SU1619116A1 - Способ контрол продольной жесткости рулонных материалов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к методам и средствам автоматического контрол  коэффициента жесткости рулонных материалов в процессе их перемотки через два т нульных вала и может быть использовано в текстильной и других аналогичных отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение точности контрол . Эта цель достигаетс  в способе измерением раст гивающей или сжимающей силы перед первым т нульным валом 2 и учетом предварительно определенного коэффициента Пуассона при настройке первого входа блока 20 сравнени , второго входа дополнительного сумматора 13 и функциональных преобразователей 14 и 15, а в устройстве - введением датчика 16 указанной силы, дополнительных сумматора 13, блоков 10 и 11 делени  и функционального преобразовател  15, а также формированием св зей между всеми элементами устройства в соответствии с прин той математической моделью величины коэффициента жесткости. В устройстве осуществл етс  отрицательна  обратна  св зь с выхода блока 9 делени  на входы сумматора 13 и блока 20 сравнени , что обеспечивает устойчивость работы устройства и сходимость процесса контрол . Коэффициент жесткости определ етс  как отношение амплитуды колебаний указанной силы перед вторым т нульным валом 3 к уточненному с учетом коэффициента Пуассона и предыдущих значений искомого коэффициента жесткости значению относительной деформации между валами 2 и 3, получаемому на выходе измерител  22 амплитуды колебаний сигнала после фильтра 21. Устройство обеспечивает повышение точности и снижение мощности сигнала возбудител  1 колебаний. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л Os ю Ј

Description

Изобретение относитс  к автоматическим устройствам дл  контрол  коэффициента жесткости и может использоватьс  в текстильной, бумажной и других отрасл х промышленности с аналогичными технологическими процессами.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  коэффициента продольной жесткости .

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство дл  контрол  продольной жесткости рулонных материалов содержит возбудитель 1 пробных колебаний ленты материала между т нульными валами 2 и 3 с приводами, соединенными с возбудителем 1, датчики 4 и 5 угловой скорости валов 2 и 3, три блока 6-8 умножени , основной и два дополнительных блока 9-11 делени , основной и дополнительный сумматоры 12 и 13, основной и дополнительный функциональные преобразователи 14 и 15, датчик 16 силы перед первым т нульным валом 2, измеритель 17 амплитуды колебаний силы перед вторым т нульным валом 3, датчик 18 длины участка ленты между валами 2 и 3, интегратор 19, блок 20 сравнени , фильтр 21, измеритель 22 амплитуды колебаний и регистратор (не показан).

Датчики 4 и 5 угловой скорости соединены с первыми входами первого и второго блоков 6 и 7 умножени . Датчик 16 и измеритель 17 амплитуды колебаний силы соединены соответственно с первыми входами дополнительного сумматора 13 и блока 20 сравнени  и с первым входом основного блока 9 делени . Датчик 18 длины L соединен с одним из входов дополнительного блока 11 делени , а другой вход этого блока 11 соединен с выходом основного сумматора 12. Входы основного сумматора 12 соединены с выходами второго и третьего блоков 7 и 8 умножени . Первый вход первого дополнительного блока 10 делени  со- единен с выходом дополнительного сумматора 13, а его выход- - с первым входом третьего блока 8 умножени . Второй вход первого блока 6 умножени  соединен с выходом блока 20 сравнени , а его выход - с вторым входом третьего блока 8 умножени . Интегратор 19 своим входом соединен с выходом второго дополнительного блока 11 делени , а выходом - с входами основного и дополнительного функциональных преобразователей 14 и 15 и фильтра 21. Измеритель 22 амплитуды колебаний соединен своим входом с выходом фильтра 21, а выходом - с вторым входом основного блока 9 делени . Выход основного блока 9

делени  соединен с регистратором (не показан ) и вторыми входами блока 20 сравнени  и дополнительного сумматора 13. Выходы основного и дополнительного функциональ- ных преобразователей 14 и 15 соединены соответственно с вторыми входами дополнительного блока 10 делени  и второго блока 7 умножени .

Способ контрол  продольной жесткости рулонных материалов осуществл ют следующим образом.

Ленту контролируемого материала пропускают через два т нульных вала 2 и 3 с

раст жением или сжатием между валами 2 и 3 и перед первым валом 2. На участке ленты между т нульными валами 2 и 3 создают пробные колебани  раст гивающей или сжимающей силы Fa, дл  чего на приводы валов 2 и 3 подают в противофазе соответствующее напр жение (периодический сигнал) от возбудител  1. Датчиком 16 и измерителем 17 измер ют эти колебани  силы перед вторым 3 и первым 2 валами

Одновременно измер ют угловые скорости валов 2 и 3 датчиками 4 и 5 и длину L - датчиком 18. Полученные сигналы датчиков 4, 5, 16 и 18 и измерител  17 используют дл  определени  расчетным путем искомого

