SU1121246A1 - Устройство дл намотки волокна - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЮТКИ ВОЛОКНА, преимущественно стекл нного, включающее поворотный диск с консольно расположенными бобинодержател ми, вьщвижную опору последнего, раскладчик и привод, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  брака от обрыва нитей за счет уменьшени  колебаний, а также увеличени  срока службы подшипников, выдвижна  опора выполнена с подпружиненным буфером, смонтированным в ней в подшипниках с возможностью осевого перемещени . 2. Устройствопо п. 1, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  производительности, на каждом бобинодержателе установлено по крайней мере две бобины, а раскладчик вьтолнен по крайней мере из двух направл ющих роликов.

Description

Изобретение относитс  к производству волокна, в частности к устройст ву дл  выт гивани  и намотки волокна , например стекл нного, и может быть использовано на заводах стекло волокна. В промышленности дл  этой цели служат наматывающие устройства НАС-2 агрегата СПА-ЗМ, установленные на всех заводах отрасли. Они состо т из привода, поворотного диска с двум  бобинодержател ми, раскладчика. Бобинодержатель представл ет собой вращающийс  ротор, закрепленный на консольно заделанном валу. Этот вал вращаетс  на шарикоподшипниках в упругой резиновой втулке, закрепленной на поворотном диске. Один из бобинодержателей вращаетс , другой находит с  в разгрузочном положении. Известн также конструкци  импортного аппарата (ГДР) дл  намотки волокна марки ДС-16/50, отличающа с  от отечествен ной конструкции устройством привода и тем, что бобинодержатели расположе ны на консольных валах, жестко заделанных в поворотном диске. I Упруга  заделка вала бобинодержател  отечественных агрегатов позвол ет легко проходить первую критическую скорость при разгоне и работать между первой и второй критическими скорост ми. Жестка  заделка вала бобинодержат л  в конструкции импортных наматываюЕ их аппаратов не позвол ет пройти критическую скорость. Поэтому ее зна чение должно лежать выше рабочих обо ротов. Это предъ вл ет большие требовани  к жесткости конструкции (мас сивный вал, крупногабаритные подшипники ) . Однако большие обороты современных наматывающих устройств (57 тыс. об/мин) привод т к недолговеч ности подш1пниковых устройств, особенно они недопустимы дл  крупногаба ритных подшипников, тем более, что имеетс  тенденци  к дальнейшему повышению скорости намотки дл  повышени  производительности при выт гивании и намотке волокна. Консольное расположение бобинодержателей неизбежно св зано с большими амплитудами колебаний от неуравновешенности. Самоцентрирование, имеющее место за первой критической скоростью в от чественной конструкции, оказываетс  недостаточным, так как рабочие обороты наход тс  в динамичной области. 1 46 определ емой второй критической скоростью . Большие вибрации вызывают обрывность нитей, т.е. брак, а также выход , из стро  подшипников и простой оборудовани  из-за ремонта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  намотки волокна, преимущественно стекл нного, включающее поворотный диск с консольно расположенными бобинодержател ми , выдвижную опору последнего , раскладчик и привод. В этом устройстве на отдельном кронштейне предусмотрена специальна  выдвижна  опора на шарикоподшипниках. Эта опора с помощью пневмопривода вьщвигаетс , скрепл етс  с бобинодержателем в его рабочем положении и удал етс  от бобинодержател  при его повороте в разгрузочное положение. Соединение этой опоры с бобинодержателем  вл етс  цанговым и поддерживаетс  осевым усилием от пневматики. Таким образом , бобинодержатель перестает быть консольно расположенным . Однако така  конструкци  требует строгого соблюдени  соосности бобинодержател  и дополнительной опоры. Обеспечить строгую соосность практически невозможно вследствие того, что в работе измен етс  положение поворотного диска, и бобинодержатели мен ютс  своими местами. Кроме того, необходимость больших осевых усилий дл  перемещени  дополнительной опоры, сжати  и разжати  цангового зажима, сложность и громоздкость пневматической системы делают такую конструкцию практически неработоспособной. Даже мала  несоосность при столь высоких оборотах вызывает не уменьшение а увеличение вибрации и даже поломку вала. Целью изобретени   вл етс  уменьшение брака от обрыва нитей за счет