SU915105A1 - Устройство для намотки катушек 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления потенциометров и катушек кольцевой формы и может быть использовано в приборостроении, текстильной промышленности и электротехнике.

Известно устройство для намотки провода, содержащее механический компенсационный механизм» выполненный в виде жестко связанного с каркасом шпули диска с кольцевыми радиальными пазами, на которых установлены ¹⁰ поворотные подпружиненные Т-образные рычаги, каждый из которых несет с одной стороны стопорный элемент, а с другой - тормозную колодку, при этом тормозная колодка контактирует с тормозным диском, а стопорные ^,5 элементы — с тормозным элементом [ 1 ].

Недостатком этого устройства является наличие трущихся поверхностей в компенсационном механизме между Т-образными рычагами и

каркасом шпули, и тормозным диском, а также трения между стопорными элементами и тормозными элементами, что требует периодической подрегулировки усилия натяжения провода и снижает

2

качество намотки круговых потенциометров ввиду ступенчатой регулировки натяга провода.

Известно также устройство для намотки провода, содержащее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой, электрически связанной с резистором и реечную передачу, зубчатое колесо которой кинематически связано с резистором [2].

Известное устройство имеет сложную конструкцию и не может применяться при намотке на кольцевые катушки.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и упрощение конструкции.

Поставленная рель достигается тем, что устройство содержал щуп, выполненный в виде Г-образного кронштейна со сферическим наконечником, жестко закрепленный на рейке, при этом зубчатое колесо и резистор установлены соосно с электромагнитной муфтой.

На фиг. 1 изображено устройство, общий

вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на

фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

3 915105

Устройство содержит наматываемый кольцевой каркас 1, челнок 2, имеющий вид незамкнутого кольца , приводящегося во вращение против хода часовой стрелки двумя зубчатыми колесами 3 от привода станка 4, ₅

причем расстояние между зубчатыми колесами 3 больше расстояния челнока 2 для обеспечения непрерывного вращения последнего.

В отверстие 5 челнока 2 по скользящей посадке устанавливают и закрепляют винтами 6 щ предварительно собранный электромеханический компенсационный узел 7 со шпулей 8.

На торце челнока 2 со стороны шпули 8 по всему периметру конценгрично оси вращения челнока 2 закреплен шинопровод 9 с дву- $5 мя изолированными между собой шинами 10 и 11 с полярностью ”+” и ” электропитания от привода станка 4, подводимого к ним через две пары дополнительных щеток 12 и 13. Расстояние между дополнительными щетками 12, ^0 а также 13 в каждой паре по аналогии с зубчатыми колесами 3 выбирается больше расстояния челнока 2 для обеспечения постоянного электроснабжения шин 10 и 11.

В электромеханический компенсационный 25 узел 7 входит корпус 14, выполненный в виде фланца с двумя торцовыми внутренними заточками 15 и 16, центральным отверстием 17 и центральной наружной проточкой 18, концентричными между собой и отверстию 5. ₃₀

В торцовую внутреннюю заточку 15 по скользящей посадке устанавливают и закрепляют винтами 19 фланец 20, причем винты 19 проходят через радиальные пазы 21, выполненные во фланце 20, в который предварительно установлен механизм 22 автоматического регулирования усилия натяжения провода 23, намотанного на шпулю 8. Механизм 22 автоматического регулирования содержит потенциометр 24 с консольной осью 25, проходящей через спиральную пружину 26, один конец которой закреплен к кольцу 27, а другой к консольной оси 25.

Корпус 28 потенциометра 24 закреплен во фланце 20 гайкой 29, а кольцо 27 крепится к фланцу 20 винтами 30, проходящими через проходные отверстия 31.

Далее, консольная ось 24 проходит с зазором 32 через центральное отверстие 17 и по скользящей посадке через дополнительную опору вращения 33, заранее установленную в ⁵⁰ центральное отверстие 17 и развальцованную в нем. Дополнительная опора вращения 33 выполняет функцию дополнительного радиального упора для консольной оси 25.

