PL40020B1 - - Google Patents

Description

RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 40020 KI. 42 k, 50 VEB Messgeraeteiuerk Zmoenitz Zwonitz, Niemiecka Republika Demokratyczna Przyrzad do mierzenia dynamicznego naprezania nitek wlókienniczych Patent trwa od dnia 4 lutego 1956 r.

Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do mierzenia dynamicznego naprezenia nitek wló¬ kienniczych.

Dokladny pomiar naprezenia wlókien wy¬ twarzanych lub przerabianych w maszynach wlókienniczych posiada duze znaczenie dla prze¬ myslu wlókienniczego. Z wartosci naprezenia mozna wyciagac wnioski, dotyczace nie tylko szczególnych wlasciwosci wyrobów wlókienni¬ czych, np. ich równomiernosci, wytrzymalosci, elastycznosci, ciagliwosci itp., lecz daja one równiez moznosc wyjasniania zawilych prze¬ biegów w maszynach wlókienniczych oraz po¬ zwalaja na oddzialywanie w korzystnym kie¬ runku na przebieg procesów roboczych w tych maszynach, jak np. regulowanie liczby obrotów wrzecion w przedzarkach obraczkowych. Istnieje szereg przyrzadów do pomiaru naprezenia wló¬ kien, stosowanych w przemysle wlókienniczym i aczkolwiek przyrzady te róznia sie w kon¬ strukcji miedzy soba, to jednakze oparte sa na tej samej zasadzie dzialania, polegajacej na od¬ chylaniu elastycznej sprezyny z jej polozenia spoczynkowego za pomoca naprezonej nitki, przy czym to odchylenie jest wskazywane mecha¬ nicznie, optycznie, elektrycznie lub w iimy sposób, jako miara naprezenia.

Pomimo dobrych wyników osiaganych w przeszlosci za pomoca wspomnianych przyrzadów do pomiaru naprezenia nitek wlókienniczych, wystepuja przy ich stosowaniu pewne niedo¬ godnosci, które ze wzgledu na dokladnosc wy¬ magana przez wspólczesna technike nie moga byc tolerowane. Elastyczna sprezyna, odchylona przez naprezona nitke, stanowi uklad zdolny do drgania i podlega przy swym ruchu istniejacym prawom, znanym z nauki o drganiach. Azeby móc nadazac za szybkimi zmianami wielkosci naprezenia i wykazywac te zmiany dokladnie wedlug wielkosci amplitudy, sprezyna ta, jak to wynika z równania rózniczkowego wy¬ muszonego drgania, musi posiadac dostatecznie duza czestotliwosc wlasna oraz odpowiednie tlu¬ mienie. Nietlumiona czestotliwosc wlasna f drga- jacego ukladu: sprezyna — masa, nie jest jednak bynajmniej wielkoscia dowolnie dobierana, lecz dopóki porusza sie ona w zakresie malych od¬ chylen, jest zwiazana z czuloscia e sprezynypraz masa w^a^iana w rweji ^r^ajacy i wyraza eija równaniem: g ,**""¦ ^V^ 2 1 Tlumienie potrzebne do nalezytego £ffcebiegu czestotliwosci wedlug wielkosci amph&idy lip dajnika zmniejsza wówczas jeszcze dinej wlajjjfca czestotliwosc. "¦¦¦¦ : W wiekszosci istniejacych przyrzadów do j£B* miaru naprezen glówna uwage zwracano na ich czulosc, azeby w meiliwje p*ostjr SROjób i^»i- docznic najmniejsze nawet zmiany naprezen (mechanizmy kolowe, wskazówki itd.)» Uwarun¬ kowane to jest jednakze niejeó^jfctfptai* takfce jeszcze duza drgajaca masa m, a wiec lacznie mniejsza Gz^stotliwofeua wlasna, a poniewaz po¬ nadto przewaznie pomijano szczególne tlumie¬ nie, przebieg amplitudy czestotliwosci byl nie¬ korzystny. Wskazania mechanizmu pomiarowego Wprawionego w drgania, juz przy stosunkowo powolnie nastepujacych po sobie zmianach na¬ prezenia nitki, odbiegaja bardziej ltjffi) mniej od amplitudy statycznej, tj. przyrzady te nie moga byc juz, jak to wykazala praktyka, wycecho- wane statycznie.