уменьшени  колебаний, увеличение срока службы подшипников, а также увеличение производительности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  намотки волокна, преимущественно стекл нного, включающем поворотный диск с консольно расположенными бобинодержател ми, выдвижную опору последнего, раскладчик и привод, выдвижна  опора выполнена с подпружиненным буфером, смонтироваиным в ней в подшипниках с возможностью осевого перемещени . На каждом бобинодержателе установлено по крайней мере две бобины, а раскладчик выполнен по крайней мере из двух направл ющих роликов. На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 конструкци  вьщвижной опоры; на фиг.З - устройство с несколькими паковками, общий вид. Наматывающее устройство состоит из привода 1, поворотного диска 2, двух бобинодержателей 3 и 4, расклад чика 5, бобины 6, аналогичных тому, как вьшолнено в конструкции устройства НАС-2. Со свободного конца бобины к ее торцу прижат буфер 7, закрепленный на валу 8, вращающемс  свободно в шариководшипниках 9, поме щенных в цилиндр 10, имеющий возможность перемещатьс  вдоль оси обоймы 11. Эта обойма упруго закреплена в эластичном кольце 12 внутри втулки 13, приваренной к кронштейну 14. Внутри обоймы 11, между цилиндром 10 и перегородкой внутри обоймы помеще на пружина 15, обеспечивающа  поджатие буфера 7 к бобинодержателю. К днищу цилиндра 10 прикреплен шток 16 . другой конец которого перекинутый через блок 17 тросом 18 прикреплен к т ге электромагнита 19. Внутри обоймы 11 помещена пружина 20, одним кон цом упирающа с  в перегородку обоймы ill, а другим в поршень 21. В полост х 22 по обе стороны поршн  налита тормозна  жидкость или масло. На штоке 16 закреплены эластичные уплотнени  23, один конец которых пере мещаетс  вместе со штоком, а другой закреплен неподвижно у одного на перегородке обоймы 11, а у другого на крьпике 24. На штоке 16 закреплен упо 25, который расположен так, что при перемещении штока в конце его хода упираетс  в поршень 21 и увлекает его в движение. Смазка и уплотнени  подшипников выполнены обычными способами (не изображены). Конечные выключатели электромагнита, св занные с управлением привода поворотного диска, также не показаны. Если поворотный диск включаетс  вручную, то включени электромагнита также осуществл етс  обычным кнопочным выключателем. Работа устройства дл  намотки волок на осуществл етс  следующим обр аз ом. Вобинодержатель 3 находитс  в рабочем положении и вращаетс  приводом . Бобинодержатель 4 находитс  в разгрузочном положении и не вращаетс  Укладчик 5 распредел ет волокно по бобине 6, установленной на бобииодержателе 3. К торцовойПоверхности бобинодержател  поджат буфер 7, который увлекаетс  бобинодержателем во вращение вместе с валом 8. Буфер 7 может быть изготовлен или из специальной пластмассы, примен емой дл  тормозных колодок автомобил  - тогда его назначение быть демпфером сухого трени . При изготовлении буфера из м гкой резины (близкой по механическим свойствам к резине дл  вакуумных резиновых шлангов) он играет роль демпфера в зкого трени , при изготовлении его из жесткой резины он играет роль демпфера комбинированного трени . В любом случае буфер гасит колебани . Динамическа  нагрузка от неуравновешенности бобинодержател  воспринимаетс  как собственными подшипниками бобинодержател , так и подшипниками дополнительной опоры. После окончани  процесса 1амотки включаетс  электромагнит 19, который отводит цилиндр 10, а с ним и буфер 7 из соприкосновени  с бобинодержателем 4. После этого включаетс  поворотный диск, поворачиваетс  на 180, и бобинодержатели мен ютс  местами. При этом шкив одного из бобинодержателей выходит из охвата ремнем привода, а шкив другого бобинодержател  входит в охват ремнем, и приводитс  во вращение. Затем выключаетс  электромагнит 19 (это происходит автоматически), пружина 15 перемещает цилиндр 10, а с ним буфер 7 к торцу бобинодержател . Во избежание резкого удара невращающегос  буфера с быстровращающимс  бобинодержателем в конструкции предусмотрено гидроторможение, действуюшее слепуюшим обпазом. На последних миллиметрах перемещени  буфера 7 установленный на штоке упор 25 удар етс  о поршень 21 и увлекает его с собой. При этом в движение увлекаетс  и жидкость, наход ща с  по обеим сторонам поршн . Жидкость частично перемещаетс  из-за податливости эластичных мембран 23, уплотн ющих шток 16 частично