УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ ТКАНИ В РУЛОН

Полезная модель относится к производству рулонных материалов в текстильной промышленности.
Известно устройство [1] - измеритель плотности намотки длинномерных материалов, содержащее датчик числа оборотов формируемого рулона, подключенный к первому входу вычислительного блока и датчик диаметра рулона, соединенный через интегратор с первым входом блока сравнения, второй вход которого через эталонный генератор подключен к датчику числа оборотов рулона, а выход блока сравнения подсоединен ко второму входу вычислительного блока.
Данное устройство осуществляет контроль величины средней плотности намотки на основе значений веса материала, намотанного в рулон и приращения его объема.
Однако достаточная точность измерения плотности намотки материала этим устройством не может быть достигнута, так как оно имеет механический измеритель диаметра рулона и при наличии его эксцентриситета, сигнал с измерителя будет иметь существенную погрешность, отрицательно влияющую на качество паковки.
Известно также устройство [2] для регулирования натяжения ленточного материала, содержащее датчик натяжения, электрически связанный через сумматор с регулятором, задатчик натяжения и приводной электродвигатель, датчик радиуса рулона и смонтированный на валу двигателя датчик числа оборотов. Устройство содержит также блок определения приращения радиуса намотки, соединенный с входом первого интегратора, а второй выход датчика радиуса рулона и выход первого интегратора, через дополнительный сумматор, соединены с входом второго интегратора, выход которого подключен к задатчику натяжения.
Однако качество регулирования натяжения и плотность намотки этим устройством не могут быть достигнуты, так как натяжение ткани осуществляется в функции разности теоретического и фактического радиусов намотки без учета величины радиальной деформации слоев ткани на периферии рулона, что не позволяет определить плотность намотки с достаточной степенью точности.
Технический результат заключается в повышении качества намотки ткани в рулон и достигается тем, что устройство, содержащее электропривод вала формируемого рулона
с системой управления, датчик и задатчик натяжения ткани, подключенные через первый сумматор к входу системы управления электродвигателем, дополнительно имеет импульсный датчик оборотов рулона, импульсный датчик длины ткани в рулоне и импульсный датчик плотности намотки, включающий в себя измерительный ролик, ось которого нагружена сверху небольшим грузом, создающим постоянное усилие между поверхностью ролика и тканью, и импульсный датчик радиальной деформации слоев ткани на периферии рулона, соединенный с осью ролика. На выходе датчика радиальной деформации слоев ткани формируются импульсы, период следования которых пропорционален смещению зоны контакта поверхностей ролика и ткани по направлению к центру формируемого рулона. Ось ролика также соединена с импульсным датчиком, с выхода которого формируется последовательность из 1000 импульсов за полный оборот ролика, что соответствует 10 см наматываемой ткани. На выходе ключевого элемента формируется сигнал в виде импульсов, период следования которых пропорционален длине наматываемой ткани за один оборот рулона. Первый вход ключевого элемента соединен с выходом импульсного датчика длины наматываемой в рулон ткани, а второй его вход соединен с выходом импульсного датчика оборотов рулона. Выход этого элемента соединен с усилительным блоком, имеющим коэффициент усиления необходимый для вычисления фактического радиуса намотки, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с датчиком радиальной деформации слоев ткани на периферии рулона. Выход элемента сравнения, через интегратор, соединен с первым входом второго элемента сравнения, на второй вход которого подается сигнал с датчика натяжения. Выход второго элемента сравнения, соединен с функциональным блоком электропривода вала рулона, включающим в себя силовой преобразователь и приводной электродвигатель, механически соединенный с осью рулона.
На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Оно содержит импульсный датчик 1 - числа оборотов рулона, ключевой элемент 2, импульсные датчики 3 - длины наматываемой ткани и 7 - плотности намотки ткани в рулон (в составе измерительного ролика 4, груза 5 и импульсного датчика 6 - радиальной деформации слоев ткани), усилительный блок 8, элементы сравнения 9 и 10, интегратор 11, задатчик 12 - натяжения ткани, рулон 13, датчик 14 - натяжения ткани и функциональный блок 15 электропривода оси рулона, включающий в себя силовой преобразователь 16 и приводной двигатель 17.
Устройство работает следующим образом. Во время намотки ткани, по сигналу в виде последовательности управляющих импульсов с импульсного датчика 1 оборотов рулона, замыкается ключевой элемент 2 и пропускает на свой выход сигнал с датчика 3, соединенного с измерительным роликом 4 жестко связанным с грузом 5, в виде импульсов, период следования которых пропорционален длине наматываемой ткани. На выходе импульсного датчика 6 радиальной деформации слоев ткани на периферии рулона, являющегося выходом датчика 7 - плотности намотки, формируется постоянный импульсный сигнал с периодом, пропорциональным величине усадки слоев ткани на периферии рулона. На выходе усилительного блока 8 сигнал в виде импульсов, период следования которых становится пропорциональным фактическому радиусу намотки, сравнивается на выходе элемента 9 с сигналом фактического радиуса намотки (с учетом радиальной деформации слоев ткани на периферии рулона) с выхода датчика плотности намотки. Сигнал разности с выхода элемента 8 сравнения, через интегратор 11, воздействует на задатчик 12 натяжения ткани, формируя необходимый закон регулирования натяжения ткани с учетом уплотнения нижних слоев рулона от силы тяжести слоев на периферии рулона 13 и обеспечивая стабилизацию плотности намотки ткани. По сигналу ошибки по натяжению с элемента 10 сравнения в виде разности сигналов с задатчика 12 натяжения и датчика 14 натяжения ткани, на входе функционального блока 15 электропривода вала рулона с помощью силового преобразователя 16, осуществляется регулирование скорости вращения приводного двигателя 17 и, следовательно, числа оборотов вала рулона.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить заданную плотность намотки ткани в рулон и повысить качество формирования рулона.