Устройство для определения параметров массы ленточного полимерного материала

Полезная модель относится к отрасли переработки полимеров химической технологии, а именно к устройствам, непрерывно определяющим параметры массы поступающего ленточного полимерного материала.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для взвешивания ленточного материала, содержащее платформу в виде коробки с перфорированной верхней стенкой, размещенную над ней питающую камеру, нижняя часть которой сообщена с источником сжатого воздуха, дополнительную камеру с осевым отверстием и роликом, причем дополнительная камера выполнена цилиндрической с радиально скругленными торцевыми сторонами, размещенный в камере ролик не выступает над рабочей поверхностью платформы, он имеет продольные прямоугольные пазы глубиной и шириной 1/100 его рабочего диаметра D, равномерно распределенные по его внешней поверхности и радиально сходящиеся в торцевой части [RU 149562 U1 МПК G01 G17/02, опубл. 10.01.2014 г., Бюл. №1].
Недостатком устройства для взвешивания ленточного материала являются низкая точность и эффективность его работы, так как в процессе взвешивания ленточного полимерного материала возможно возникновение дополнительных завихрений на краях выступов, имеющихся на внешней поверхности ролика, что может привести к проскальзыванию рабочего цилиндрического элемента и полотна полимерного материала.
Техническая задача полезной модели – повышение точности, надежности работы устройства для определения параметров массы ленточного полимерного материала.
Техническая задача полезной модели достигается тем, что в устройстве для определения параметров массы ленточного полимерного материала, содержащем несущую платформу в виде коробки с питающей камерой, нижняя часть которой сообщена с источником сжатого воздуха, регистрирующий прибор, дополнительную камеру с осевым отверстием и роликом, не выступающим над рабочей поверхностью платформы и выполненным в виде цилиндра с радиально скругленными торцевыми сторонами, снабженного продольными пазами и выступами, датчики для регистрации количества полных оборотов ролика и блок преобразования, новым является то, что на поверхности цилиндра имеются лепесткообразные выступы в виде полуокружностей, сходящихся друг с другом у их оснований, причем ширина (диаметр) лепесткообразного выступа составляет 1/25 части рабочего диаметра D ролика.
Технический результат полезной модели – повышение точности и надежности работы устройства для определения параметров массы ленточного полимерного материала.
На фиг. 1. представлено устройство для определения параметров массы ленточного полимерного материала, поперечный разрез; на фиг. 2. – продольный разрез устройства для взвешивания ленточного полимерного материала, на фиг. 3. – ролик в разрезе.
Устройство для определения параметров массы ленточного полимерного материала содержит несущую платформу 1, смонтированную на камере 2 для создания динамической подушки под контролируемым ленточным полотном 3. На рабочей поверхности несущей платформы 1 выполнены ячейки 4, в основании которых равномерно расположены сквозные отверстия 5. Кроме того, на рабочей поверхности несущей платформы 1 выполнена цилиндрическая открытая в верхней части камера 6 с продольным осевым отверстием 7. Торцевые стороны камеры 6 радиально скруглены. Цилиндрическая камера 6 соединена через отверстие 7 с питающей камерой 8, которая разделена на 2 одинаковые части горизонтальной пористой перегородкой 9. Нижняя половина питающей камеры 8 снабжена отверстием 10, соединенным через дроссель с источником сжатого воздуха. Величину рабочего давления в верхней половине полости 8 измеряют датчиком давления 12 через измерительное отверстие 11. Шкала регистрирующего прибора 12 проградуирована в единицах массы. В камере 6 размещен цилиндрический ролик 13, радиально закругленный с торцов, имеются лепесткообразные выступы в виде полуокружностей, сходящихся друг с другом у их оснований, лепесткообразные выступы равномерно распределены по внешней поверхности ролика, и радиально сходятся в его торцевой части, датчики 14 и 15, например, магнитный элемент и геркон, блок преобразования 16.
