Бобинодержатель к высокоскоростным приемно-намоточным механизмам

Полезная модель относится к области производства стеклянных и базальтовых нитей, а именно к бобинодержателям высокоскоростных приемно-намоточных механизмов для формирования паковок на агрегатах для получения стеклянных и базальтовых нитей.
Известны [1] бобинодержатели с механизмом фиксации бобин центробежного типа, предназначенные для закрепления мягких и жестких нитеносителей и сообщения им вращательного движения. После установки нитеносителей на бобинодержатель, последний приводится во вращение от индивидуального электродвигателя. Ламели, устанавливаются в корпусе с зазорами, которые обеспечивают заданное перемещение ламелей в радиальном направлении. Ламели под действием центробежных сил перемещаются в пазах корпуса бобинодержателя в радиальном направлении и зажимают бобину.
Недостатком подобных конструкций является то, что при высоких скоростях наматывания могут возникать такие дефекты, как заклинивание бобины на бобинодержателе, сползание бобины вдоль оси вращения бобинодержателя, недостаточная плотность намотки.
Наиболее существенным дефектом является заклинивание бобины на бобинодержателе, при котором затрудняется съем наработанной паковки.
Задачей полезной модели является снижение опасности появления заклинивания бобин на бобинодержателе при высоких скоростях наматывания стеклянных и базальтовых нитей.
Техническим результатом полезной модели является снижение опасности заклинивания бобин на бобинодержателе за счет установки в пазах корпуса бобинодержателя пластинчатых пружин, что приводит к увеличению сил противодействующих радиальному давлению нитей на паковку.
Технический результат достигается тем, что бобинодержатель к высокоскоростным приемно-намоточным механизмам для формирования паковок на агрегатах для получения стеклянных и базальтовых нитей содержит приводной вал, корпус, в пазах которого размещаются ламели, фиксируемые в пазах корпуса резиновыми кольцами, ламели устанавливаются в корпусе с зазорами, которые при вращении бобинодержателя позволяют ламелям перемещаться в радиальном направлении, зажимая бобину и сообщая ей вращательное движение, в пазах корпуса бобинодержателя под ламелями устанавливаются пластинчатые пружины, препятствующие при намотке на мягкие нитеносители перемещению ламелей к центру бобинодержателя в случае, когда радиальное давление наматываемых нитей больше центробежной силы ламелей, или уменьшающие радиальную деформацию нитеносителей при намотке на жесткие нитеносители.
На фиг. 1 показан бобинодержатель, состоящий из приводного вала 1, корпуса 2, в пазах которого размещаются ламели 3 и пластинчатые пружины 4.
Бобинодержатель(фиг. 1) к высокоскоростным приемно-намоточным механизмам для формирования паковок на агрегатах для получения стеклянных и базальтовых нитей состоит из приводного вала(1), корпуса (2), в пазах которого размещаются ламели(3), фиксируемые в пазах корпуса резиновыми кольцами. Ламели(3) устанавливаются в корпусе(2) с зазорами, которые при вращении бобинодержателя (фиг. 1)позволяют ламелям (3) перемещаться в радиальном направлении, зажимая бобину и сообщая ей вращательное движение. Для ликвидации заклинивания бобины на бобинодержателе(фиг. 1) в пазах корпуса(2) под ламелями(3) устанавливаются пластинчатые пружины(4), препятствующие при намотке на мягкие нитеносители перемещению ламелей(3) к центру бобинодержателя(фиг. 1), если радиальное давление наматываемых нитей больше центробежной силы ламелей(3), или уменьшающие радиальную деформацию нитеносителей при намотке на жесткие нитеносители.
В случае намотки нити на мягкий нитеноситель, когда жесткостью нитеносителя можно пренебречь и считать, что намотка нити осуществляется непосредственно на ламели(3), заклинивание бобины на бобинодержателе произойдет тогда, когда центробежные силы  ламелей(3) будут меньше радиального давления наматываемых нитей на паковку P, т.е.
.
,
где m - масса одной ламели; ω - угловая скорость вращения бобины; r - расстояние от оси вращения бобинодержателя до центра тяжести ламели; n - число ламелей.
При небольшой толщине намотки радиальное давление нити можно определить по следующей зависимости [2]:
0
где ρ - плотность тела намотки; Q - натяжение нити; T - линейная плотность нити; r - максимальный радиус намотки; r - наружный радиус бобины; β - угол подъема витков на теле намотки.
С увеличением массы паковки, скорости наматывания и намоточного натяжения опасность появления заклинивания возрастает. Для уменьшения этой опасности предлагается установить в пазах корпуса бобинодержателя под ламелями(3) пластинчатые пружины(4).
При этом условие отсутствия заклинивания будет выглядеть так:
,
где G - сила упругости пружины.
В случае намотки на жесткий нитеноситель заклинивание бобины на бобинодержателе произойдет тогда, когда радиальная деформация нитеносителя  под действием радиального давления нитей будет больше допускаемого смещения ламелей(3) в радиальном направлении .
Жесткие нитеносители (текстолитовые, металлические и др.) чаще всего подходят под понятие тонкостенных цилиндрических оболочек, для которых радиальная деформация равна:
где r - наружный радиус; E - модуль упругости материала нитеносителя; δ - толщина стенки нитеносителя.
За счет установки в пазах корпуса дополнительно пластинчатых пружин(4) радиальная деформация нитеносителя уменьшится и будет равна :
Уменьшение радиальной деформации обеспечивает выполнение условия , что снижает опасность появления заклинивания бобины на бобинодержателе.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Руководство по эксплуатации DS 373. Приемно-намоточный механизм для формирования паковок из стеклянных и базальтовых нитей. Dieze +Schell. Maschinenfabrik GmbH & Co.KG.
D - 96450 Кобург - Германия, 2010.
Веб-сайт www.dieze-schell. de.
2. Прошков А.Ф. Расчет и проектирование безынерционных механизмов раскладки. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2008. - 213 с.