SU1728557A1 - Нат жное устройство дл передач с гибкой св зью - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, нат жные устройства дл  передач с гибкой св зью, например механизмы аппаратов точной магнитной записи. Сущность изобретени : нат жное устройство содержит ведущий и ведомый шкивы, охваченные приводным ремнем. Установленные напротив шкивов датчики контрол  нат жени  имеют каждый две оптические пары, включающие источник и приемник излучени . Приводной ремень имеет на наружной поверхности равномерно расположенные све- тоотражающие участки. Сигналы с приемников излучени  соответствующих датчиков контрол  нат жени  поступают на два измерительных блока. В двух сумматорах происходит сложение сигналов с соответствующего измерительного блока и с первого задатчика. Выходы сумматоров св заны с адресными входами посто нных запоминающих устройств (ПЗУ). В вычитателе происходит преобразование сигналов с выходов ПЗУ и второго задатчика. Результирующий сигнал поступает на блок управлени , который при помощи электромагнита регулирует положение нат жного ролика. 5 ил. сп С

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к нат жным устройствам дл  передач с гибкой св зью, и может быть использовано в механизмах аппаратов точной магнитной записи.

Известно использование дл  нат жени  в ременных передачах подпружиненных роликов.

Известно также устройство, -содержащее ведущий и ведомый шкивы, охваченные приводным ремнем, рычаг с нат жным роликом , конец которого подпружинен.

Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие контрол  нат жени  ремн  и его оперативного регулировани , что в конечном итоге снижает надежность и стабильность работы передачи за счет .возможности проскальзывани  ремн  относительно шкивов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  привод текстильной машины, содержащий ведущий и ведомый шкивы, охваченные приводным ремнем, нат жной ролик, кинематически св занный с электромагнитом, и узел управлени , выполненный в виде последовательно соединенных датчика проскальзывани  приводного ремн , выпр мител , интегратора и усилител  мощности. При этом датчик проскальзываХ|

Ю 00 СЯ

сл

ни  приводного ремн  представл ет собой тахогенераторы, кинематически св занные соответственно с ведущим и ведомым шкивами , причем тахогенераторы включены последовательно и встречно по направлению тахоЭДС.

Известное устройство устран ет возникающие проскальзывани  ремн , но не устран ет причины, их вызывающие. Кроме того, устройству присущи такие недостатки, как сложность, громоздкость, и инерционность , обусловленные сложным подбором и расчетом тахогенераторов, обеспечивающим широкий диапазон скоростей, низкой, разрешающей способностью, вызванной интегрирующим характером тахогенераторов , что ведет к снижению качества и стабильности работы устройства в целом.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности работы путем контрол  и оперативного регулировани  нат жени  ремн ,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее ведущий и ведомый шкивы, охватывающий их приводной ремень, блок управлени , выход которого подключен к обмотке электромагнита, кинематически св занного с нат жным роликом, введены два датчика контрол  нат жени , два модул тора светового излучени , два измерительных блока, два сумматора, два посто нных запоминающих устройства, два задатчика и вычитатель, при этом датчики контрол  нат жени  расположены напротив заданных дуг поко  и каждый из них выполнен в виде оптических пар, включающих источник и приемник светового излучени , расположенных напротив щелевых диафрагм в светонепроницаемом экране, а каждый из модул торов представл ет собой последовательность светоотражающих участков , нанесенных равномерно по всей дли-- не наружной поверхности ремн , причем рассто ние между штрихами дл  каждого из модул торов равно длине дуги окружности между точками пересечени  оптических осей источников излучени  соответствующего датчика с поверхностью ремн , огибающей соответствующий шкив, причем модул торы расположены на противоположных кра х ремн , выходы датчиков контрол  нат жени  подключены через соответствующие измерительные блоки к первым входам соответствующих сумматоров , вторые входы которых соединены с первым датчиком, а выходы подключены через соответствующие посто нные устройства соответственно к первому и второму входам вычитател , третий вход которого

соединен с вторым задатчиком, а выход подключен к входу блока управлени , причем каждый из измерительных блоков состоит из трех триггеров, трех элементов И, двух элементов ИЛИ, преобразовател  временного интервала в код, ждущего мультивибратора и регистра, при этом входные шины измерительного блока подключены соответственно к первым и вторым входам первых