перетекает в зазор между штоком и поршнем из одной полости в другую. Преодоление упругого сопротивлени  пружины 20, инерции массы поршн  21, инерции массы жидкости 22 и замедление движени  поршн  в результате медленного перетекани  жидкости с одной стороны поршн  в другую приводит к тому, что движение буфера 7 перед соприкос новением с бобинодержателем замедл етс , и он постепенно и плавно при жимаетс  к бобинодержателю усилием пружины 15. Пружина 20 имеет значительно меньшую жесткость, чем пружина 15. Она возвращает поршень 21 в исходное положение при отсоединении буфера от бобинодержател . Далее цикл работы повтор етс . Таким образом, бобинодержатель в рабочем положении оказываетс  как бы ротором на двух опорах и в то же врем  имеет возможность дл  замен бобины, как у консольного ротора. Осевое поджатие подшипников также играет положительную роль. Обычно в конструкции скоростных узлов обеспе чивают предварительный нат г подшипников . -(UFe((U F ecJ%(( VX -)Ч:) где m - масса бобинодержател ; - относительный эксцентриситет бобинодержател  CJ - углова  скорость бобинодержател ; f - коэффициент сухого трени ; Р - поджимающее усилие пружины; 1, рассто ние центра упругой опо ры бобинодержа.тел  до центра масс и до буфера соответст венно; СОкр критическа  углова  скорость; Зо,3 пол рный и экваториальный момент инерции бобИнодержател ; и - приведенный коэффициент в зкого трени . Отсюда можно ползгчить амплитуду колебаний как дл  демпфера сухого трени  (когда буфер, например, из феррадо), положив (1 О, так и дл  демпфера в зкого трени  (когда буфер, например, из м гкой резины), положив i. 0. Когда момент силы сухрго трени  в буфере превышает момент от дисбалан са, то, как видно из формулы (4), относительных смещений между бобинодержателем и буфером нет. В этом слуПри статическом рассмотрении нагрузки на опору бобинодержател  уменьшаютс  примерно вдвое. Уменьшение зкстремальных динами ческих нагрузок при этом будет уже не вдвоеj а в несколько раз (в зависимости от характеристик демпфера). Еще в большее число раз произойдет увеличение долговечности подшипниковых узлов. При действии возмущающей силы только от статической неуравновешенности Рц П1(о, демпфирующей силе в зкого трени  демпфирующей силе сухого трени  FctiP, (3) амплитуда колебаний центра масс бобинодержател  в общем случае демпфера комбинированного трени  определ етс  по формуле 3oV|uw lm4j CO -F4 --. -L Л чае бобинодержатель и буфер с валом представл ют единую систему, вращающуюс  на двух опорах, и таким образом исключаетс  отрицательный динамический эффект от консольности. Уменьшение амплитуды колебаний и представление бобинодержател  как ротора на двух опорах, одна из которых убираетс  при его вьюоде из рабочего положени , позвол ет выполнить бобинодержатель удлиненной формы. Это позвол ет производить намотку сразу нескольких поковок на несколько бобин, установленных на одном бобинодержателе (фиг.З). Все элементы конструкции те же, что и на фиг.1 и 2, только укладчик 5 имеет несколько направл ющих роликов (по числу бобин), установленных на общем валу (фиг.З) или на отдельном валу ка щый. Одновременна  намотка нескольких паковок 26 (фиг.З) увеличивает производительность наматывающих устройств. Экономический эффект предлагаемого изобретени  определ етс  непосредственным увеличением производительности , а главным образом от уменьшени  производственного брака по причи не обрьшности волокон, вызванной вы-,

711212468

сокай вибрацией бобинодержатёл . До- срока службы подшипниковых узлов и полнительным экономическим эффектом уменьшение просто  оборудовани  из-за  вл етс  увеличение межремонтного ремо-нта.

гг 21 22 25

I I /

/6

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ ВОЛОКНА, преимущественно стеклянного, •включающее поворотный диск с консоль'но расположенными бобинодержателями, выдвижную опору последнего, расклад чик и привод, отличающееся тем, что, с целью уменьшения брака от обрыва нитей за счет уменьшения колебаний, а также увеличения срока службы подшипников, выдвижная опора выполнена с подпружиненным буфером, смонтированным в ней в подшипниках с возможностью осевого перемещения.

2. Устройство'по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, на каждом бобинодержателе установлено по крайней мере две бобины, а раскладчик выполнен по крайней мере из двух направляющих роликов

1 1121246.