После закрепления фланца 20 на корпусе 14 55 производят перезакрепление кольца 27, для чего винты 30, завернутые ранее в корпус 14, вывертывают и заменяют винтами 34, прохо4

дящими через радиальные пазы 35, и ввертывают их в корпус 14.

Потенциометр 24 имеет выводы, например условно обозначенные а и с , для подачи на них входного напряжения от шин 10 и 11, а в выходное напряжение снижают со среднего вывода Ь и одного из крайных, например с. Далее в корпус 14 со стороны шпули 8 устанавливают магнитоэлектрический датчик момента 36, состоящий из ротора 37, статора 38 и щеточно-коллекторного узла 39.

Принцип действия этого датчика момента аналогичен щеточно-коллекторному двигателю постоянного тока.

Ротор 37 установлен в кольцевую внутреннюю заточку 16 и охватывает с радиальным зазором 40 статор 38.

Ротор 37 состоит из магнитопровода 41 с радиальными пазами, в которых жестко установлены постоянные магниты 42. Статор 38 установлен по скользящей посадке на клею на втулку 43, предварительно закрепленную в центральной наружной проточке 18 корпуса 14 на двух опорах вращения 44, с элементами регулировки осевого люфта в них — распорных втулок 45 и 46. При этом опоры вращения 44 и распорные втулки 45 и 46 закреплены на втулке 43, например, клеем.

Статор 38 состоит из магнитопровода — пакета пластин 47 с радиальными пазами, в которые уложена обмотка 48.

Щеточно-коллекторный узел 39 включает две пары щеток 49, закрепленных на двух упругих пластинах-щеткодержателях 50, армированных в кольце 51, закрепленного винтами 52 на торце ротора 37, и коллектор 53, состоящий из пластин 54, армированных , например, в компаунде над любой частью обмотки 48. Обмотка 48 состоит из катушек, выводы которых (начало и конец) присоединяют к соответствующим пластинам 54, при этом пластины 54 провода обмотки 48 образуют замкнутую цепь.

Давление каждой пары щеток 49 на пластину 54 обеспечивается конструктивно и не требует регулирования в процессе сборки, при этом один щеткодержатель 50 электрически связан с выводом Ь, а другой - с выводом с потенциометра 24, т. е. с выходом потенциометра 24.

Вращающий момент магнитоэлектрического датчика момента 36 создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянных магнитов 42 ротора 37 и обмоткой 48 с током, находящейся в этом поле, и определяется известным законом Био—Савара, т.е. сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле, равна

915105 β

где Р_Эм- с™³ электромагнитная;

В - индукция магнитного поля в радиальном зазоре 40;

ίρ - рабочая длина витка в обмотке 48;

3 — сила тока; νν — количество витков. 5

Поскольку Р_Э(А возникает под двумя противоположными полюсами постоянных магнитов 42, то на статор 38 действует пара сил Р_Эч, направленных в противоположные стороны, которая стремится повернуть статор 38 с вели- ю чиной момента, равного М = 2В£_р-г_Ср-3. где М - вращающий момент;

г_с(5- радиус от оси вращения статора 38 до середины обмотки 48.

Знак момента (М) зависит от величины и 15 полярности тока (3) управления, регулируемого потенциометром 24 и протекающего в обмотке 48 статора. Основным достоинством магнитоэлектрического датчика момента 36 является его высокая линейность характеристики по то- 20 ^КУ (2) управления, регулируемого потенциометром 24, что позволяет исключить из схемы специальные усилители и другие приборы.

Экспериментальным путем с магнитоэлектрического датчика момента 36 снимают предва- 25 рительно зависимость величины момента (М) от изменения тока (3) управления.

Далее, на втулку 43 устанавливают по скользящей посадке шпулю 8 с проводом 23 и зо закрепляют кольцом упорным 55. На торцах шпуДи 8 со стороны статора 38 - >

выполнено отверстие 56, в которое входит штифт 57, предохраняющий шпулю 8 от проворота на втулке 43, а с противоположной стороны на ₃₃ торце шпули 8 имеется радиальный паз 58, в котором по скользящей посадке установлена рейка 59, кинематически связанная с шестерней 60, закрепленной на консольной оси 25, штифтом 61. Радиальный паз 58 смещен от центра шпули 8 на величину радиуса делительной окружности шестерни 60.

