рулонных материалов // 2120400

Изобретение относится к способу регулирования плотности намотки длинномерных материалов в рулон. .

Способ регулирования производительности ткацкого станка и система для его осуществления // 2045457

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано в текстильном машиностроении, в частности при автоматизации ткацких станков. .

Устройство для формирования длинномерных материалов в рулон // 2329939

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в приготовительном отделе ткацкого производства на шлихтовальных и перегонных машинах

Автоматизированная система исследования химических волокон // 2375294

Изобретение относится к системам исследования характеристик полимерных материалов

Способ формирования партии бобин и устройство для его осуществления // 2483015

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к красильно-бельному производству

Устройство управления формированием сновальных валов // 2493088

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в приготовительном отделе ткацкого производства на сновальных машинах. Устройство управления формированием сновальных валов содержит электропривод сновального вала, электропривод укатывающего вала, датчик радиуса намотки, датчик числа оборотов сновального вала, счетчик числа оборотов сновального вала, блок деления, блок формирования заданной толщины наматываемой основы, релейный блок и сумматор, причем выходы датчика радиуса намотки и датчика числа оборотов сновального вала подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с первыми входами сумматора и релейного блока, второй вход которого подключен через счетчик числа оборотов сновального вала к выходу датчика числа оборотов сновального вала, а выход через блок формирования заданной толщины наматываемой основы ко второму входу сумматора, подключенного своим выходом к входу электропривода укатывающего вала. Изобретение позволяет повысить точность поддержания параметров намотки сновального вала, а именно плотности и длины наматываемой основы. 1 ил.

Устройство управления формированием сновальных валов // 2499758

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в подготовительном отделе ткацкого производства на сновальных машинах. Устройство управления формированием сновальных валов содержит электропривод сновального вала, электропривод уплотняющего вала, датчик оборотов сновального вала. Устройство дополнительно содержит измеритель длины наматываемой основы, вычислитель угла поворота сновального вала, блок задания начального значения радиуса намотки, блок задания показателя плотности намотки, квадратор, блок умножения, блок деления и два сумматора. При этом датчик оборотов сновального вала своим выходом подключен через вычислитель угла поворота сновального вала к первому входу блока умножения и к входу квадратора, который своим выходом соединен с первым входом блока деления, подключенного своим вторым входом к выходу первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока умножения, а второй с выходом датчика длины наматываемой основы. При этом выход блока деления соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока задания показателя плотности намотки, а выход подключен к входу электропривода укатывающего вала. Техническим результатом является повышение точности стабилизации плотности намотки и длины наматываемой основы. 1 ил.

Устройство для регулирования натяжения ленточного материала // 2536488

Изобретение относится к области текстильного производства. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит электропривод рулона, датчик числа оборотов рулона, датчик натяжения, датчик длины наматываемого материала, сумматор, переключатель, блок задания модуля упругости материала, блок задания натяжения, блок масштабирования, второй сумматор, первый и второй блоки деления и интегратор. Датчик натяжения соединен своим выходом с первым входом первого сумматора и с первым входом первого блока деления. Второй вход первого блока деления подключен к выходу блока задания модуля упругости материала, а выход к первому входу второго блока деления. Второй вход второго блока деления соединен с выходом датчика длины наматываемого материала. Выход второго блока деления через размыкающий контакт переключателя соединен с первым входом второго сумматора. Второй вход второго сумматора через замыкающий контакт переключателя подключен к датчику длины наматываемого материала. Вход переключателя связан с датчиком числа оборотов рулона. Выход второго сумматора через блок масштабирования соединен с входом интегратора. Интегратор подключен своим выходом к входу блока задания натяжения. Выход блока задания натяжения соединен с вторым входом первого сумматора. Первый сумматор своим выходом соединен с входом электропривода рулона. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

Устройство для контроля натяжения оттяжек // 2559608

Изобретение относится к средствам контроля натяжения оттяжек антенно-мачтовых устройств. Устройство содержит первое и второе соединительные звенья, основание, двойной двуплечий рычаг и сжимаемый элемент в виде изогнутой листовой пружины с пазами. Основание содержит основную плоскость основания с расположенными на ней полками. Двойной двуплечий рычаг образован двумя параллельно расположенными пластинами и соединяющими их тремя осями. Первой осью рычаг соединен с полками основания, на второй оси закреплено первое соединительное звено, а третья ось опирается на изогнутую листовую пружину с пазами. Пружина концами упирается в основную плоскость основания, а полки основания входят в пазы пружины. На полках основания закреплено второе соединительное звено. На наружных поверхностях полки основания и пластины двойного двуплечего рычага выполнены риски, совмещение которых сигнализирует о достижении требуемого растягивающего усилия, приложенного к устройству через первое и второе соединительные звенья. В результате уменьшаются габаритные параметры устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для определения плотности намотки рулонных материалов // 2578469

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в оборудовании для намотки основы и ткани. Устройство для определения плотности намотки рулонных материалов содержит импульсный датчик числа оборотов рулона, вычислительный блок, импульсный датчик радиуса рулона, релейный блок, два аналого-цифровых преобразователя, масштабирующий блок, накапливающий сумматор, блок деления и регистрирующий прибор. Импульсный датчик числа оборотов рулона подключен к первому входу релейного блока. Второй вход релейного блока вместе с входом первого аналого-цифрового преобразователя соединены с импульсным датчиком радиуса рулона. Выход релейного блока подключен через последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и масштабирующий блок к входу накапливающего сумматора. Сумматор связан своим выходом с первым входом блока деления. Второй вход блока деления подключен к выходу вычислительного блока. Вычислительный блок соединен своим входом с выходом первого аналого-цифрового преобразователя. Выход блока деления подключен к регистрирующему прибору. Обеспечивается повышение точности контроля плотности намотки с учетом действующих напряжений. 1 ил.

Устройство для намотки ткани в рулон // 2608683

Изобретение относится к области легкой промышленности. Устройство для намотки ткани в рулон содержит импульсный датчик частоты вращения рулона, два узла сравнения и электродвигатель рулона. Электродвигатель через усилитель мощности подключен к выходу первого узла сравнения. К инвертирующему входу первого узла сравнения подключен датчик натяжения, а к прямому входу подключен блок задания натяжения. Дополнительно устройство намотки содержит первый и второй блоки деления, датчик радиуса рулона, счетчик числа оборотов рулона, реверсивный счетчик числа оборотов рулона и блок задания числа витков ткани на периферии рулона. С блоком задания натяжения соединен выход второго узла сравнения. К прямому входу второго узла сравнения подключен выход первого блока деления, а к инвертирующему входу подключен выход второго блока деления. Первые входы блоков деления подключены к датчику радиуса рулона. Второй вход первого блока деления соединен через счетчик числа оборотов рулона с выходом импульсного датчика частоты вращения рулона. Датчик частоты вращения подключен к первому входу реверсивного счетчика числа оборотов рулона. Второй вход реверсивного счетчика числа оборотов связан с выходом блока задания числа витков ткани на периферии рулона, а выход подключен ко второму входу второго блока деления. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.