0 элементов И и ИЛИ, соответственно к установочному и обнул ющему входам первого триггера, пр мой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И,

5 выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, а выход второго элемента ИЛИ подсоединен к обнул ющему входу

0 второго триггера, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход второго триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, входу ждущего мультивибратора, управл юще5 му входу регистра и через преобразователь временного интервала в код к информационному входу регистра, выход которого  вл етс  выходной шиной измерительного блока, а знаковый вход соединен с выходом

0 третьего триггера, установочный и обнул ющий входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего элементов И,

На фиг.1 представлено устройство, об5 щий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг. 1; на фиг;4 - блок-схема измерительного блока: на фиг.5 - диаграммы ,

Устройство содержит ведущий 1 и ведо0 мый 2 шкивы, охватывающий их приводной ремень 3, который взаимодействует с нат жным роликом 4, кинематически св занным с электромагнитом 5. .Напротив заданных дуг поко  ремн  3, ограниченных

5 дл  шкива 1 углом в-, а дл  шкива 2 углом 6fe, размещены два идентичных датчика 6 и 7 контрол  нат жени  ремн , каждый из которых содержит светонепроницаемый экран 8 с двум  щелевыми диафрагмами 9 и

0 Ю, и две оптические пары 11 и 12, состо щие из источника 13 светового излучени  и приемника 14 (фиг.2). При этом они установлены так, что оптические оси приемника 14 и источника 13 проход т через соответству5 ющую щелевую-дифрагму и пересекаютс  в точке, совпадающей с поверхностью ремн  3, плоскость, проведенна  через оптические оси источника 13 и приемника 14, проходит через продольную ось симметрии щелевой

диафрагмы и ось вращени  соответствующего шкива.

На наружной поверхности приводного ремн  3 расположены два модул тора 15 и 16 светового излучени , каждый из которых представл ет собой последовательность светоотражающих участков 17, равномерно разнесенных по длине приводного ремн  3, причем модул торы 15 и 16 расположены на противоположных кра х ремн  (фиг.З). Рассто ние между участками модул тора 15, оптически взаимодействующего с датчиком 6, равно , причем , т.е. равно длине дуги между точками пересечени  оптических осей оптических пар 11 и 12 датчика 6 с поверхностью ремн  3. Аналогично дл  модул тора 16 CiDi R2&1.

Выходы датчиков 6 и 7 контрол  нат жени  ремн  подключены через измерительные блоки 18 и 19 к первым входам сумматоров 20 и 21, вторые входы которых нагружают выход задатчика 22, а выходы соединены через посто нные запоминающие устройства (ПЗУ) 23 и 24 с входами вычитател  25, третий вход которого нагружает выход задатчика 26, выход которого через блок 27 управлени  соединен с обмотками электромагнита 5. При этом каждый из измерительных блоков 18 и 19 содержит три триггера 28-30, три элемента И 31-33, два элемента ИЛИ 34 и 35, преобразователь 36 временного интервала в код (ПВИК), ждущий мультивибратор 37 и регистр 38 с соответствующими св з ми (фиг.4).

Устройство работает следующим образом .

Ременным передачам присущ следующий недостаток - изменение передаточного отношени  от нагрузки, которое объ сн етс  наличием упругого проскальзывани  на контактирующих поверхност х.

Дуга, по которой ремень охватывает шкив(фиг.1), делитс  на дугу поко  в, котора  расположена при заходе ремн  на шкив, и дугу упругого проскальзывани  Д расположенную на сходе ремн  со шкивом .

При наличии на ведомом шкиве момента сопротивлени  справедливо соотношение

Рвщ гвм,(1)

где РВЩ, FBN,- нат жение ведущей и ведомой ветвей ремн  соответственно.

Дл  нормальной и стабильной работы передачи (без проскальзывани  ремн ) должно соблюдатьс  условие, определ емое формулой Эйлера

ещ

е

S

(2)

где/4 - коэффициент трени  в паре шкив-ре- мень;

а- угол охвата.

После преобразовани  формула Эйлера примет вид

10

In (РВщ) -In (Рем) iCC.

