SU1760404A1

SU1760404A1 - Device for determining tension and tangential strength factor of thread

Info

Publication number: SU1760404A1
Application number: SU904867336A
Authority: SU
Inventors: Виктор Сергеевич Аникин; Евгений Дмитриевич Ефремов
Original assignee: Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности; Ивановский текстильный институт им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: относитс к методам и средствам изучени свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движени нити в процессах ее производства и переработки. Сущность изобретени : устройство содержит закрепленные в корпусе нитепроводники,телотрени . упругий чувствительный элемент с тензо- датчиком, регистрирующее приспособление , вычислительный блок и поворотное приспособление с двувхпозиционным переключателем , св занным своими выходами с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого св зан с регистрирующим приспособлением.2 ил,Use: relates to methods and means of studying the properties of interacting surfaces and controlling the motion parameters of a thread in its production and processing processes. The essence of the invention: the device contains thread guides fastened in the housing, and fatigues. resilient sensing element with a strain gauge, a registering device, a computing unit, and a rotary device with a two-position switch connected by its outputs to the corresponding inputs of the computing unit, the output of which is connected to the registering device.2,

Description

Изобретение отоситс к методам и средствам изучени свойств взаимодействующих поверхностей и контролю параметров движени нити в процессах ее производства и переработки.The invention relates to methods and means of studying the properties of interacting surfaces and controlling the motion parameters of a thread in its production and processing processes.

Подавл ющее большинство способов определени коэффициента тангенциального сопротивлени /г в разнообразных конструктивных оформлени х основано на методе блока, суть которого заключаетс в следующем .The vast majority of methods for determining the coefficient of tangential resistance / g in a variety of structural designs are based on the block method, the essence of which is as follows.

Цилиндр с заданной поверхностью трени охватывают используемой нитью под углом а. Относительное перемещение поверхностей создают или вращением цилиндра , или движением нити При заданном или измеренном нат жении вход щей ветви-нити ТВх и измеренном нат жении выход щей ветви-нити Твых, коэффициент /v определ ют из соотношени A cylinder with a given friction surface is covered with the thread used at an angle a. The relative movement of surfaces is created either by rotating the cylinder or by moving the thread. Given the tension of the incoming branch TVx and the tension of the outgoing branch of Thy branch, the coefficient / v is determined from the ratio

Твых./ТВх е/т.Yours / TVh e / t.

При неподвижной нити и вращающемс цилиндре решени по заданию Твх (например , подвешенным грузом) и измерению Твых. технически доступные и точные, но в месте контакта поверхность испытуемой ни ти мен етс в процессе измерени , а его результат оказываетс неприемлемым. Физический процесс трени и его параметры адекватны действительному процессу при движении нити, а не цилиндра. Поэтому известны р д устройств, в которых метод блока осуществлен путем измерени ТВх и ТВых например, измерители нат жени нити фирмы Танзитрон с трем нитепроводниками, примен ютс в приборе формы Ротшильд дл определени фрикционных свойств нити .With a fixed filament and a rotating cylinder, decide on the assignment of Twx (for example, a suspended load) and measure Thyhs. technically available and accurate, but at the point of contact, the surface of the tested thread varies during the measurement process, and its result is unacceptable. The physical process of friction and its parameters are adequate to the actual process when the thread is moving, not the cylinder. Therefore, a number of devices are known, in which the block method is carried out by measuring Tbx and Tsyh, for example, Tanzitron tension gauges with three filaments, are used in a Rothschild shape gauge to determine the friction properties of the yarn.

Измерители нат жени нити с любым числом вращающихс или неврзщающихс нитепроводников содержат измерительный нитепроводник, оснащенный преобразователем давлени с плоским упругим чувствительным элементом, к которому приложена равнодействующа нат жени нити. Причем предпочтение отдаетс невращающимслThread tension meters with any number of rotating or non-rotating thread conductors contain a measuring thread conductor equipped with a pressure transducer with a flat elastic sensing element, to which the resultant thread tension is applied. Moreover, preference is given to non-rotating

сwith

-ч о оoh oh

оabout

4four

с нитопроводникам, а поскольку равнодействующа приложена под углом к нейтральной плоскости упругого элемента, величина которого определ етс фрикционными свойствами нити, т.е. коэффциентом fi , то истинное нат жение нити Т0 по равнодействующей силе измер етс с погрешностью.with nitroconductors, and since the resultant is applied at an angle to the neutral plane of the elastic element, the value of which is determined by the frictional properties of the thread, i.e. coefficient fi, then the true tension of the thread T0 by the resultant force is measured with an error.

За прототип прин то устройство дл определени нат жени и тангенциального сопротивлени движени нити, в котором совмещены операции измерени обоих параметров . Оно содержит чувствительный элемент в виде двух различных по высоте упругих пластин с тензодатчиками и датчик нормального давлени . Упругие пластины сверху соединены оправой - телом трени , а снизу закреплены на датчике нормального давлени , который вместе с тензодатчиками электрически св зан с усилителем, подключенным одним каналом к регистрирующему приспособлению, а другим - к блоку делени , выход которого, как и другой канал усилител , соединен с регистрирующим приспособлением.The prototype is a device for determining the tension and tangential resistance of the movement of a thread, in which the operations of measuring both parameters are combined. It contains a sensing element in the form of two different in height elastic plates with strain gauges and a normal pressure sensor. The elastic plates are connected at the top by a frame - a friction body, and at the bottom they are fixed on a normal pressure sensor, which, together with strain gauges, is electrically connected to an amplifier connected to the recording device by one channel and to the dividing unit the other, the output of which, like the other channel of the amplifier, connected to the registering device.