Устройство для определения параметров массы ленточного полимерного материала работает следующим образом: из внешнего пневмоисточника (на рис. не показан) в камеру 2 для создания повышенного давления нагнетается воздух, который проходя через отверстия 5 ячеек 4 несущей платформы 1, попадает под полотно 3 и создает здесь воздушную подушку. Подаваемый из воздушной магистрали через дроссель воздух свободно проходит через отверстие 10 в нижнюю половину питающей камеры 8, откуда, просачиваясь через пористую перегородку 9, попадает в верхнюю половину камеры 8. Из верхней половины камеры 8 воздух через продольное осевое отверстие 7 попадает в цилиндрическую камеру 6 и прижимает цилиндрический ролик 13, имеются лепесткообразные выступы в виде полуокружностей, сходящихся друг с другом у их оснований, лепесткообразные выступы равномерно распределены по внешней поверхности цилиндрического ролика, и радиально сходятся в его торцевой части. При этом между роликом 13, имеющим лепесткообразные выступы в виде полуокружностей, сходящихся друг с другом у их оснований, которые равномерно распределены по внешней поверхности ролика, и радиально сходятся в его торцевой части, и камерой 6 образуется стабилизированный смазочный слой воздуха. Дроссель обеспечивает постоянный и достаточный расход воздуха для сохранения воздушной подушки между всей рабочей поверхностью ролика 13 и рабочей поверхностью камеры 6. Образовавшийся слой воздушной смазки между роликом 13 и стенками камеры 6 обеспечивает строгую ориентацию ролика 13 в камере 6. Тем самым достигается постоянство давления воздуха в верхней половине камеры 8. Наличие перегородки 9 исключает влияние пульсаций воздуха в верхней половине камеры 8 и также обеспечивает постоянство давления в её объеме, соответствующее конкретному значению веса (массы) погонного метра данного типа полотна. Вращение ролика 13 в камере 6 осуществляется практически без трения (непосредственного контакта со стенками камеры 6), это позволяет передать влияние удельной нагрузки полотна на величину давления воздуха в измерительной половине питающей камеры 8. Величину рабочего давления в верхней половине полости 8 измеряют датчиком давления 12 через измерительное отверстие 11. Шкала регистрирующего прибора 12 проградуирована в единицах массы, которые можно фиксировать во времени.
При переходе на изготовление других типов изделия контроль параметров массы погонного метра полотна осуществляется по соответствующей шкале регистрирующего прибора, например, манометра давления, с целью повышения точности и надежности работы устройства для определения параметров массы ленточного полимерного материала.
Поскольку линейная скорость вращения ролика 13, имеющего лепесткообразные выступы в виде полуокружностей, в камере 6 практически равна скорости транспортирования полотна в любой момент времени, то возможна регистрация количества полных оборотов ролика датчиками 14 и 15 (например, магнитным элементом и герконом). Последующая обработка поступающей информации проводится в блоке преобразования 16. Расположение ролика в камере на уровне рабочей поверхности платформы и имеющего продольные выступы и пазы, имеющие радиальное округление диаметром равным по величине ширине паза n и выступа k соответственно в своей нижней и верхней частях чередующиеся попеременно на его поверхности, позволяет практически безинерционно осуществлять определение параметров массы ленточного полимерного материала, а именно величину удельной массы полимерного полотна и мгновенную (локальную) массу полимерного полотна. Это обусловлено тем, что силовое воздействие опорной поверхности ленточного материала практически одновременно передается на ролик. Время срабатывания устройства определяется временем подъема ролика к опорной поверхности полотна, и в случае клапанной подачи дросселированного воздуха под ролик – мгновенно. Исполнение торцевых частей ролика радиально скругленными обеспечивает отсутствие механического контакта с рабочими элементами камеры, а наличие закруглений выступов на его поверхности и в пазах между ними обеспечивает практически полное отсутствие завихрений воздушной прослойки за счет отсутствия её срыва края выступа паза и плавного движения среды в углублениях, что позволяет получить воздушную прослойку на поверхности ролика с высоко стабилизированными рабочими параметрами. Тем самым создаются условия беспрепятственной передачи вращательного движения опорной поверхности полотна ролику.
Предложенное устройство для определения параметров массы ленточного материала позволяет: повысить точность и надежность его работы, выражающиеся в повышении точности контролируемых параметров массы ленточного полимерного материала – величин удельной и абсолютной массы полотна ленточного полимерного материала в широком диапазоне изменения этих параметров.