Inne konstrukcje biora pod uwage mniejsza czulosc sprefcyny, to jednakze in\ist% one w kazdym razie wzmacniac wartosci pomiarów, zazwyczaj na drodze elektrycznej. Pomijajac znaczny koszt tego sposobu, np. przy czesto sto¬ sowanych glowicach pomiarowych Steina wska¬ zania naprezenia nie sa liniowe, a poza tym smieniaja sie w czasie pomiaru statycznie otrzymane znaki cechowe. Aczkolwiek nie ma tu tlumienia odpowiadajacego wymaganiom teore¬ tycznym, to jednakze zachodza tutaj trudnosci w osiagnieciu dostatecznie duzej wlasnej cze¬ stotliwosci sprezyny drgajacej, gdyz ruchome masy sa pomimo wszystko stosunkowo duze. Z powyzszego wynika, ze przy budowie przyrzadu do pomiaru naprezenia nitek musza byc brane pod uwage szczególnie nizej podane wzgledy.

Uklad pomiarowy musi posiadac duza czestotli¬ wosc wlasna oraz nalezyty przebieg amplitudy czestotliwosci. Wskazania winny byc liniowe, przy mozliwie malym nakladzie ich uzyskania.

Cechowanie urzadzenia pomiarowego winno byc tak dokonywane, azeby mógl byc dokladnie ograniczony powstajacy blad dynamiczny.

Wszystkie wyzej wspomniane niedogodnosci usuwa przyrzad do pomiaru naprezenia nitek, stanowiacy przedmiot wynalazku, aczkolwiek takze i w tym przyrzadzie odchylenie sprezyny jest wykorzystane jako miara naprezenia nitki.

Sprezyna zastosowana w tym przyrzadzie jest sprezyna plaska i posiada duza czestotliwosc wlasna. Wskazywanie i rejestracja wartosci na¬ prezenia odbywa sie bez szczególnej trudnosci, bezposrednio za posrednictwem malego oscylo¬ grafu pozbawionego masy i bezwladnosci. Ruch EwrotiSy (tam i z powrotem) plaskiej sprezyny Jest przeksztalcony za pomoca waskiego lekkiego trójkata na ruch obrotowy, podobnie jak to ma miejsce w lustrzanym aparacie Martensa.

Trójkat jest zaopatrzony w zwierciadlo i spo¬ czywa Jednam oStatylb"witefWtiolkiem w zagle¬ bieniu górnego konca plaskiej sprezyny, pozo- sti&mi &M 6*ró|pia ostrymi wierzcholkami jest apatty wte ^vt^bie nieruchomej sprezyny do¬ ciskowej, za pomoca której trójkat ten jest utf^mywany w swym póidzehiu 1 elastycznie przyciskany do plaskiej sprezyny. Przy odgie¬ ciu plaskiej sprezyny trójkat ze zwierciadlem obraca sie o pewien kat i wychyla gadajmy tt* niego promien swietlny. Potrzebne powieksze¬ nie v mfelegjE) wygiecia sprezyny powodowane jest za pomoca odpowiedniego doboru szero¬ kosci s trójkata zwierciadlanego i dlugosci l wskaznika swietlnego, a mianowicie wedlug wzoru: •: 2t ¦¦• v= 8 Trójkat wraz z jego zamocowaniem nie sta¬ nowi ukladu zdolnego do drgan, wskutek czego jakiekolwiek niepozadane drgania wlasne nie moga powodowac falszywego wynikii po¬ miaru i wskutek swej malej masy oótdzjaigpwa^a jedynie w sposób niedajAcy sie zauwazyc na drgania plaskiej sprezyny.

Do regulowania amplitudy, przebiegu czestotli¬ wosci drgajacej sprezyny {plaskiej jest ona ttu- miona ciecza. Ze spresyna ta jest polaczona sztywno tarcza aluminiowa, mogaca sie swo¬ bodnie poruszac w cylindrze* Cylinder jeafc na tylnej stronie zamkniety sztywna, pokrywa, na przedniei zas stronie — przepona gumowa, utrzymywana w stanie nienapietym, w cafcu za¬ pobiezenia powstawaniu zaklócajacych dJ?gan sprzezonych oraz. sil wstecznych. Jako cieoatlur miaca zastosowane sa oleje silikonowe, która jako ciecze chemicznie jednorodne i dajaca si% dowolnie mieszac; ze spbarSa dostarczana o róznej lepkosci, nie dzialaja niszczaca na $uro* i. me moga przez, nia przejoikac w stopniu- godnym? uwagi. Dlatego tez umozliwiona zostaja da* kladne nastawianie tlumienia nadajnika i jeg* uzywanie w kazdym polozeniam&Wmmmm mianowicie duze drgania wlasne oraz nastawne tlumienie, po¬ woduja to, ze przyrzad wskazuje dokladnie i przy tym szybko zmieniajace sie naprezenia nitek, az do pewnej okreslonej czestotliwosci, z przewidzianym bledem, itj. ze przyrzad ten moze byc wycechowany statycznie.

