Способ регулирования величины натяжения

ОП И

Союз Советских

Социал мстмческих

Республик (11) б2351З изоьеетения

К ПАеИНТУ

{61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 05.07.74 (21) 2046056/28-12 (23) Приоритет — (32) 06.07.73 (З1) 7 6396/7 3 Рз) Япония

У (51) М. Кл.

В 65 Н 25/22

Гесударстаеииый кенетет

Совета Мееестроа СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 05.09.78рзоллетеиь ¹33 (53) УДК 621,85. .058(088.8) (45) Дата опубликования описания 09.08.78

Иностранец

Хироси Катаока

{Япония) (72) Автор изобретения

И ностранная . фирма

II

Катаока Машин Продакт Ко, Лтд (Япония} (71) Заявитель (54} СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

НАТЯЖЕНИЯ ПРИ СМАТЫВАНИИ

Изобретение относится к способу регупирования величины натяжения при сматывании полосы листового материала.

При сматывании листового материала, 5 например бумаги, пленки пластического материала или ткани, с приводом за середину рулона наиболее важным фактором, влияющим на качество листового материала является натяжение, под которым веЭ

l0 дется сматывание.

Листовой материал желательно сматы вать в условиях идеального режима постепенного ослабления натяжения. Этот режим называется режимом убывания натяжения, l5 и параметры его зависят от характера сматываемого листового материала, его размеров, условий ведения процесса и т.д.

Известен способ регулирования натяжения, в котором измеряют фактическое 20 значение натяжения материала, рассчитывают регулирующее воздействие, определяющее требуемое значение натяжения в каждый момент процесса, намотки, а сигнал алгебраической разности между фак- 25 тическим и требуемым регулируемыми значениями натяжения используют в качестве управляющего воздействия для ре- гулирования натяжения (11.

Целью изобретения является повышение качества намотки, которое достигается за счет того, что измеряют количество смотанного материала в каждый момент процесса намотки, а регулирующее воздействие, определяющее требуемое значение натяжения в каждый момент процесса на мотки, рассчитывают по уравнению

Т То (1 с(X ) в где То - натяжение в начальный момент процесса намотки;

Х вЂ” отношение геометрического параметра рулона в произвольный момент цикла сматывания к заданному параметру; а — коаффициент, характеризующий скорость изменения натяжении, при еР. = con st;, t3 - коаффициент, определяющий характер изменения натяжения,. при с

=const. 623513

На фиг. 1 изображен график зависимости между натяжением при сматывании и размером рулонау на фиг. 2 - блоксхема системы регулирования ддя осуществления предлагаемого. способа; на фиг. 3 -. блок-схема системы управления,; на фиг. Ф и 5 - то же, варианты выполнения.

Хривые регулирования натяжения при сматывании, изображенные на фиг. 1, относятся к режиму, при котором сматьъ- 10 вание, начинающееса с исходного радиуса

Я „,„и, осуществляетса с постепенным уменьшением натяжения по мере приближения радиуса рулона к величине:Мщд„с i . соответствующей завершению цикла сматыванна

Эти кривые представлятотся следующим теоретическим уравнением

Т=Т, (3 аСХ ), где T натяжение в начальный момент цикла намотки (отсчетный уровень натяжения) ) (. - коэффициент, характеризующий ско рость изменения натяжения при &=ссу 8 ; 2S

Х - отношение геометрического параметра рулона в произвольный момент цикла сматывания к заданному параметру;

9 -коэффициент,,определяющий характер изменении натяжения при сС=сО тИ. Зр

В приведенном уравнении коэффициентът имеют следующие значения.

Коэффициент с(. отражает скорость изменения натяжения. При с4- = О Т То так, что получаетса постоянное по харак- З теристикэ натяжение. При СС + 1 Т

Т,>(1 + Х ), так, что получаетса харак

В теристика натяжения, возрастающаа или убывающая на 1ОО% цо отношении к начальному значению натяжения в момент 4о пуска. Прис(- - + O,5 Т - То(1 и

О,G Х@), так, что характеристика натяжения возрастает или падает íà 50% err носительно натажениа в начальный,момент пуска, 45

Ь оэффчнциент 8 отражает характер из менения натяжения. При О 1Т Т(1-Х) так, что получаем линейную характеристику (фиг. 1 . ПриО>1О. получаетса вы- =.aê вверх кривая, прй. 4Р Й- вогнутая 50 вверх криваяь Комбинацией коэффициентов

Д, и б получаем жеттательную харак теристику натяжения. В этом случае скорость иэменениа натяжения,называется

ЕОТЕПЕООЬЮ1 КОНУСНОСтУте 55

Величина Х зависит от геометрического параметра сматываемого рулона.

Пример 1. В качестве параметра выбрана длина смоитанного отрезка полосы. В этом случае X = -С- где 4

6 ааданиааО длина смотанного отрезка; g длина смотанного отрезка в произвольйый момент цикла сматывания.

Пример 2. В качестве параметра выбрана площадь поверхности смотанного доела полОсы. B етоы случае X + где А - заданная площадь поверМе ности смотанного отрезка; ° а - площадь поверхности смотанного отрезка в произвольный момент цикла сматывания; % ширина полосы листового материала.

Пример 3. В качестве параметра выбран объем: смотанного отрезка полосы.

В этом случае Х " у ",, где

1 4I t.

- заданный объем смотанно о отрезка

f у - объем смотанного отрезка в произвольный момент цикла сматываниа; 6 толщина листового материала.