Равнодействующа сила нат жений ветвей нити направлена перпендикул рно пластинам, под действием которой они изгибаютс , пропорциональна тангенциальному сопротивлению нити. Нормальное давление нити на поверхность тела трени , пропорционально нат жению и передаетс вдоль пластин датчику давлени . Таким образом измер ютс и регистрируютс два параметра: нат жение и тангенциальное сопротивление нити.The resultant tension force of the branches of the thread is directed perpendicular to the plates, under the action of which they bend, is proportional to the tangential resistance of the thread. The normal pressure of the thread on the surface of the friction body is proportional to the tension and is transmitted along the plates to the pressure sensor. Thus, two parameters are measured and recorded: tension and tangential resistance of the thread.

Конструкци прототипа сложна . К то- мув же она не обеспечивает услови перпендикул рности равнодействующей силы нат жений ветвей нити упругим пластинам с тензодатчикзми. В частных случа х это условие может быть выполнено при изменении направл ющих углов ветвей нити и угла охвата тела трени нитью. Но указаний по этому поводу в описании прототипа нет. В св зи с этим ожидать высокой точности измерени параметров и работоспособности устройства не приходитс ,The design of the prototype is complicated. At the same time, it does not provide the perpendicularity of the resultant tension force of the thread branches to elastic plates with strain gauges. In particular cases, this condition can be fulfilled by changing the guiding angles of the branches of the thread and the angle of coverage of the body with the thread. But there are no instructions on this in the description of the prototype. In this connection, one cannot expect high accuracy in measuring the parameters and performance of the device,

Целью изобретени вл етс повышение томности измерени .The aim of the invention is to increase the measuring languor.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл определени нат жени и коэффициента тангенциального сопротивлени нити, содержащем закрепленные в корпусе нитепроводники, тело трени , упругий чувствительный элемент с тензодатчи- ком и регистрирующее приспособление, в него введены вычислительный блок и поворотное приспособление с двухпозицион- ным переключателем, св занным своими выходами с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого св зан с регистрирующим приспособлением. при этом нитепроводники размещены в вершинах при основании равнобедренногоThis goal is achieved by the fact that in a device for determining tension and a coefficient of tangential resistance of a thread containing thread conductors fixed in a housing, a friction body, a resilient sensitive element with a strain gauge and a registering device, a computing unit and a rotary device with a two position positioner are inserted into it. a switch connected by its outputs to the corresponding inputs of the computing unit, the output of which is connected to the registering device. at the same time the thread conductors are placed in the vertices at the base of an isosceles

треугольника, а тело трени находитс в вершине, образованной боковыми сторонами треугольника, и выполнено в виде цилиндрической насадки, св занной с упругим чувствительным элементом, закрепленнымtriangle, and the body of the friction is located at the apex formed by the sides of the triangle, and is made in the form of a cylindrical nozzle connected to an elastic sensing element fixed

посредством поворотного приспособлени на задней стенке корпуса с возможностью поворота вокруг продольной оси на угол 90°. при этом двухпозиционный переключатель выполнен с возможностью контакта с тензадатчиком .by means of a swivel device on the rear wall of the housing with the possibility of rotation around a longitudinal axis at an angle of 90 °. while the two-position switch is made with the possibility of contact with the load cell.

Положительный эффект, заключающийс в повышении точности измерений, достигаетс за счет измерени не равнодействующей нат жени Тр, а ее составл ющихТхиТу при определенном положении упругого чувствительного элемента, величину которых при неизменных направл ющих углах ветвей нити а и угла охвата нитью тела трени 2 a , используют дл The positive effect of improving the accuracy of measurements is achieved by measuring not the resultant tension Tp, but its components, ThiTu, at a certain position of the elastic sensing element, the magnitude of which, at constant guiding angles of the thread of the friction body 2a, for

определени коэффициента/г и истинного нат жени Т.determine coefficient / g and true tension T.

На фиг. 1 представлен общий вид за вл емого устройства, на фиг. 2 - схема расположени нитепроводников датчика иFIG. 1 shows a general view of the claimed device; FIG. 2 is a layout diagram of the sensor thread guide; and

система действующих сил.system of acting forces.

