Средство для мониторинга крутки пряжи, нитей и параметров работы кольцевой прядильной машины
Средство для мониторинга крутки пряжи, нитей и параметров работы кольцевой прядильной машины содержит электрическую схему с датчиком, установленным в зоне кольца крутильно-мотального механизма, дополнительный датчик, размещенный в непосредственной близости от цилиндра выпускной пары вытяжного прибора, при этом оба датчика через триггеры Шмитта и фильтры соединены с микроконтроллером, соединенным с кварцевым резонатором и связанным с входом USB, при этом вся схема подключена к формирователю стабилизированного опорного напряжения. Средство позволяет повысить точность измерения. 2 илл.
Полезная модель относится к прядильному производству текстильной промышленности и предназначено для непрерывного мониторинга основных характеристик крутильно-мотального механизма кольцевой прядильной машины и параметра крутки.
Известно средство для непрерывного измерения крутки движущейся пряжи (пат.4648054 США, G01H 17/00, G06F 15/46, Непрерывное измерение диаметра пряжи и крутки / Джэ Лин By, Бошра Дауд Фарах; патентообладатель Юнисерч Лимитед, Австралия. - 
622,478; заявл. 20.06.84; опубл. 03.03.87.), которое содержит систему для измерения угла кручения и диаметра движущейся пряжи.
Система включает в себя:
- средство для измерения линейного перемещения пряжи, содержащее ролик, по окружности которого перемещается нить, приводя его во вращение, и датчик для измерения скорости вращения указанного ролика, состоящий из оптронов и отражателей;
- средство для измерения смещения плоскости окружности свободно вращающегося диска, установленного с возможностью контакта с движущейся пряжей. Ось вращения диска параллельна центральной оси пряжи;
- фотоэлектрические средства и источники света, расположенные на противоположных сторонах перемещающейся и эталонной нити;
- средство для сравнения выходных сигналов фотоэлектрических средств.
Одновременное измерение угла кручения и диаметра движущейся пряжи позволяет выполнить расчет крутки в соответствии с математическим выражением:
где T - число витков на единицу длины;
- угол кручения;
d - диаметр пряжи.
Недостатком системы является то, что процесс измерения параметров не включен в производственный процесс производства пряжи.
За прототип принято средство контроля крутки в процессе производства (пат. 8079207 США, D01H 7/52, D01H 13/32. Система крутки для крутильных и прядильных машин / Хорди Галан Лонгерас; патентообладатель - Фримал Трейдинг, Испания - 12/600,684; заявл. 09.05.08; опубл. 20.12.11).
Система крутки для крутильных и прядильных машин состоит из вращающегося шпинделя, катушки, прикрепленной к шпинделю, кольца, расположенного вокруг катушки, бегунка на кольце установленного с возможностью движения за счет переменной скорости вращения шпинделя, шкива служащего для подачи нити, питания бегунка и заполнения катушки нитью. Система крутки так же включает в себя средство для определения скорости вращения бегунка, состоящее из ультразвукового датчика, расположенного на кольцевой планке вблизи кольца.
Недостатком прототипа является то, что при контроле крутки в данном устройстве не учитывается коэффициент укрутки.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности измерения.
Указанный технический результат достигается тем, что в средстве для мониторинга крутки пряжи, нитей и параметров работы кольцевой прядильной машины, содержащем электрическую схему с датчиком, установленным вблизи кольца крутильно-мотального механизма, согласно полезной модели, средство содержит дополнительный датчик, размещенный в непосредственной близости от цилиндра выпускной пары вытяжного прибора, при этом оба датчика через триггеры Шмитта и фильтры соединены с микроконтроллером, соединенным с кварцевым резонатором и связанным с входом USB, при этом вся схема подключена к формирователю стабилизированного опорного напряжения.
Технический результат, заключающийся в повышении точности, достигается за счет определения дополнительного показателя - коэффициента укрутки, используемого микроконтроллером в процессе измерения крутки, что повышает достоверность полученного результата.
На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства, на фиг. 2 - схема подключения устройства к кольцевой прядильной машине.
Устройство содержит оптические датчики 1 и 2, триггеры Шмитта 3 и 4, фильтры 5 и 6, кварцевый резонатор 7, микроконтроллер 8 и формирователь стабилизированного опорного напряжения 9.
Оптические датчики 1 и 2 подключены к триггерам Шмитта 3 и 4, выходы которых через фильтры 5 и 6 соединены с цифровыми входами микроконтроллера 8. При этом микроконтроллер 8 связан с кварцевым резонатором 7 и соединен с входом USB. Вся схема подключена к формирователю стабилизированного опорного напряжения 9.
Устройство работает следующим образом.
Оптический датчик 1 устанавливается вблизи кольца 10 крутильно-мотального механизма. Оптический датчик 2 устанавливается вблизи выпускного цилиндра 11 выпускной пары. При появлении бегунка 12, скользящего по поверхности кольца 10, и метки 13, нанесенной на выпускной цилиндр 11, в видимых зонах датчика 1 и 2 соответственно, на их выходах происходит изменение уровня сигнала, на которое реагируют триггеры Шмитта 3 и 4, в результате чего на их выходе формируется прямоугольный импульс. Далее импульсы через фильтры 5 и 6 поступают на цифровые входы микроконтроллера 8. В это время в микроконтроллере 8 модуль захват/сравнение, управляемый фронтом импульса, работает в режиме захвата, при котором активный фронт импульса, появившегося на внешнем выводе микроконтроллера 8, приводит к захвату значения таймера/счетчика и загрузке его в регистр захвата/сравнения. Частоту тактирования fтакт таймера задает кварцевый резонатор 7. Показания таймера являются одними из основных данных, для определения крутки. Накопив массив из необходимого количества данных таймера, микроконтроллер 8 отправляет их на вход USB.
Известно, что совершая один оборот по ребру кольца, бегунок сообщает пряже одно кручение, поэтому число кручений на один метр пряжи, подаваемой в зону кручения, определяется по математическому выражению:
где nб - частота вращения бегунка, мин"1
в.ц. - окружная скорость выпускного цилиндра выпускного прибора, м/мин
KУ - коэффициент укрутки мычки. Согласно методике определения коэффициента укрутки - как отношения длины полученного продукта l к длине мычки l 0, а так же зная радиусы выпускного цилиндра и кольца, заявляемое средство определяет коэффициент укрутки и крутку.
Средство для мониторинга крутки пряжи, нитей и параметров работы кольцевой прядильной машины, содержащее электрическую схему с датчиком, установленным в зоне кольца крутильно-мотального механизма, отличающееся тем, что средство содержит дополнительный датчик, размещенный в непосредственной близости от цилиндра выпускной пары вытяжного прибора, при этом оба датчика через триггеры Шмитта и фильтры соединены с микроконтроллером, соединенным с кварцевым резонатором и связанным с входом USB, при этом вся схема подключена к формирователю стабилизированного опорного напряжения.
