SU757612A1

SU757612A1 - Temperature control device of transporting cylinder

Info

Publication number: SU757612A1
Application number: SU782565357A
Authority: SU
Inventors: Abram Sh Fradin; Leonid N Klintsov; Aleksandr B Smagorinskij; Arkadij Panov
Original assignee: Vnii Mashin Dlya Proizv Sint N
Priority date: 1978-01-02
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля и регулирования температуры вращающихся цилиндров и может быть использовано в производствах химических нитей ⁵и текстильных производствах, где требуется транспортировать нити, ленты, жгуты и другие материалы при одновременном нагревании их.The invention relates to automatic devices for controlling and regulating the temperature of rotating cylinders and can be used in the production of chemical yarns ⁵ and textile industries where it is necessary to transport threads, tapes, tows and other materials while heating them.

Известно устройство для регулирования температуры транспортирующих роликов,· обогреваемых теплоносителем, содержащее датчик температуры теплоносителя, подключенный на вход регулятора температуры, выход которого 1ί электрически связан с электронагревателями, установленными в подогревателе теплоносителя [1]·A device for regulating the temperature of the transporting rollers, heated by a coolant, is known, comprising a coolant temperature sensor connected to the input of a temperature controller, the output of which 1ί is electrically connected to electric heaters installed in the coolant heater [1] ·

Однако температура непосредственно транспортирующих роликов при груп-2( повом их снабжении теплоносителем не контролируется и может значительно отличаться от требуемого по технологии значения.However, the temperature of the directly transporting rollers during the group-2 (they are not controlled after supplying with coolant and may differ significantly from the value required by the technology.

Известно также устройство для регулирования температуры 'транспортирующего цилиндра, содержащее регулятор напряжения, подключенный к расположенному внутри цилиндра неподвижному индуктору [2]. ..3(It is also known a device for regulating the temperature of the conveying cylinder, containing a voltage regulator connected to a stationary inductor located inside the cylinder [2]. ..3 (

22

Вход регулятора напряжения подключен к датчику температуры транспортирующего цилиндра —'термопоре, которая расположена в кольцевой щели на поверхности вращающегося транспортирующего цилиндра.The input of the voltage regulator is connected to the temperature sensor of the transporting cylinder — a thermopore, which is located in the annular gap on the surface of the rotating transporting cylinder.

Недостатком устройства является низкая точность измерения и регулирования температуры, а также надежность системы датчика, так как измеряемая фактически температура воздуха в щели, а касание датчика к стенке щели не исключает его повреждения.The disadvantage of this device is the low accuracy of measurement and temperature control, as well as the reliability of the sensor system, since the measured air temperature is actually in the slot, and touching the sensor to the slot wall does not exclude its damage.

Для повышения точности и надежности регулирования температуры предлагаемое устройство содержит расположенный на конце вала цилиндра упругий элемент со штоком и бесконтактный датчик перемещения штока, при этом упругий элемент каналом связан с полостью цилиндра, а выход бесконтактного датчика подключен ко входу регулятора напряжения, упругий элемент имеет неподвижный компенсатор усилия, содержащий дополнительной бесконтактный датчик перемещения штока упругого элемента и соленоид, обхватывающий шток.To improve the accuracy and reliability of temperature control, the proposed device contains an elastic element with a rod and a non-contact rod displacement sensor located at the end of the cylinder shaft, the elastic element being connected to the cylinder cavity, and the output of the non-contact sensor connected to the input of the voltage regulator, the elastic element has a fixed compensator force, containing an additional contactless sensor moving the stem of the elastic element and a solenoid, grasping the rod.

На фиг. 1 и 2 изображен транспортирующий цилиндр; на фиг. 3 данаFIG. 1 and 2 show a transport cylinder; in fig. 3 dan

33

757612757612

4four

конструкция датчика температуры иtemperature sensor design and

компенсатора усилия упругого элемента.compensator efforts of the elastic element.

Транспортирующий цилиндр 1 (см. фиг. 1) закреплен на валу 2, который вращается приводным электродвигателем (на фигурах не показан). В тело транспортирующего цилиндра 1 запрессовано медное кольцо 3 и сердечник 4 с обмоткой 5, образующие индуктор. Вблизи рабочей поверхности транспортирующего цилиндра 1 имеются полостиTransporting cylinder 1 (see Fig. 1) is mounted on the shaft 2, which is rotated by a driving motor (not shown in the figures). A copper ring 3 and a core 4 with a winding 5 forming an inductor are pressed into the body of the transporting cylinder 1. Near the working surface of the transporting cylinder 1 there are cavities

