Claims (2)
Указайна цель достигаетс за счет того, что известное устройство, содер20 жащее малоинерционный ропик, смонтированный на валу исполнител1 ного двигател , соединенного со средством дл регулировани нат жени и оправку, кинематически соединенную с валом приводного двигател , имеет датчик угла поворота оправки, смонтированный на валу приводного двигател , и цифроаналоговый формирователь, вход которого электрически соединен с датчиком угла поворота оправки, а выход подклю чен к входу средства дл регулировани нат жени . На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - выполнение цифро аналогового формировател ; на фиг. 3 эпюры скорости и напр жений. Устройство содержит датчик угла поворота оправки 1, смонтированный на валу приводного двигател 2, оправку 3, цифро-аналоговый формирователь 4, вход которого соединен с датчиком угла поврота оправки 1, а выход св зан с входом сумматора системы ре гулировани напр жени 5, выход которой , в свою очередь, соединен с входом исполнительного двигател 6, вал которого св зан с малоинерционным роликом 7. Цифро-аналоговый формирователь 4 включает в себ регистры 8 и 9, св занные с блоками сравнени 1О и 11, cleTHHK импульсов 12, дешифратор 13, блок формировани сброса 14, триггеры управлени 15 и 16, электрически св занный с ними реверсивный счетчик 17 цифро-аналоговый преобразователь 18, блок а|1алогового напр жени 19 и усилитель с регулируемым коэффициентом усилени 20,. Выходы блоков сравнени 10- и 11 через логические элементы 21 подключены ко входам триггеров управлени 15 и 16, выходыкоторых через элементы совпадени 22 и 23 св заны с входами реве юивного счетчика 17. Блок формировани сброса 14 состоит из электрически св занных между собой логических элементов 24. Наматываемый материал 25 (провод или лента) перемещаетс под воздействием усили , возникающего за счет вращени оправки с каркасом 3, приводимого во вращение двигателем This target is achieved due to the fact that the known device, containing a low-inertia ropik mounted on the shaft of an executive engine connected to the means for adjusting the tension and the mandrel, kinematically connected to the shaft of the drive motor, has a sensor of the angle of rotation of the mandrel mounted on the drive shaft motor, and a digital-analog driver, the input of which is electrically connected to the sensor of the angle of rotation of the mandrel, and the output is connected to the input of the means for adjusting the tension. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - implementation of the digital-to-analog driver; in fig. 3 epures of speed and stress. The device comprises a mandrel rotation angle sensor 1 mounted on the shaft of the drive engine 2, a mandrel 3, a digital-analog driver 4, the input of which is connected to the angle of rotation sensor of the mandrel 1, and the output is connected to the input of the adder of the voltage regulation system 5, the output of which is in turn connected to the input of the executive motor 6, the shaft of which is connected to the low-inertia roller 7. The digital-to-analog driver 4 includes registers 8 and 9 associated with comparison units 1O and 11, cleTHHK pulses 12, decoder 13, block is formed Reset 14, the control flip-flops 15 and 16 are electrically connected with them down counter 17, digital-to-analog converter 18, a block | 1alogovogo voltage amplifier 19 and variable gain amplifying 20 ,. The outputs of comparison units 10- and 11 through logic elements 21 are connected to the inputs of control triggers 15 and 16, the outputs of which through the matching elements 22 and 23 are connected to the inputs of the rotary counter 17. The reset forming unit 14 consists of logic elements 24 electrically interconnected The reel material 25 (wire or tape) is moved by the force generated by the rotation of the mandrel with the frame 3 driven by the motor.
2. На одном валу с двигателем и оправкой установлен датчик угла поворота-оправки 1, выходной сигнал которого представл ет собой последовательность пр моугольных импульсов. Импульсы датчика поступают на вход цифро-аналогового . формировател 4, который формирует аналоговый сигнал треугольной формы определенной частоты и 9 24 амплитуды. Этот сигнал подают на вход сумматора системы регулировани напр жени 5, котора обеспечивает требуемое усиление выходного сигнала сумматора по напр жению и мощности. Выход системы подключен на вход двигател посто нного тока 6, который вл етс исполнительным элементом устройства стабилизации нат жени . Под действием приложенного напр жени , закон изменени которого задаетс напр жением цифро-аналогового формировател , углова скорость вала двигател , а соответственно, и регулировочного ролика 7, установленного на его валу, измен етс . Следовательно, измен етс и скорость д провода в точке А на регулировочном ролике 7, т. е. осуществл етс увеличение или уменьшение подачи провода на каркас, что приводит к равенству скоростей VA и . При намотке на пр моугольный каркас линейна скорость точки контакта провода и каркаса В измен етс в соответствии с выражением .R-sinu)t. где W - углова скорость каркаса; R - радиус каркаса. Причем угол d Wt . , например дл квадратного каркаса, измен етс от 45 до 135 . Изменение угла, а соответственно , и скорости осуществл етс 4 раза за один оборот каркаса. Крива изменени скорости дл квадратного каркаса представлена на фиг. 3 d , а дл пр моугольного с соо тнощением сторон 1: 4 - на фиг. 3d. В зависимости от изменени скорости провода измен етс и усилие нат жени , которое определ етс выражением дт.