Na rysunku, tytulem przykladu wykonania, uwidoczniony jest nadajnik wlókienniczego przy¬ rzadu do mierzenia naprezenia nitek, przy czym fig. 1 przedstawia jego widok* z przodu, fig. 2 — widok boczny, fig. 3 — widok boczny z drugiej strony, a fig. 4 — szczegól wedlug fig. 1 w zwiekszonej podzialce. i ^ ^ Nadajnik posiada postac plaskiej stalowej sprezyny 1, która na jednym &oAcu jest, za¬ cisnieta, na drugim zas koncu jesffisaopaiaima w poziomo umieszczony maly obrotSpy frazek fe lub tez w oczko z drutu, pe-jfctó&m| biegnife nitka. Sprezyna 1 jest zacisnieta w b&ocku fc posiadajacym ksztalt litery „L", n& którym sk umieszczone dwa poziome krazki^.. wfcglednife oczka druciane do odchylenia nite^. Krazki $ sa tak umieszczone, ze nitka jest-ddfcrowadzaa* do krazka wzglednie oczka drucianego *2 równo- oelu uzyskania jednakowego "iwenie- sily. Równolegla doprowadzanie nitki do krazka lub oczka 2 powoduje ponadto prze¬ kazywanie podwójnego naprezenia na sprezyne 1 i tym samym podwaja czynna czulosc mecha¬ nizmu pomiarowego. Straty tarcia^na s£azk£h 4, dzieki zastosowaniu odpowiednich, srodksw, sa male.

Niezaleznie od powyzszego przy j cej powstaje na skutek istnftjacyj zawsze tarcie ruchowe, a nie i tarcie w stanie spoczynku.

Do wskazania i rejestracji przyrzadu, ruch obustronnie odchylajacej sie sprezyny musi byc przetworzony na ruch obrotowy. %z£pnje aie to za pomoca malego trójkata stalowego 5, który bocznie naciska na plaska sprezyne 1. Trójkat 5 jest zaopatrzony w zwierciadlo 6 i spoczywa jednym swym ostrym wierzcholkiem w zagle¬ bieniu sprezyny 1, pozostalymi zas dwoma ostrymi wierzcholkami w ostrym wykroju nie¬ ruchomej sprezyny dociskowej 7. Przy wychy- legle, w wieksze leniu sprezyny 1 zwierciadlo 6 obraca sie i od¬ chyla padajacy na niego promien swietlny, slu¬ zacy do wskazywania odchylenia sprezyny, czyli pomiaru naprezenia nitki. Powstajaca przy od¬ chylaniu sprezyny 1 zmiana polozenia trójkata stalowego 5 moze byc nie brana pod uwage wskutek nadzwyczaj malego wychylenia spre¬ zyny.

Przez odpowiedni dobór dlugosci promienia wskaznikowego oraz dlugosci zwierciadla (od¬ leglosc miedzy wierzcholkami) trójkata, czulosc przyrzadu do pomiaru naprezenia nitki daje sie zmieniac w duzych granicach w sposób me- chandclho-dptyczriy.

» Nalezyty przebieg amplitudy czestotliwosci okresla c^asWl^osc wlasna i tlumienie nadaj¬ nika. Do tiupn^pke olfazalo sie odpowiednie na- sl^Jujaceurzs^lzi^le, Nasprezynie 1 umocowany jest krazek jalMmlntowy***, umieszczony w cy¬ lindrze 6, nipfclnidnym|jciecza. Cylinder ten na tylnej stroiiier jest zamkniety nieruchomym dnem, na przedniej zA stronie — nienapieta przepoila gumowa; JO.

Jako odBIornffi i czesc rejestrujaca zastoso¬ wany jest miljgfttylograf podobny do zwyklych malych oscylografów.

Nadajnik i czesc odbiorcza*sa umocowane na wsftlu* tffcsLwieSt fenie patentowe dynamicznego napre¬ zenia nftMr^w^okiMnniczych, znamienny tym, ze £l?da sie z zimlqfcl«jtego urzadzenia z wymien- nynii ilWajniliami' naprezen, nitek oraz mecha¬ nicznego nada$ndl& naprezen o duzej czestotli¬ wosci i odpowieditimj tlumieniu i polaczonego l nim ruchomego ztrierbiadla zaznaczajacego bez¬ posrednio poprzez optyke wskaznika swietlnego, jak równiez^ tiiizldzenia podobnego do oscylo¬ grafu promienia swietlnego, przy czym wykazy¬ wany jest blad miedzy czuloscia dynamiczna i statyczna.

VEG Messgeratewerk Zwonitz Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych.Do opisu patentowego nr 40020 * i * * 7 i 6 S i Fig. 3 Fig.1 CWD — W-w symb. zlec. zam. 1362/Ww B-57 1.2.57 WDA Z. 1060 16.3.57 100