(3)

5

Сущность упругого проскальзывани  в ременной передаче состоит в том, что один и тот же элемент ремн , попада  на ведущую или ведомую ветвь, подвергаетс  раз- ... личному нат жению и, следовательно, получает различное удлинение. Поступа  на шкив в соответствующей ветви, на всей дуге поко  он сохран ет эти параметры, удержи0 ваемый неподвижными относительно шкива силами трени  сцеплени . При поступлении на дугу упругого проскальзывани  элемент ремн  начинает деформироватьс , упруго проскальзыва  относительно

5 шкива так, что при сходе шкива он имеет те же длину и нат жение, которые ему присущи в ветви, в которую он поступает.

Таким образом, при отсутствии движени  нат жени  ведущей и ведомой ветвей

0 ремн  равны исходному нат жению, при- этом рассто ни  U и между штрихами 17 модул торов 15 и 16 (фиг.З) равны длинам дуг между точками пересечени  оптических осей оптических пар соответствующих дат5 чиков 6 и 7 с поверхностью ремн .

При движении выполн етс  условие (1), поэтому рассто ни  Li и La между штрихами 17 модул торов 1Ъ и 16 измен ютс  в зависимости от изменений нат жени  ре-,

0 Мн . Так, например, рассто ние изменилось на Д Јi, пр мо пропорционально изменению нат жени  A Ft. В результате этого между импульсами (фиг.5 а, б), сформированными оптическими парами 11 и 12 датчики 6 кон5

трол  нат жени , по вл етс  временное

рассогласование Д t, пр мо пропорциональное изменению нат жени  ремн . На выходе измерительного блока 18 по вл етс  код, соответствующий Д FL Аналогичным

0 образом происходит измерение изменени  нат жени  Д F2 в другой ветви ремн .

Значени  Д FI и ДР2 поступают на первые входы соответствующих сумматоров 20 и 21, на вторые входы которых поступает

5 значение начального нат жени  ремн  Рнач с задатчика 22, Коды с выхода сумматоров 20 и 21, соответствующие (Рнач+ Д FI) и (Рнач+ Д F2)  вл ютс  адресными дл  ПЗУ 23 и 24, в которых занесена функци  In. После

логарифмировани  посредством вычитате- л  получают разность 1п(РНач+ A Ft)- -1 п(Рнач+ AF2), по результату которой блок 27 управлени  производит корректировку положени  прижимного ролика посредством электромагнита 5. Таким образом, при изменении нагрузки на ведомом шкиве либо при раст гивании ре- .мн  автоматически поддерживаетс  соотношение Эйлера (2).

Работа измерительных блоков 18 и 19 (фиг.4) происходит следущим образом. Например , при увеличении нат жени  ремн  3 происходит его удлинение, поэтому импульс (фиг.Ба) с выхода оптической пары 11 по вл етс  быстрее, чем импульс (фиг.5б) с выхода оптической пары 12, на врем  Ati, пропорциональное удлинению. По переднему фронту импульса с выхода оптической пары 11 происходит установка в единицу триггеров 28 и 29 (фиг.Бв, г). По переднему фронту импульса (фиг.56) с выхода оптической пары 12 происходит переключение триггера 29 в нулевое состо ние и обнуление триггера 18 (фиг.бв, г). На выходе триггера 29 формируетс  импульс (фиг.бд) длительностью Ati, пропорциональной удлинению ремн . Этот импульс проходит через открытый в данный момент высоким потенциалом с пр мого выхода триггера 28 (фиг.5г) элемент 32 И(фиг.5д)и устанавливает триггер 30 в единичное состо ние, что обозначитудлинение ремн , т.е. увеличение его нат жени . Кроме этого, импульс с выхода триггера 29 поступает на вход ПВИК 36, на выходе которого по вл етс  код, соответствующий изменению нат жени  A FI. По заднему фронту импульса с выхода триггера 29 этот код, записываетс  в регистр 38. По переднему фронту импульса с выхода триггера 29 ждущий мультивибратор 37 через врем  формирует короткий импульс (фиг.5ж), который проходит через элемент ИЛИ 35 и подтверждает нулевое состо ние триггера 29.