(Уд-Vд)d, где К - коэффициент жесткости провода. Суммарное усилие нат жени провода Тд - требуемое усилие нат жени . Из полученного выражени следует, что дл поддержани требуемого усили нат жени , необходимо обеспечить равенство скоростей VA . Дл вьшопнени полученного соотно- .шени измен ют скорость Уд в строгом соответствии с изменением Уда , т. е. увеличивают или уменьщают подачу провода . Цифро-аналоговый формирователь 4 предназначен дл формировани оигнала напр жени определенной амплитуды и частоты. Частота этого напр жени должна строго соответствовать частоте изменени скорости VAИмпульсы от датчика угла 1 поступают на вход счетчика импульсов 12, суммирующий вход регистров 8 и 9 и на вход блока аналогового напр жени 19.10 15 На суммирующий вход реверсивного счетчика 17 импульсы проход т через элементы совпадени 23, на вычитающий вход импульсы не проход т, так как элемент совпадени 22 блокирован триггером 15. При поступлении импульсов содержимое счетчика 17 увеличиваетс , в результате чего увеличиваетс амплитуда напр жени на выходе цифро-аналогового преобразовател 18. Это напр жение усиливаетс усилителем 20, коэффициент усилени которого йропорционален напр жению на выходе блока аналогового напр жени 19. Измен величину напр жени усилител 20, можно получить требуемую амплитуду сигнала на выходе цифро-аналогового формировател 4. В момент, когда содержимое счетчика импульсов 12 станет равным содержимЬму регистра 9, блок сравнени 10 сформирует сигнал напр жени , соответствующий уровню логической единицы. Этим сигналом триггер 16 установитс в ;, нулевое состо ние, а триггер 15 - в единичное состо ние. Вследствие этого импульсы теперь будут поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 17, содержимое последнего будет уменьщатьс , а соответственно, уменьшитс и напр жение на выходе формировател 4. Таким образом осуществл етс формирование участка ОАВ диаграмм напр жени (фиг. 36) . При содержимом счетчика 12, равном четверти ©борота (250), на выходе дешифратора 13 формируетс высокий потенциал, которым осуществл етс переключение триггеров 15 и 16 на обратное, В этом случае импульсы подаютс вновь на суммирующий вход счетчика 17 и формируетс участок ВС (фиг. 3 5 ) напр жени на выходе формировател . По достижении содержимым Счетчика 12 значени , равного значению кода, на блоке сравнени 11 формируетс сигнал, который осущес вл ет переключение триггеров 15 и 16 на обратное. Импульсы будут поступать на вычитающий вход счетчика 17, фор126 миру участок С D (фиг. 36) диаграммы напр жени на выходе формировател 4. В момент, когда оправка с каркасом повернетс на 1/2 оборота, что соответствует 500 импульсам датчика вращени , на выходе счетчика 12 формируетс напр жение, соответствующее уровню логической единицы. Этим сигналом измен етс состо ние триггеров и 16, осуществл етс установка счетчиков 12 и 17 в исходное состо ние . После этого процесс формировани управл ющего напр жени продолжаетс . Сформированное формирователем 4 напр жение, будучи поданным на вход сумматора системы регулировани напр жени 5, позвол ет осуществить требуемый закон изменени управл ющего напр жени исполнительного двигател 6. В соответствии с этими изменени ми напр жени измен етс скорость вращени вала исполнительного двигател 6, а следовательно, и ролика 7. Таким образом, с достаточной точностью обеспечиваетс равенство тем самым, обесскоростей VA и V, печива стабилизацию усили нат жени наматываемого материала. Как показывают исследовани , предлагаемое устройство позвол ет уменьщить усилие нат жени лТ . в 4-7 раз при скорост х намотки от 1000 до 4ООО об/мин. Предлагаемое устройство позволит улучшить качество наматываемых изде- ЛИЙ и существенно уменьшит количество брака, св занного с обрывом провода. Формула изобретени Устройство дл стабилизации нат жени провода, преимущественно при намотке на профильные каркасы, содер шщее малоинерционный ролик, смонтированный на валу исполнительного двигател , соединенного со средством дл регулировани нат жени , и оправку, кинематически соединенную с валом приводного двигател , отличающеес тем, что, с целью повышени степени стабилизации нат жени , оно имеет датчик угла поворота оправки, смонтированный на валу приводного двигател , и цифро-аналоговый формирователь , вход которого электрически соединен с датчиком утла поворота оправки , а выход подключен к входу средства дл регулировани нат жени . Источники информации, прин тые во внимание при -экспертизе 1. Патент Японии № 1654-56,; кл. Р 16 Н/02, 1956 (прототип).2. A rotation angle sensor-mandrel 1 sensor is installed on the same shaft with the motor and mandrel, the output signal of which is a sequence of square impulses. Sensor pulses are fed to the digital-to-analog input. driver 4, which generates an analog signal of a triangular shape of a certain frequency and 9 24 amplitudes. This signal is fed to the input of the adder of the voltage regulation system 5, which provides the required amplification of the output signal of the adder over voltage and power. The system output is connected to the input of the DC motor 6, which is the actuating element of the tension stabilizer. Under the action of the applied voltage, the law of change of which is determined by the voltage of the digital-analog driver, the angular velocity of the motor shaft, and accordingly, the adjusting roller 7 mounted on its shaft, changes. Consequently, the speed of the d wire at point A on the adjusting roller 7 also changes, i.e., the wire