RU1770788C - Устройство дл определени величины и характера изменени нагрузки в зоне контакта движущейс нити с нитепроводником - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит сменное кольцо, ориентированное по движению нити Установленный на держателе кольцевой датчик, одно основание которого св зано со сменным кольцом, а другое - с держателем. Кольцевой датчик выполнен в виде размещенных между основани ми шести пар параллельных в каждой паре упругих элементов с тензопреобразо- вател ми и двух пар продольных жестких балок Четыре пары упругих элементов соединены в кольцо продольными жесткими балками, а две пары установлены симметрично вдоль продольной оси снаружи жестких продольных балок и жестко соединены концами одной пары с прилежащей парой жестких продольных балок и основанием, св занным с держателем, а концами другой пары - с прилежащей парой жестких продольных балок и основанием,св занным со сменным кольцом. 7 ил. w Ј

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике текстильной промышленности , в частности - к пр дильно-крутильному производству, и может быть использовано дл  определени  силового взаимодействи  между нитью и нителроводником.

Известно устройство дл  определени  силы взаимодействи  нити с нитепроводни- ком, содержащее упругий элемент, соедин ющий нитепроводник с держателем, и размещенные на упругом элементе тензоп- реобразователи, подключенные к регистрирующей аппаратуре. Технологические возможности этого устройства весьма ограничены , т.к. оно обеспечивает измерение только одной компоненты силы взаимодействи  и только статическую составл ющую нагрузки, поскольку измерительна  система

обладает невысокой жесткостью и практически не успевает реагировать на динамическую составл ющую (т.е. характер изменени ) нагрузки.

Известно выбранное за прототип устройство , содержащее сменное кольцо, размещенное по направлению движени  нити в отверстии нитепроводника, установленный на держателе и охватывающий кольцо кольцевой датчик с двум  основани ми, одно из которых св зано со сменным кольцом, а другое - с держателем, и тензопреобразо- ватели, размещенные на упругих элементах и подключенные к регистрирующей аппаратуре . При этом кольцевой Датчик выполнен с пьезоэлектрическим преобразователем и обеспечивает регистрацию переменной составл ющей нагрузки (только одной ее ком- поненты), упругий элемент с

vj v|

О xj 00 00

тензопреобразовател ми установлен между нитепроводником и держателем и обеспечивает измерение одной компоненты статической составл ющей нагрузки, а си- лопередача этой нагрузки обеспечена через направл ющие, в которых имеютс  потери на трение, т.е. измерени  осуществл ютс  с потерей точности. Таким образом, одним из недостатков известного устройства 2  вл - етс;  с| а вуительно низка  точность измерений . Кроме того, это устройство не обеспечивает возможности определени  величины и характера изменени  полной, пространственно ориентированной и измен ющей эту ориентацию при движении нити нагрузку.

Цель изобретени  - повышение эффективности устройства за счет возможности определени  полной пространственно ориентированной нагрузки и увеличение точности .

Это достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  величины и характера изменени  нагрузки в зоне контакта движущейс  нити с нитепроводником, содержащем сменное кольцо, размещенное по направлению движени  нити в отверстии нитепроеодника, установленный на держателе и охватывающий указанное кольцо кольцевой датчик с двум  основани ми, одно из которых св зано со сменным кольцом, а другое - с держателем, и тензопреобразо- ватели, размещенные на упругих элементах и подключенные к регистрирующей аппаратуре , кольцевой датчик выполнен в виде размещенных между основани ми шести пар с тензопреобразовател ми упругих элементов , параллельных в каждой паре, и двух пар продольных жестких балок, при этом четыре пары упругих элементов расположены равномерно симметрично и перпендикул рно продольной оси по дугам окружности и соединены между собой в кольцо продольными жесткими балками, а две пары упругих элементов установлены симметрично вдоль продольной оси снаружи жестких продольных балок и жестко соединены концами одной пары с прилежащей парой жестких продольных балок и с основанием, св занным с держателем, -а концами другой пары - с прилежащей парой жестких продольных балок и с основанием, св занным со сменным кольцом, причем тензопреобразовате- ли размещены над выполненными на упругих элементах поперечными цилиндрическими подрезами.

Существо предложени  по сн етс  на фиг. 1-7, на которых показаны общий вид устройства (фиг. 1),его разрезы (фиг. 2-4) и

электрические схемы соединени  тензопре- образователей (фиг. 5-7).

