Устройство для регулирования натяжения ленты при мокрой намотке

 

.,С.А.Вотин, С.В.Нефедов, А.С.Шелковников и В:;С.Никити4

f изобретения

1 !

3

i (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТЫ

ПРИ МОКРОЙ НАМОТКЕ

Изобретение относится к области .автоматизации процессов переработки композиционных материалов и может быть использовано в процессах мокрой намотки ленты.

Известно устройство для регулирования натяжения ленты, содержащее

"датчик натяжения, задатчик, следящую систему и исполнительный орган с приводным механизмом (1 1.

В известном устройстве регулирование натяжения осуществляется за счет создания противодействующего момента вращающемуся ролику, охватываемому лентой без проскальзывания, с помощью электродвигателя, работа- . ющего в тормозном режиме.

Известное устройство имеет следующуие недостатки. Нити, из которых сОстоит лента, обрываясь, наматывают- 20 ся на вращающий ролик, вовлекая в этот процесс соседние нити и целые прядМ, что приводит к нарушению технологического процесса изготовления изделия из композиционных матери алов.. Кроме. того, при намотке определенного типа изделий, когда ускорение движения ленты достигает значительных величин, это устройство не в состоянии обеспечить достаточную точность регулирования натяжения пропитанной ленты.

Наиболее близким из известных устройств по технической сущности является устройство для регулирования натяжения ленты при мокрой намотке, содержащее датчик натяжения, выход которого соединен последовательно через блок сравнения, блок фазового управления, реверсивный тиристорный преобразователь с приводным механизмом с электродвигателем постоянного тока, кинематически связанным с исполнительным органом (21

Натяжение, необходимое при намотке, поддерживается созданием проти3 97914 водействующего момента, приложенного к тормозным роликам исполнительного органа с помощью электродвигателя постоянного тока, работающего в тормозном режиме, При увеличении натяжения изменяется сигнал, поступающий от датчика натяжения в блок сравнения, сигнал от блока сравнения поступает в блок фазового управления, где формируется сигнал на 16 управление тиристорным преобразователем, тиристорный преобразователь выдает соответствующее напряжение управления электродвигателем постоянного тока, уменьшая тормозной мо- 1 мент, развиваемый электродвигателем постоянного тока,, что приводит к увеЛичению натяжения наматываемой ленты.

При уменьшении натяжения момент, развиваемый электродвигателем увеличива- ется и натяжение возрастает.

Известное устройство обладает огра ниченными возможностями в отношении увеличения быстродействия устройства из-за резких колебаний скорости и ра- диуса намотки ленты.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения ленты при мокрой намотке, содержащее датчик натяжения, выход которого соединен последовательно через первый блок сравнения, блок фа- . зового управления, реверсивный тиристорный преобразователь с приводным механизмом с электродвигателем постоянного тока, кинематически связанным с исполнительным органом, дополнительно снабжено вторым блоком сравнения и пороговым устройством, при этом выход датчика натяжения соединен последовательно через второй блок сравнения и пороговое устройство со входом первого блока сравнения.

На чертеже приведена структурная схема устройства для регулирования натяжения ленты при мокрой намотке.

Устройство содержит датчик 1 натяжения, представляющий собой трехроликовую систему с подвижным средним роликом, воспринимающим натяжение через чувствительный элемент, напри- . мер, тензодатчик, задатчик 2, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу датчика

1 натяжения и второму входу второго блока сравнения 4, первый вход ко3 ф торого соединен с выходом задатчика

2, выход второго блока сравнения 4соединен со входом порогового устройства 5, выход которого подключен к третьему входу первого блока сравнения 3, выход первого блока сравнения 3 через блок 6 фазового управления, реверсивный тиристорный преобразователь 7, приводной механизм 8 с электродвигателем постоянного тока соединены последовательно. Приводной механизм 8 кинематически связан с исполнительным органом 9.

Кроме того, на чертеже изображены

l объекты регулирования - пропитанная лента 10 и оправка 11.

Устройство работает следующим образом.

Необходимое натяжение пропитанной ленты 1О, наматываемой на оправку 11, задается задатчиком 2. Сигнал с датчика 1 натяжения сравнивае- ся с сигна-. лом задатчика 2 в первом блоке сравнения 3, выполненном на основе дифференциального усилителя с большим коэффициентом усилия. Усиленное рассогласование поступает на вход блока

6 фазового управления, в котором,. в зависимости от величины и знака рассогласования, формируется сигнал управления реверсивным тиристорным преобразователем 7. Напряжение управления от реверсивного тиристорного преобразователя 7 поступает на двигатель постоянного тока приводного механизма 8. Приводной механизм

8 разворачивает исполнительный орган при этом изменяется угол охвата исполнительного органа скользящей по нему йропитанной лентой 10, что приводит к изменению ее натяжения.

Нулевая величина рассогласования, получившаяся на выходе первого блока сравнения 3, соответствует случаю, когда сила натяжения адекватна величине задания.

Если регулируемый параметр выходит .за установленные пределы регулирования, срабатывает пороговое устройство 5, получающее сигнал управления от второго блока сравнения 4.

Пороговое устройство 5 замыкает цепь обратной связи и увеличивает коэффициент усилия дифференциального усилителя первого блока сравнения 3. На вход блока 6 фазового управления поступает увеличенное. рассогласование.

Блок 6 фазового управления формирует соответствующий сигнал для ревер- .

Составитель Л. Александров

Редактор Н. Коляда Техред M. Tenep Корректор Г.огар

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Заказ 9496/21

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 . 9791 сивного тиристорного преобразователя 7, который выдает увеличенное напряжение управления электродвигателем постоянного тока приводного механизма 8, разворачивающего испол- s нйтельный орган 9 с большей скоростью, что форсирует отработку получившегося рассогласования. . Устройство может быть использовано--в составе автоматизированной си- <4 стемы управления технологическими параметрами.

Использование данного устройства при намотке изделий мокрым способом может обеспечить регулирование натяжения в диапазоне от 20 до 3000 Н с точностью +54 во всем диапазоне регулирования натяжения. (при использовании прототипа точность +154).

Формула изобретения

Устройство для регулирования натяжения ленты при мокрой намотке, содержащее датчик натяжения, выход ко-

43 6 торого соединен последовательно через первый блок сравнения, блок фа- зового управления, реверсивный тиристорный преобразователь с приводным механизмом с электродвигателем постоянного тока, кинематически связанным с исполнительным органом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно снабжено вторым блоком сравнения и пороговым устройством, при этом выход датчика натяжения соединен последовательно через второй блок сравнения и пороговое устройство с входом первого блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Любутин О.С. Автоматизация производства стеклопластиков. И ., нХимия", 1969, с. 235.

2. Бондарев И.И. Электромеханические системы контроля и управления натяжением ленточных материалов. И., "Энергия", 1980, с. 90 (прототип).