Устройство для измерения натяжения движущихся ленточных материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Н ТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ЛЕНТОЧНЫХ МАТЕРИ ЛОВ, содержащее измерительный и установленньй на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла поворота, два датчика крутяи;егЬмомента и рычаг, один конец которого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному леитопроводнику, соединен с измерительным лентопроводником, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния величины угла намотки, в него введен дополнительный рычаг, один конец которого -через второй датчик . крутящего момента, установленный соосно пассивному лентопроводнику, соединен с корпусом, а другой - с вторым входом датчика угла поворота и шарнирно соединен с осью вращения рычага, длина которого равна радиусу лентопроводников, выполненных с равными диаметрами. (5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

01 1ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ / равными диаметрами.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3667362/24-10 (22) 29.11.83 (46) 07.03.85. Бюл, 9 9 (72) И.A.Ñåðåæíèêîâ (53) 531.781(088.8) (56) 1. Бондарев Н.И. и др. Электро,механические системы контроля и уп-. равления натяжением ленточных материалов. И., "Энергия", 1980, с. 19.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3468945/18-10, 19.05.83 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ. ДВИЖУЩИХСЯ ЛЕНТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее измерительный и установленный на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла поворота, два датчика крутящего момента и рычаг, один конец кото„„SU„„ А

4(я) G 01 L 5!04. G 01 Т 5/10 рого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному лентопроводнику, соединен с измерительным лентопроводником, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния величины угла намотки, в него введен дополнительный рычаг, один конец которого .через второй датчик крутящего момента, установленный соосно пассивному лентопроводнику, соединен с корпусом, а другой — с вторым входом датчика угла поворота и шарнирно соединен с осью вращения рычага, длина которого равна радиусу лентопроводников, выполненных с

005

4,1144

Изобретение относится. к силоизме.рительной технике, а именно к устройствам косвенного измерения натяжения движущихся .с переменными угла- ми намотки ленточных материалов в технологических линиях изготовления изделий сложных форм методом намотки на оправку .

Известно устройство для измерения натяжения движущихся ленточных мате- 10 риалов, содержащее корпус с установленным на нем пассивным лентопроводником и измерительный лентопровод" ниК (1) .

Недостатком. устройства является 15 низкая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности .является устройство для измерения натяжения. движущихся ленточных. материалов, со- 20 держащее измерительный и установленныи на корпусе пассивный лентопровоД".инки, выполненные в виде невращаю-"щихся цилиндров, датчик угла поворота два датчика крутящего момента и ры- 25 чаг, один конец которого через первый датчик крутящего мбмента, установленный соосно измерительному лентопроводннку, соединен с измерительным лептопроводннком, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворо-. та (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность вследствие наличия погрешности, обусловленной

35 изменением коэффициентов трения между движущимся ленточным материалом и лентопроводниками вследствие переменного во времени угла намотки.

Цель изобретения. — повышение точности за счет уменьшения влияния вели-пи угла намотки.

Указанная цель достигается. тем, что в устройство для измерения натя- 45 жения движущихся ленточных материалов, содержащее измерительный и установленный на корпусе пассивный лентопроводники, выполненные в виде невращающихся цилиндров, датчик угла 50 поворота,два датчика крутящего момента и рычаг, один конец которого через первый датчик крутящего момента, установленный соосно измерительному лентопроводнику, соединен с иэмери- 55 тельным.лентопроводником, а второй датчик снабжен осью вращения и связан с одним входом датчика угла поворота, введен, дополнительный рычаг, один конец которого через второй датчик крутящего момента, установленный соосно пассивному-лентопроводнику, соединен с корпусом„ а другой с вторым входом. датчика угла поворота и шарнирно. соединен с осью вращения рычага, длина которого равна ра- диусу.лентопроводников, выполненных с равными диаметрами.

На фиг. 1 приведена расчетная схема для с. ределения натяжения движущегося через -предлагаемое устройство ленточного материала, на фиг. 2— предлагаемое устройство, вид в плане, на фиг. 3 — устройство, вид сбоку, Предлагаемое устройство содержит; установочное кольцо 1, на котором неподвижно установлен невращающийся-. пустотелый пассивный лентопроводник

2, внутри которого и соосно ему установлен датчик 3 крутящего момента.