Разработанное устройство содержит сменное кольцо 1, ориентированное по направлению Oz движени  нити 2 и соосно установленное на кольцевом основании 3. Другое кольцевое основание 4 установлено на держателе 5 (посредством которого ни- тепроводник, составленный из элементов 1,

0 3, 4, соединен с корпусом крутильной машины ). С каждым из оснований 3 или 4 соединена пара упругих элементов б или 7, параллельных между собой (в каждой паре) и размещенных симметрично вдоль про5 дольной оси OZ (соответственно в плоскост х xOZ или yOZ). Другим концом пары продольных упругих элементов прикреплены к парам размещенных под ними жестких балок 8 или 9, которые в двух поперечных

0 плоскост х, разнесенных по оси OZ, соединены между собой четырьм  парами (параллельных в каждой паре поперечных упругих дугообразных элементов 10, которые (вместе с балками 8, 9) образуют кольцо в попе5 речном сечении. На упругих элементах 6, 7, 10 с внутренней стороны у мест их соединени  с жесткими балками или основани ми выполнены поперечные цилиндрические подрезы 11, напротив которых размещены

0 тензопреобрззователи Ri, соединенные в мостовые измерительные схемы (в соответствии с фиг. 5-7), которые электрически подключены к регистрирующей аппаратуре (на чертежах не показана).

5 Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Контролируема  нить 2. проведенна  через отверстие кольца 1 при работе крутильной машины, скользит по внутренней поверхности кольца (в продоль0 ном - по ходу нити, и окружном направлени х - по направлению вращени  веретена). При этом в местах контакта с кольцом нить оказывает на него силовое воздействие в продольном - сила Z (по оси 02) и попереч5 ном - радиальном направлени х (причем радиальное воздействие эквивалентно воздействию по ос м Ох и Оу с мен ющимис  - в зависимости от окружного положени  нити относительно кольца, - величинами со0 ответствующих компонент X и Y). Пропорционально величинам компонент сил X, Y и Z происходит изгиб упругих элементов 6, 7 и 10 (преимущественно в местах подрезов 11) и соответствующее сжатие - раст жение

5 тензопреобразователей Ri, вызывающее по вление пропорциональных электрических сигналов в измерительных диагонал х мостовых схем фиг. 5-7, которые фиксируютс  на регистрирующей аппаратуре. Полученные зависимости изменени  величин

компонент X, Y, Z от времени позвол ют судить о величине, направлении, точке приложени  и изменени х во времени нагрузки в .зоне контакта движущейс  по сложной траектории нити с нитепроводником.

Конструктивные особенности предложенного технического решени  по сравнению с известным (базовым образцом 2 обеспечивают следующие преимущества:

-повышение эффективности устройст- ва за счет регистрации одновременнно трех компонент нагрузки, позвол ющей определ ть пространственно ориентированную и измен ющую эту ориентацию нагрузку, при этом выполнение датчика в виде компакт- ной жесткой (за счет использовани  пар упругих элементов, соединенных в упругие параллелограммные системы, и выполнени  этих элементов в виде жестких балок с локальными подрезами) компоновки обес- печивает высокую собственную частоту из- мерительной системы, позвол ющую исследовать характер изменени  нагрузки; оценки показывают, что собственна  частота такого типа датчиков может составл ть до 500 Гц, это позвол ет исследовать динамические процессы с удовлетворительной точностью на крутильных машинах с частотой вращени  веретена до 1000 об/мин;

-повышение точности измерений кон- тактных нагрузок за счет отсутстви  промежуточных элементов и потерь на трение.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  величины и характера изменени  нагрузки в зоне кон- такта движущейс  нити с нитепроводником, содержащее сменное кольцо, размещенное

   по направлению движени  нити в отверстии нитепроводника, установленный на держателе и охватывающий сменное кольцо кольцевой датчик с двум  основани ми, одно из которых св зано со сменным кольцом, а другое - с держателем, и тензопреобразова- тели, размещенные на упругих элементах и подключенные к регистрирующей аппаратуре , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности устройства за счет возможности определени  полной пространственно ориентированной нагрузки и увеличени  точности, кольцевой датчик выполнен в виде размещенных между основани ми шести пар с тензопреобразо- вател ми упругих элементов, параллельных в каждой паре, и двух пар продольных жестких балок, при этом четыре пары упругих элементов расположены равномерно симметрично и перпендикул рно продольной оси по дугам окружности и соединены между собой в кольцо продольными жесткими балками, а две пары упругих элементов установлены симметрично вдоль продольной оси снаружи жестких продольных балок и жестко соединены концами одной пары с прилежащей парой жестких продольных балок и основанием, св занным с держателем, а концами другой пары - с прилежащей парой жестких продольных балок и с основанием , св занным со сменным кольцом, причем тензопреобразователи размещены над выполненными на упругих элементах поперечными цилиндрическими подрезами.

   J

   Фиг.1

   5-6

   Ю

   ,

   Ю

   6

   Ю

   Ч V

   +

   Фиг.З

   ;;

   ;/

   ;;

   /;

   Ф&4

   /9 w

   КЗ/УГч

   VvJ/KK

   j#4/w

   Фиг.5

   т

   R2

   т

   КЗ

   Кб

   Фие.6

   88

   HI

   Фиг. 7