6, в которых расположен змеевиковый трубопровод 7, заполненный испаряющимся теплоносителем, один конец которого запаян, а другой при помощи капилляра 8 через сквозное отверстие в валу 2 (см. фиг. 2) соединен с упругим элементом 9, установленным на свободном конце вала 2 вдали от зоны нагрева (см. фиг. 3). В качестве упругого элемента 9 может быть использован. сильфон, многовитковая полая пружина или мембрана. Подвижный конец упругого элемента 9 имеет шток 10 с плунжером 11. На неподвижном сердечнике 12 расположены индуктивный датчик 13 перемещения штока 10 и катушка соленоида 14,обхватывающая плунжер 11. Индуктивный датчик 13 подключен ко входу усилителя 15, выход которого связан с катушкой соленоида 14.6, in which a coil pipeline 7 is located, filled with an evaporating coolant, one end of which is sealed and the other is connected to an elastic element 9 mounted on the free end of the shaft 2 by means of a capillary 8 through a through hole in shaft 2 (see Fig. 2) from the heating zone (see Fig. 3). As the elastic element 9 can be used. bellows, multi-turn hollow spring or membrane. The movable end of the elastic element 9 has a rod 10 with a plunger 11. On a stationary core 12 are located inductive sensor 13 displacement rod 10 and the coil of the solenoid 14, grasping the plunger 11. Inductive sensor 13 is connected to the input of the amplifier 15, the output of which is connected to the coil of the solenoid 14.

Шток. 10 с плунжером 11, индуктивный датчик 13, усилитель 15 и соленоидStock. 10 with plunger 11, inductive sensor 13, amplifier 15 and solenoid

14 образуют компенсатор усилия упругого элемент 9, предназначенный для исключения) влияния старения материала упругого элемента 9 на точность регулирования температуры транспортирующего цилиндра 1.14 form the force compensator of the elastic element 9, designed to eliminate the influence of aging of the material of the elastic element 9 on the accuracy of temperature control of the transporting cylinder 1.

В торце штока 10 размещен бесконтактный датчик перемещения штока 16, выход которого подключен ко входу регулятора 17 напряжения, осуществляющего питание обмотки 5 индуктора.At the end of the rod 10 is placed a contactless sensor moving the rod 16, the output of which is connected to the input of the voltage regulator 17, supplying power to the winding 5 of the inductor.

В качестве бесконтактного датчика, перемещения штока 16 может быть применен , в частности, (см. фиг. 1) пневмоэлектрический содержащий сопло 18 с пневмоэлектрическим преобразователем 19, где задание температуры осуществляется перемещением сопла 18 относительно торца.штока 10.As a contactless sensor, the displacement of the rod 16 can be applied, in particular, (see Fig. 1) a pneumoelectric containing nozzle 18 with a pneumatic electric converter 19, where the temperature is set by moving the nozzle 18 relative to the end face of the rod 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При вращении вала 2 с транспортирующим цилиндром 1 и подаче напряжения переменного тока в обмотку 5 в медном кольце 3 индуцируется переменный ток, разогревающий это кольцо. Тепловой поток нагревает трубопроводWhen the shaft 2 rotates with the transporting cylinder 1 and an alternating current voltage is applied to the winding 5, an alternating current is induced in the copper ring 3, which heats the ring. Heat flow heats the pipeline

7, вызывая кипение теплоносителя. Благодаря большому коэффициенту теплоотдачи при кипении и конденсации теплоносителя температура рабочей поверхности транспортирующего цилиндра 1 достаточно равномерна.7, causing the coolant to boil. Due to the large heat transfer coefficient during boiling and condensation of the coolant, the temperature of the working surface of the transporting cylinder 1 is fairly uniform.

С повышением температуры давление пяппв теплоносителя увеличивается иAs the temperature rises, the pressure of the capp of the coolant increases and

по капилляру 8 передается на упругий элемент 9, который расширяется в осевом направлении и штоком 10 прикрывает сопло 18. Давление воздуха в сопле 18 увеличивается, преобразуется пневмоэлектрическим преобразователем 19 в электрический сигнал, который подается на вход регулятора 17 напряжения, регулирующего электрическую мощность, подаваемую в обмотку 5 индуктора. Это вызывает снижение температуры транспортирующего цилиндра 1, и при достижении ее нижнего установленного значения процесс повторяется в обратной последовательности. Благодаря тому, что трубопровод 7 выполнен в виде витого короткозамкнутого медного змеевика, при включении индуктора в нем также индуктируется переменный ток, нагревая его.through the capillary 8 is transmitted to the elastic element 9, which expands in the axial direction and the rod 10 covers the nozzle 18. The air pressure in the nozzle 18 increases, is converted by a pneumatic-electric converter 19 into an electrical signal that is fed to the input of the voltage regulator 17, which regulates the electrical power supplied to winding 5 inductor. This causes a decrease in the temperature of the transporting cylinder 1, and when it reaches its lower set value, the process is repeated in reverse order. Due to the fact that the pipeline 7 is made in the form of a twisted short-circuited copper coil, when the inductor is turned on, an alternating current is also induced in it, heating it.