Пример 4. В качестве параметра выбрана площадь поперечного сеченця,„ рулона. В этом случае Х

Ас где А - заданная площадь поперечного сечения готового рулона; а - площадь тюперечного сечения рулона в произволь ный момент цикла сматывания.

Толщина полосы 1 листового материаь ла измеряется прцщтосрблением, 2 дла измерения толщины (фиг. 2). Широкое применение нашли приспособления для измерения толщины, работаиицие с использованием бета-лучей. По направляющему ролику 3 полоса 1 проходит к приспособ лению 4 для измерениа натяжении. Затем полоса огибает направлающий ролик 5 и контактный ролик 6 и сматывается в рулон 7.

В приспособлениях дла измерения натяжения используютса средства, преобра-, зующие перемещение родика; приспособле ниа, происходящее под действием ната женин, в электрический сигнал, такое преобразование осуществляется с использованием дифференциального трансформатора, тензодатчика и т. п.

Расположенное на пути полосы приспо-. собление 8 дла измерения длины полосы содержит, как правило; генератор импульсов, подающий импульс при прохождении каждой единицы длины полосы.

В случае применения в сматывающей системе контактного ролика 6 определение радиуса рулона в приспособлении 9

I может производиться на основании опреде денна углового положения контактного ро дика. Если контактный ролик не применяется, то по двум параметрам - частота tl вращения рулона и линейнаа скорость 6 полосы может быть вычислен радиус К

2Еи

623513

Сердечник 10 рулона 7 устанавливае ся в моталку 11. Крутящий момент передается на сердечник 10 от источника 12 крутящего момента через приспособление

13 для измеренйя крутящего момента.

Источник 12 крутящего момента обеспе» чивает изменение величины крутящего момента механическим путем по командам автоматической системы управления.

Источник 12 крутящего момента содержит комбинацию двигателя со сцепкой муфтой. Можно применять непосредственно регулируемый электродвигатель постоянного тока либо моментный электродвигатель, 1

Приспособление 13 для измерения крутящего момента содержит торсионный стер15 жень.

Приспособление 14 для изменения ши рины полосы представляет собой механизм, предназна-.енный, например, для изменения положения моталки 11 иль для перемеше20 ния приспособлений продольной резки, полосы (не показаны). Это позволяет, в случае необходимости, изменить ширину сматываемой полосы. Система, изображенная на фиг. 3, содержит! блок 15 задания величины желательного натяжения, блок 16 сравнения, усилитель 17, сердечник 10 и приспособление 4 для измерения натяжения, ЗО

При достижении желательной длины Ь смотанного отрезка полосы с блока 18 подается сигнал, по которому сматывание автоматически прекращается или произво» дится смена бобины.

Таким образом, можно получить стандартный рулонный материал.

Если в качестве переменного параметра процесса сматывания используется плоЩадь ПоверхностИ Или Объем смотанногО 4о отрезка, то в блок 15 задания величины желательного натяжения вводится коэффициент, учитывающий изменение ширины по лосы листового материала.

Когда при движении полосы измеряется 4> ее ширина или когда в качестве перемен ного параметра процесса сматывания при- ната площадь поперечного сечения рулона или объем смотанного отрезка, соответст вуюшие значения аналогичным образом вводятся в виде сигнала в блок 15.

В варианте осуществления способа (фиг. 4) система содержит блок 19 вы- . числения натяжения, включенный между приспособлением 13 для измерения крутящего момента и блоком 16 сравнения.

Производится измерение величины 4;", крутящего момента, создаваемого приво» дом сматываюшего устройства и приложенного к середине рулона. Измеряется радиус М рулона и вычисляется натяжа Г ние Т „. В процессе регулирования производится сравнение вычислешюй величины с желательной величиной натяжения.

В третьем варианте осуществления способа (фиг. 5) система содержит блок

20 вычисления крутящего момента, включенный между блоком 16 сравнения и усилителем 17.

Величина крутящего момента полу чается умножением величины натяжения на величину радиуса. рулона.

При необходимости регулирования с повышенной точностью может быть применена обратная связь, основанная на использовании величины измеренного крутя» щего момента.

Формула изобретении

Способ регулирования натяжения, на пример, при намотке рулонных материалоЬ, в котором измеряют фактическое зйаче- ние натяжения материала, рассчитывают регулирующее воздействие, определяющее требуемое значение натяжения в каждый момент процесса намотки, а сигнал алга браической разности между фактическим и требуемым регулирующими значениями натяжения используют в качестве управляющего воздействия для регулирования натяжения, о т л и ч а .ю шийся тем что, с целью улучшения качества намотки, измеряют количество смотанного матерна ла в каждый момент процесса намотки, а регулирующее воздействие, определяющее требуемое значение натяжения в каждый момент процесса намотки, рассчитывают по уравнению

) =Т (3-а X+) где Т,О - натяжение в .начальный момент процесса намотки;

X - отношение геометрического пара метра рулона и произвольный момент цикла сматывания к заданному параметру;

С . - коэффициент, характеризующий ско рость изменения натяжения при 49 с па1;

З- коэффициент, Определяющий характер изменения натяжения при сС = с4эп&Ь

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетель=тво СССР № 329142, кл. С 03!в 37/02, 1972.

623513 Il IL

tlat

1 (1

Г 1 — /Ф

L 3

Составитель К. Фоломеев

Редактор Г. Кузьмина Техред О. Попович Корректор, С. ГаРасинЯк

Заказ 4740/2 Тираж 1075 Подписное

Ш4ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал. ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4