При уменьшении нат жени  ремн , т.е. его сжатии, импульс с выхода оптической пары 12 (фиг.5б) по вл етс  быстрее импульса с выхода оптической пары 11 на врем  At2, пропорциональное сжатию ремн . Поэтому на момент формировани  импульса с выхода триггера 29 (фиг.5в) длительностью At2 триггер 28 находитс  в нулевом состо нии (фиг.5г) и этот импульс проходит через открытый высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 28 элемент И 33 (фиг.5е) и устанавливает триггер 30 в нулевое состо ние, что означает уменьшение нат жени  ремн . Измерение величины этого

изменени  происходит приведенным выше образом,

При незначительных изменени х нат жени  ремн  происходит наложение по вре5 мени импульсов с выходоов оптических пар 11 и 12 (фиг.Ба, б). Поэтому сброс в нулевое состо ние триггера 29 (фиг.бв) происходит по переднему фронту импульса с выхода элемента И 31 (фиг.5з). Измерение величи0 ны изменени  нат жени  и его знак определ ют указанным выше образом.

При отсутствии изменени  нат жени  ремн  импульсы с выходов оптических пар 11 и 12 по вл ютс  синхронно,

5 поэтому триггер 29 остаетс  в нулевом состо нии.

Таким образом, предлагаемое нат жное устройство дл  передач с гибкой св зью посредством посто нного контрол  нат же0 ни  ремн  и его оперативного регулировани  позволит устранить причины проскальзывани  ремн , повысит надежность и стабильнось работы и, в конечном итоге, повысит качество и достоверность

5 отображени  регистрируемой информации.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Нат жное устройство дл  передач с гиб0 кой св зью, содержащее ведущий и ведомый шкивы, охватывающий их приводной ремень, блок управлени , подключенный к его выходу электромагнит и св занный с последним нат жной ролик, отличаю5 щ е е с   тем, что, с целью повышени  стабильности работы путем контрол  и оперативного регулировани  нат жени  ремн , устройство снабжено двум  расположенными напротив заданных дуг поко  датчика0 ми контрол  нат жени , каждый из которых состоит из светонепроницаемого экрана с двум  щелевыми диафрагмами и расположенных напротив последних двух оптических пар, включающих источник и

   5 приемник излучени , двум  модул торами, каждый из которых выполнен в виде светоотражающих участков, равномерно расположенных на наружной поверхности ремн  с шагом, равным длине дуги окружности

   0 между точками пересечени  оптических осей источников излучени  соответствующего датчика с наружной поверхностью ремн , двум  задатчиками, двум  сумматорами , первый вход каждого из которых сое5 динен с выходом первого задатчика, двум  посто нными запоминающими устройствами , адресный вход каждого из которых сое- динен с выходом соответствующего сумматора, вычитателем, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствующих посто нных запоминающих устройств, третий вход - с выходом второго задатчика, а выход соединен с входом блока управлени ,.и двум  измерительными блоками , имеющими два входа и состо щими каждый из трех триггеров, трех элементов И, двух элементов ИЛИ, ждущего мультивибратора , преобразовател  временного интервала в код и регистра, первый и второй входы измерительного блока св заны соответственно с установочным и сбрасывающим входами первого триггера, первым и вторым входами первого элемента И и первыми и вторыми входами первого элемента ИЛИ, пр мой и инверсный выходы первого триггера соединены с первыми входами соответственно первого и третьего элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго триггера, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, входом ждуще0

   го мультивибратора, управл ющим входом регистра и входом преобразовател  временного интервала в- код, выход которого соединен с информационным входом регистра , первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом первого элемента И и выходом ждущего мультивибратора, а выход - со сбрасывающим входом второго триггера, установочный и сбрасывающий входы третьего триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, а выход - со знаковым входом регистра, выходы первого и второго приемников излу- 5 чени  соответствующего датчика контрол  нат жени  подключены соответственно к первому и второму входам соответствующего измерительного блока, а выход регистра каждого измерительного блока соединен с вторым входом соответствующего сумматора .

   0

   vsjvmkfssssssssssssss.

   ВидБ

   /7

   и

   и

   л

   /5

   /

   г

   34

   L.

   37

   гт т

   Фиг. 2

   т- Л

   frft

   к з

   /

   JJJJU / U/|

   П П П)

   Lz

   Фиг.Ъ

   П

   36