На передней стенке 1 корпуса датчика закреплены нитепроводники 2 и 3, первый из которых вращающийс . Задн стенка корпуса содержит поворотное устройство сThread guides 2 and 3, the first of which is rotating, are fixed on the front wall 1 of the sensor housing. The rear wall of the housing contains a turning device with

кольцевой направл ющей 4 и вкладышем 5, на котором закреплен упругий чувствительный элемент 6, сооско сочлененный со сменной цилиндрической насадкой 7 - телом трени . Элементы 2, 3 и 7 размещены вan annular guide 4 and an insert 5 on which an elastic sensor element 6 is attached, coaxially articulated with a replaceable cylindrical nozzle 7 — a body of friction. Elements 2, 3 and 7 are located in

вершинах равнобедренного треугольника так, что направл ющие углы между сторонами 2,7; 3,7 и основанием 2,3 составл ли равные углы а, а угол охвата 2, 7, 3 тела трени - 2 a. На кольцевой направл ющей 4 смонтирован двухпозиционный переключатель 8, обеспечивающий в крайних положени х вкладыша электрическое соединение тензо- резистора 9 с одним из двух входов вычислительного блока 10, соединенного сvertices of an isosceles triangle so that the guiding angles between the sides are 2.7; 3.7 and base 2.3 were equal angles a, and the angle of coverage 2, 7, 3 of the body of friction — 2 a. On the annular guide 4, a two-position switch 8 is mounted, which in the extreme positions of the liner electrically connects the strain resistor 9 to one of the two inputs of the computing unit 10 connected to

регистратором 11.the registrar 11.

Работа устройства.The operation of the device.

Поворотным устройством устанавливают чувствительный элемент 6 в исходное положение (горизонтальное, как указано наThe rotary device set the sensitive element 6 to its original position (horizontal, as indicated on

5 фиг. 1). Тензорезистор 9 через переключатель 8 соединен с первым входом блока 10. Заправл ют нить 11 в датчик устройства, как показано на схеме, и привод т ее в движение от приводного механизма (не показан ). Измер ют нормальную составл ющую Ту равнодействующей нат жени Тр, приложенной к телу трени 7. Поворачивают вкладыш 5 вместе с элементом 6 на 90°. При этом переключатель 8 соедин ет тензорезистор 9 с другим входом блока 10. Измер ют тангенциальную составл ющую Тх. Результаты вычислений параметров Т// по заданным алгоритмам индуцируютс индикатором.5 of FIG. one). The strain gauge 9 through the switch 8 is connected to the first input of the unit 10. Thread the thread 11 into the sensor device, as shown in the diagram, and set it in motion from the drive mechanism (not shown). The normal component Tu of the resultant tension Tp applied to the body of the friction unit 7 is measured. The insert 5 with the element 6 is rotated by 90 °. In this case, the switch 8 connects the strain gauge 9 to another input of the block 10. The tangential component Tx is measured. The results of calculating the parameters T // according to the given algorithms are induced by the indicator.

Измеритель нат жени нити ПНН-1 производства НПК Текстильприбор оснащен измерительным нитепроводником на базе тензометрического преобразовател С05Б, закрепленного с возможностью поворота на 90°, соединенного с цифровым вольтметром Щ-31. Направл ющие углы и угол охвата соответственно были л /6, л/3, (30, 60°).Thread tension meter PNN-1 manufactured by NPK Tekstilpribor is equipped with a measuring conductor based on strain gauge transducer S05B, which can be rotated 90 ° and connected to a digital voltmeter Shch-31. The guide angles and the angle of coverage were respectively l / 6, l / 3, (30, 60 °).

Опыт проводилс на специализированной испытательной установке с грузовым задатчиком нат жени испытуемой нити Т0 10-200 сН при скорости V 20 м/мин.The test was carried out on a specialized test facility with a load unit for tensioning the tested thread T0 10–200 cN at a speed of V 20 m / min.

Определение коэффициента ,ц осуществлено по замерам составл ющих нат жени Ту и Тх в соответствии с ФормулойThe determination of the coefficient, c is carried out according to measurements of the components of the tension Tu and Tx in accordance with Formula

а нат жение по формулам formula tension

(е1-04 -1)0,87 (e1-04 -1) 0.87

у at

Т,T,

00

5five

(еш 1 +1)0,5 Полученные значени нат жени нити Т отличались от заданного Т0 в среднем на 2,6%, что вл етс следствием точности определени коэффициента //. Такой показатель точности определени этих параметров вл етс достаточно высоким.(el 1 + 1) 0.5 The obtained values of the tension of the thread T differed from the specified T0 by an average of 2.6%, which is a consequence of the accuracy of determining the coefficient //. This measure of the accuracy of determining these parameters is quite high.

Claims

Claims The device for determining the tension and the coefficient of tangential resistance of a yarn, containing conductors fixed in the body, a body of friction, an elastic sensitive element with a strain gauge and a recording device, which, in order to improve the accuracy of measurement, it is entered by a computing unit and a rotary device with a two-way switch, connected by its outputs with the corresponding inputs of the computing unit, the output of which is connected with the register when the guide is placed at the vertices at the base of an isosceles triangle, and the body of friction is located at the top formed by equal sides of the triangle and made in the form of a cylindrical nozzle associated with an elastic sensing element fixed by means of a rotating device on the back wall of the body can be rotated around the longitudinal axis at an angle of 90 °, while the two-way switch is made with the possibility of contact with the strain gauge.

0

five

0

five

at 4

L / :.

n

J

FIG. /

T 2