На моментовоспринимающем валу датчика 3 крутящего момента закреплен рычаг 4 с противовесом 5 и шарниром

6. Соосно шарниру 6 на рычаге 4 установлен датчик 7 угла поворота. В шарнире 6 установлен рычаг 8 с противовесом 9 и вторым датчиком 10 крутящего момента на моментовоспри-. .нимающем валу которого и соосно ему установлен пустотелый невращающий-. . ся измерительный лентопроводник 11, причем радиусы измерительного 11 и пассивного 2 лентопроводников одинаковы и равны межцентровой длине рычага 8.

Датчики 3 и 10 крутящего момента,а также датчик 7 угла поворота под- ключены к аналого-цифровым преобразователям микро-ЗВМ 12.

Устройство для измерения натяжения ленточных материалов работает сле,дующим образом.

При движении ленточного материа ла 13 по лентопроводникам 2 и 11 измерительный лентопроводник 11 получает вращающий момент m, который непрерывно измеряется датчиком 10 крутящего момента, а рычаг 8 с измерительным лентопроводником 11 и противовесом 9 занимает единственно возможное для данного угла намотки, коэффициента трения и модуля силы натяжения угловое положение j3 относительно продольной, оси рычага 4, 3 1144005 4 которое непрерывно измеряется датчи- Сигналы, пропорциональные. величиком 7 угла поворота. нам моментов М, П1и угла P, поступа

Одновременно датчик 3 крутящего ют с датчиков 3, 10 и 7 соответстмомента измеряет момент М, приложен- венно на аналого †. цифровые преный к рычагу 4 через шарнир .6 и ры- > образователи микро — ЭВМ )2, кочаг 8 от равнодействующей силы натя- торая рассчитывает величину накения ленточного материала.на измери- тяжения по аналитической зательном лентопроводнике 11. висимости

F i28@ -р @65/ 8

2 (" . 2 (((.Ъ

"(<1% В((ем (- — (((slcos((В(1-- ) -s n((Рв (ua.û 2(ú(Âñ е((й1а((1(-ц — у.(в -(aim() ан m â

5= где

F= Mt l1l+

In Q

R(8-R )-SReinP

Ъ

В » R -25Ясо f6

R0 а+ТЯ =М; sa TR m3 бр-т (= О) (3 + ф 8(A (6 8(п $ Ф 8 сОВP соби Ф pl р®(-coo ();

М вЂ” мгновенное значение крутящего момента, измеряемого датчиком

3 крутящего момента, \ .

fA †мгновенное .значение крутящего момента, измеряемого датчиком

10 крутящего момента;

Р мгновенное значение угла -между продольной осью рычага 4 и продольной осью .рычага 8, из- 30 меряемое датчиком 7 угла поворота;

S --. .межосевая длина рычага 4; - радиусы пассивного 2 и измерительного 11 лентопроводниковз5 межосевая длина рычага 8 °

Вышеприведенное аналитическое выражение для расчета величины натяже- ния (з получено решением системы уравнений (фиг. 1). 40

Я(Ь -Я )-8RsinP B -ЗЯ -2ВЯco4Р

2 . .Э

Ь t R -2ВЯсоБ f6 де б — сила натяжения ленточного ма ; териала движущегося с переменным углом намотки, Т вЂ” сила натяжения ленточного материала на участке от пассивного 2 до измерительного 11 лентопроводника, а — плечо силы 5 относительно оси пассивного лентопровод- . ника 2; — плечо силы 5 относительно оси шарнира 6; ."((— плечо силы Т относительно оси шарнира 6;

1— угол между .продольной осью рычага 8 и прямой, перпендикулярной направлению дей-: ствия силы 5 в данный момент времени.

В качестве датчиков.3 и 10 крутящего момента могут быть использованы магнитоупругие или тензорезисторные преобразователи крутящего момента.

В качестве датчика 7 угла.поворота может быть установлен индукционный фазовый преобразователь углового перемещения в цифровой код.

Применение изобретения позволит повысить точность измерения натяжения движущегося с переменным углом намотки ленточного материала.

1144005

Составитель А.Амаханов Редактор Т.Кугрышева Техред А.Бабниец Корректор В.Синицкая

Заказ 896/35 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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