Рейка 59 имеет на одном торце упругий Г-образный кронштейн 02 со сферическим наконечником, упирающийся в провод 23 с ₄₃ некоторой величиной контактного давления. Предварительно экспериментальным путем для каждой марки провода 23 снимают характеристику оптимального натяга для данного провода и его оптимального контактного _м давления.

Устройство работает следующим образом.

На каркасе 1 закрепляют свободный конец провода 23. Далее, слегка вывернув винты 24, поворачивают кольцо 27 .относительно корпуса ₅₅ 14 так, чтобы закрутить спиральную пружину 26 до такого момента, при котором сферический наконечник 62 через рейку 59, шестерню 60 и консольную ось 25 будет упираться в провод 23 с усилием, не превышающим величину допустимого контактного давления для конкретного диаметра и марки провода 23. При этом величину контактного давления, например, измеряют граммометром с визуальным контролем на отрыв наконечника 62 от провода 23. После этого завертывают винты 34, фиксируя положение кольца 27 на корпусе 14.

Затем слегка вывертывают винты 19 и разворачивают фланец 20 с корпусом 28 потенциометра относительно консольной оси 25 до положения, при котором потенциометр 24 выключен.

Далее, подают на выводы а и с (вход) потенциометра 24 напряжение 27В постоянного тока и плавно поворачивают фланец 20 с корпусом 28 потенциометра относительно корпуса 14 и консольной оси 25, тогда на обмотке 48 статора 38 через щеточно-коллекторный узел 39 будет плавно расти напряжение питания до получения момента вращения на статоре 38, не превышающего величину оптимального усилия растяжения для конкретного диаметра и марки провода 23, т. е. создают таким образом натяжение провода 23 на участке между каркасом 1 и шпулей 8.

После этого челноку 2 сообщают вращательное движение от привода станка 4, при этом челнок 2 вместе с магнитоэлектрическим датчиком момента 36, шпулей 8 и узлом автоматического регулирования 22 проходит с зазо- . ром через внутреннее отверстие каркаса 1, наматывая на него предварительно растянутый провод 23. Рейка 59 в этом случае обкатывает неподвижную относительно нее шестерню 60, причем по мере уменьшения сматываемого диаметра провода 23 на шпуле 8 происходит перемещение рейки 59 относительно шпули 8 в радиальном пазу 58 от периферии шпули 8 к ее центру под действием момента спиральной пружины 26, вращая шестерню 60 с консольной осью 25 относительно корпуса 28 потенциометра 24. В этом случае момент спиральной пружины 26 и, следовательно, выходное напряжение на выходе потенциометра 24, выводах Ь и с, плавно уменьшаются, т. е. по мере сматывания провода 23 со шпули 8 усилие натяжения провода 23 имеет постоянную величину.

Это позволяет сократить плотность намотки провода 23 на каркас 1 ио всему его периметру. Устройство может быть использовано при наматывании провода 23 на шпулю 8 в случае изменения направления вращения челнока 2.

К достоинствам описанного устройства относится простота регулировки, его небольшие габаритные размеры в поперечном сечении, практически не выходящие за габаритные размеры поперечного сечения челнока,.позволя7

915Ю5

ют сохранить без изменения наименьшую

величину наматываемых кольцевых каркасов,

существующую для намоточных станков.

Claims (1)

1. Формула изобретения 5

   Устройство для намотки катушек, содержащее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой, электрически связанной с резистором 10 и реечную передачу, зубчатое колесо которой кинематически связано с резистором, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции, устройство содержит туп, выполненный в виде Г-образного кронштейна со сферическим наконечником, жестко закрепленный на рейке, при этом зубчатое колесо и резистор установлены соосно с электромагнитной муфтой.