Это способствует более равномерному обогреву рабочей поверхности транспортирующего цилиндра 1. Одновременно с процессом регулирования температуры происходит компенсация усилия упругого элемента 9. При перемещении штока 10 с плунжером 11 изменяется выходной сигнал индуктивного датчика 13. Если величина этого сигнала превышает значение сигнала задания, подаваемого встречно выходному сигналу индуктивного датчика 13, на выходе усилителя 15 появляется мощный сигнал напряжения постоянного тока, который подается на соленоид 14 и дополнительный вход регулятора 17 напряжения.This contributes to a more uniform heating of the working surface of the transporting cylinder 1. Simultaneously with the temperature control process, the force of the elastic element 9 is compensated. When the rod 10 moves with the plunger 11, the output signal of the inductive sensor 13 changes. If this signal exceeds the value of the reference signal, the opposite signal is output inductive sensor 13, at the output of the amplifier 15 appears a powerful signal of the DC voltage, which is fed to the solenoid 14 and additional input regulator 17 voltage.

Это вызывает увеличение усилия плунжера 11, противодействующего усилию упругого элемента 9 и одновременно уменьшению мощности, подводимой регулятором 17 напряжения к обмотке 5 индуктора, что приводит к снижению температуры и давления паров теплоносителя. Равновесие системы наступает в тот момент, когда давление упругого элемента 9 станет равным усилию, плунжера 11. При этом каждому значе. нию давления теплоносителя соответствует строго определенная сила тока в соленоиде 14, что, в свою очередь, определяется величиной сигнала задания температуры на входе, усилителя 15. Если усилитель 15 выполнен с достаточно большим коэффициентом усиления, входной его сигнал при наличии сильной отрицательной обратной связи от индуктивного датчика 13 .практически пропорционален сигналу задания. При этом нестабильность характеристик усилителя 15 и индуктивного датчика 13 не влияет на стабильность температуры транспортирующего цилиндра 1.This causes an increase in the force of the plunger 11, opposing the force of the elastic element 9 and at the same time reducing the power supplied by the voltage regulator 17 to the winding 5 of the inductor, which leads to a decrease in temperature and vapor pressure of the coolant. The balance of the system comes at a time when the pressure of the elastic element 9 becomes equal to the force of the plunger 11. At the same time, each value. the pressure of the coolant corresponds to a strictly defined current in the solenoid 14, which, in turn, is determined by the value of the input temperature setting signal of amplifier 15. If amplifier 15 is made with a sufficiently large gain, its input signal when there is a strong negative feedback from inductive Sensor 13. Practically proportional to the reference signal. In this case, the instability of the characteristics of the amplifier 15 and the inductive sensor 13 does not affect the stability of the temperature of the transporting cylinder 1.

В случае, если старением материала упругого элемента 9 можно пренебречь, компенсатор усилия может быть исключен из схемы устройства для регулирования температуры транспортирующего цилиндра 1. ПредлагаемоеIf the aging of the material of the elastic element 9 can be neglected, the force compensator can be excluded from the scheme of the device for regulating the temperature of the transporting cylinder 1. The proposed

5five

757612757612

66

устройство позволяет бесконтактным методом контролировать температуру транспортирующего цилиндра по температуре обогревающего его поверхность теплоносителя, повысить качество регулирования температуры с учетом де- 5 стабилизирующих факторов в системе регулирования.The device allows using a non-contact method to control the temperature of the transporting cylinder according to the temperature of the coolant heating its surface, to improve the quality of temperature control taking into account the de-stabilizing factors in the control system.

Claims

Claim

1. Device for regulating the temperature of the transporting cylinder, containing a voltage regulator connected to a stationary inductor located inside the cylinder, characterized in that, in order to improve the reliability and accuracy of temperature control, it contains an elastic element with a rod located at the end of the cylinder shaft and

contactless sensor moving the rod, with the elastic element channel

connected to the cavity of the cylinder, and the output

A proximity sensor connected to

input voltage regulator.

2. Device pop. 1, characterized in that the elastic element has a stationary force compensator, which contains an additional contactless sensor for moving the rod of the elastic element and a solenoid that clasps the rod.