feed to the frame is increased or decreased, which leads to equality of speeds VA and. When wound on a rectangular frame, the linear velocity of the contact point of the wire and frame B is changed in accordance with the expression .R-sinu) t. where W is the angular velocity of the frame; R is the radius of the frame. Moreover, the angle d Wt. for example for a square frame, varies from 45 to 135. The change of the angle, and accordingly, the speed, is carried out 4 times for one turn of the frame. The curve of speed variation for a square frame is shown in FIG. 3 d, and for a rectangular one with a side ratio of 1: 4, in FIG. 3d. Depending on the change in the wire speed, the tension force is also changed, which is determined by the expression dt. (Vd-Vd) d, where K is the stiffness coefficient of the wire. The total tension force of the wire TD is the required tension force. From the expression obtained, it follows that in order to maintain the required tension, it is necessary to ensure that the speeds VA are equal. In order to improve the resulting ratio, the speed of Od is changed in strict accordance with the change in Ud, i.e., the wire feed is increased or decreased. Digital to analog shaper 4 is designed to generate a voltage signal of a certain amplitude and frequency. The frequency of this voltage must strictly correspond to the frequency of VA speed change. The pulses from angle sensor 1 are fed to the input of pulse counter 12, the summing input of registers 8 and 9, and the input of the analog voltage block 19.10. 15 The summing input of the reversible counter 17 pulses through the matching elements 23 , the pulses are not passed to the subtracting input, since the coincidence element 22 is blocked by the trigger 15. When the pulses arrive, the contents of the counter 17 increase, as a result of which the voltage amplitude at the output an analog-to-analog converter 18. This voltage is amplified by an amplifier 20, the gain of which is proportional to the voltage at the output of the analog voltage block 19. By changing the voltage value of the amplifier 20, you can get the desired amplitude of the signal at the output of the digital-analog driver 4. At the moment when the contents of the pulse counter 12 becomes equal to the contents of register 9, the comparison unit 10 will generate a voltage signal corresponding to the level of the logical unit. With this signal, the trigger 16 is set to; the zero state, and the trigger 15 is set to one. As a result, the pulses will now be fed to the subtractive input of the reversible counter 17, the contents of the latter will decrease, and accordingly, the voltage at the output of the driver 4 will also be reduced. Thus, the section of the VAB voltage diagrams is formed (Fig. 36). With the contents of counter 12 equal to a quarter of C (250), a high potential is formed at the output of the decoder 13, which triggers the trigger 15 and 16 to reverse, In this case, the pulses are fed again to the summing input of the counter 17 and the BC section is formed (FIG. 3 5) voltage at the shaper output. When the contents of Counter 12 reach the value equal to the code value, a comparison signal 11 is generated on the comparison block 11, which is the switching of the triggers 15 and 16 to the opposite. The pulses will be fed to the subtracting input of the counter 17, the uniform section C D (Fig. 36) of the voltage chart at the output of the driver 4. At the moment when the mandrel with the frame is turned 1/2 turn, which corresponds to 500 pulses of the rotation sensor, the output counter 12, a voltage is generated corresponding to the level of the logical unit. This signal changes the state of the triggers and 16, sets the counters 12 and 17 to the initial state. Thereafter, the control voltage generation process continues. The voltage generated by the shaper 4, when supplied to the input of the adder of the voltage regulation system 5, allows the required law of variation of the control voltage of the executive motor 6 to be implemented. In accordance with these voltage changes, the rotation speed of the shaft of the executive engine 6 changes, and therefore , and roller 7. Thus, with sufficient accuracy, equality of the speeds of VA and V is ensured, and the furnace stabilizes the tension of the material being wound. As studies show, the proposed device allows to reduce the tension force of the LT. 4-7 times at winding speeds from 1000 to 4 ° C / min. The proposed device will improve the quality of the wound products and significantly reduce the number of defects associated with the wire breakage. Claims An apparatus for stabilizing the tension of a wire, preferably when winding onto profile frames, contains a low-inertia roller mounted on the shaft of an actuator motor connected to the tension control means, and a mandrel kinematically connected to the shaft of the drive motor, characterized in that in order to increase the degree of stabilization of tension, it has a mandrel rotation angle sensor mounted on the drive motor shaft and a digital-analogue driver, whose input is electric is connected to the sensor for turning the mandrel and the output is connected to the input of the tension control means. Sources of information taken into account in the examination 1. Japanese patent number 1654-56 ,; cl. R 16 N / 02, 1956 (prototype).
ТT
з s
././
Фие.2Fie.2
сwith
li.li.
ФF
аbut
с;with;
Д D
otot
//
в at
Л L
бb
лl
ОСOS
--
XX
оabout
Фиг. 5FIG. five