коэффициента С продольной жесткости с учетом ранее полученного значени  коэффициента Пуассонац

Дл  этого уточн етс  значение относительной деформации и материала между

валами 2 и 3, определ емое из выражени 

.(-)- fc- i- fraat-p

где Vi и V2 - окружные скорости валов 2 и 3, определ емые по их угловым скорост м и радиусам;

FI - сила перед первым валом; р - оператор дифференцировани . В этой фррмуле учтено вли ние раст ги- вающей или сжимающей силы на поперечное сечение и объем материала, а также деформаци  материала перед первым т нульным валом, что и обеспечивает повышение точности измерени . Сигнал, соответствующий относительной деформации Ја, получаетс  на выходе интегратора 19. Коэффициент Пуассона учитываетс  при настройке первого входа дополнительного сумматора 13, имеющего коэффициент пе- редачи (1 -2/4 второго входа блока 20 сравнени , имеющего коэффициент передачи

1

, и функциональных преобразователей Ф

14 и 15, реализующих соответственно

функции преобразовани  ез (1 - 2/л) + 1 - Ј2). В устройстве осуществл етс 

1

2ц

отрицательна  обратна  св зь с выхода основного блока 9 делени  на входы допол- нительного сумматора 13 и блока 20 сравнени , что обеспечивает устойчивость работы устройства и сходимость процесса контрол . Сигнал на входе настроенного на частоту пробных колебаний фильтра 21, соответст- вующий уточненному значению деформации , обрабатываетс  измерителем 22 амплитуды колебаний и поступает на вход основного блока 9 делени . Коэффициент С жесткости определ етс  в основном блоке 9 делени  как отношение амплитуды колебаний силы перед вторым т нульным валом 3, измеренной измерителем 17, к амплитуде колебаний деформации (% Результат делени  с выхода блока 9 делени  поступает на вход регистратора.

Использование описанных способа и устройства позвол ет более точно определ ть текущее значение продольной жесткости контролируемого материала и оперативно следить за его качеством; кроме того, уменьшаетс  и мощность сигнала, подаваемого от возбудител  1 на приводы валов 2 и 3, так как колебани  деформации материала перед первым т нульным валом 2 уже не  вл ютс  неучитываемой помехой и поэтому не требуетс  создание существенно превышающих их пробных колебаний деформации материала между валами 2иЗ

Claims (2)

1. Способ контрол  продольной жесткости рулонных материалов заключающийс  в том, что ленту материала пропускают через два т нульных вала, создают на участке ленты между т нульными валами колебани  раст гивающей или сжимающей силы и измер ют их амплитуду перед вторым валом, измер ют скорости ленты на обоих валах и длину участка между валами и по этим данным определ ют коэффициент жесткости материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , пред- варительно определ ют коэффициент Пуассона дл  данного материала, измер ют раст гивающую или сжимающую силу перед первым т нульным валом, и с учетом этих величин определ ют коэффициент же- сткости материала.

2. Устройство дл  контрол  продольной жесткости рулонных материалов по п.1, содержащее возбудитель колебаний раст гивающей или сжимающей силы, два т нульных вала с приводами, соединенными с возбудителем колебаний, два датчика угловой скорости валов, три блока умножени , два из которых одним входом соединены с одним из датчиков скорости соответствующего вала, основной сумматор , один из входов которого соединен с выходом второго блока умножени , регистратор величины коэффициента жесткости, последовательно соединенные интегратор, фильтр и измеритель амплитуды колебаний, основной блок делени , один из входов которого соединен с выходом измерител  амплитуды колебаний, а выход - с регистратором величины коэффициента жесткости измеритель амплитуды колебаний раст ги вающей или сжимающей силы перед вторым валом, и датчик длины участка между валами, блок сравнени  и основной функциональный преобразователь, отличающеес  тем, что оно снабжено дополнительным сумматором, датчиком раст гивающей или сжимающей силы перед первым валом соединенным с первым входом блока срав нени  и первым входом дополнительного сумм атора, двум  дополнительными блоками делени  и дополнительным функцио нальным преобразователем, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход с вторым входом второго блока умножени , выход основного блока делени  соединен с вторыми входами блока сравнени  и дополнительного сумматора, входы первого дополнительного блока делени  соединены с выходами дополнительного сумматора и основного функционального преобразовател , вход основного функционального преобразовател  соединен с выходом интегратора , входы третьего блока умножени  соединены с выходами первого дополнительного блока делени  и первого блока умножени , а-выход - с вторым входом основного сумматора, входы второго дополнительного блока делени  соединены с датчиком длины участка ленты между валами и выходом основного сумматора, а выход - с входом интегратора, измеритель амплитуды колебаний раст гивающей или сжимающей силы перед вторым валом соединен с первым входом основного блока делени , а выход блока сравнени  - с вторым входом первого блока умножени .