УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО В СВОБОДНОМ СОСТОЯНИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
DEVICE FOR CONTROLLING AMOUNT OF PARALLEL FLOWS OF TEXTILE MATERIAL TRANSPORTED IN FREE STATE IN TECHNOLOGICAL MACHINE OF CONTINUOUS ACTION

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии в форме жгута текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия.
Известно устройство для поддержания заданного количества (веса) транспортируемого в свободном состоянии параллельными потоками текстильного материала в технологической машине непрерывного действия (Шмелев А.Н., Шишло К.С. Электрооборудование промышленных предприятий текстильной промышленности. М.: «Легкая индустрия», 1975, с.181-182), содержащее блок управления приводом входного рабочего органа, блок управления приводом выходного рабочего органа, датчик общего количества текстильного материала в технологической машине.
Недостаток указанного устройства связан с отсутствием раздельного регулирования количества текстильного материала в технологической машине, что вследствие естественного некоторого различия линейных скоростей параллельных потоков текстильного материала может привести к значительному отклонению количества текстильного материала в одном из потоков за допустимые границы и вызвать аварийный останов технологического процесса.
Наиболее близким к заявляемому устройству является «Устройство для поддержания заданного количества ткани в зоне обработки при транспортировании ее в несколько параллельных потоков» (Авторское свидетельство СССР №650924, В65Н 23/02, 1979 г.), принятое за прототип, включающее блок управления приводом входного рабочего органа, блок управления приводом выходного рабочего органа, два датчика количества текстильного материала в параллельных потоках в U-образной технологической машине, блок сравнения, логический блок управления натяжением текстильного материала и два регулятора натяжения текстильного материала на входе в U-образную технологическую машину, установленные на соответствующих параллельных потоках, причем выходы датчиков количества текстильного материала подключены к соответствующим входам блока сравнения, а выход блока сравнения через соответствующие выходы логического блока управления натяжением текстильного материала подсоединен к входам регуляторов натяжения текстильного материала.
Недостатком данного устройства является низкая надежность, обусловленная коррекцией линейной скорости текстильного материала на входе в U-образную технологическую машину в функции суммарного количества (веса) текстильного материала в технологической машине, поскольку значительное отклонение количества текстильного материала в одном из потоков за допустимые границы может произойти и при допустимом суммарном количестве текстильного материала в технологической машине.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении надежности раздельного регулирования количества текстильного материала в технологической машине и выравнивания количества текстильного материала в технологической машине в параллельных потоках.
Технический результат достигается тем, что устройство для управления количеством транспортируемого в свободном состоянии параллельными потоками текстильного материала в технологической машине непрерывного действия, включающее блок управления приводом входного рабочего органа, блок управления приводом выходного рабочего органа, два датчика количества текстильного материала в параллельных потоках в U-образной технологической машине, блок сравнения, логический блок управления натяжением текстильного материала и два регулятора натяжения текстильного материала на входе в U-образную технологическую машину, установленные на соответствующих параллельных потоках, причем выходы датчиков количества текстильного материала подключены к соответствующим входам блока сравнения, а выход блока сравнения через соответствующие выходы логического блока управления натяжением текстильного материала подсоединен к входам регуляторов натяжения текстильного материала, дополнительно содержит задающий блок и логический блок управления линейной скоростью текстильного материала, при этом выход задающего блока соединен с объединенными входами блока управления приводом входного рабочего органа и блока управления приводом выходного рабочего органа, входы логического блока управления линейной скоростью текстильного материала связаны с выходами соответствующих датчиков количества текстильного материала, а выход логического блока управления линейной скоростью текстильного материала подключен ко второму входу блока управления приводом входного рабочего органа, причем логический блок управления линейной скоростью текстильного материала содержит два релейных блока, два логических элемента «ИЛИ», ключ и блок коррекции, при этом к первому входу блока коррекции через первый логический элемент «ИЛИ» подсоединены первые выходы релейных блоков, а вторые выходы релейных блоков соединены со вторым логическим элементом «ИЛИ», выход которого через ключ связан со вторым входом блока коррекции, выход первого логического элемента «ИЛИ» соединен со вторым входом ключа, причем входами логического блока управления линейной скоростью текстильного материала являются входы релейных блоков, а выходом логического блока управления линейной скоростью текстильного материала служит выход блока коррекции.
На чертеже приведена блок-схема устройства для управления количеством транспортируемого в свободном состоянии параллельными потоками текстильного материала в технологической машине непрерывного действия.
В заявляемом устройстве текстильный материал обрабатывается и транспортируется в свободном состоянии в параллельных потоках 1 и 2 в двухсекционной U-образной технологической машине 3.
Транспортирование текстильного материала в технологической машине 3 производится входным рабочим органом 4 и выходным рабочим органом 5.
К входному рабочему органу 4 подключен привод входного рабочего органа 7, соединенный с блоком управления приводом входного рабочего органа 6, а к выходному рабочему органу 5 подсоединен привод выходного рабочего органа 9, соединенный с блоком управления приводом выходного рабочего органа 8.
Входы блоков управления 6 и 8 объединены и связаны с выходом задающего блока 10.
Количество (вес) текстильного материала в технологической машине 3 контролируется в потоке 1 первым датчиком количества текстильного материала 11, а в потоке 2 - вторым датчиком количества текстильного материала 12.
Выходы датчиков количества текстильного материала 11 и 12 соединены с соответствующими входами логического блока управления линейной скоростью 13 текстильного материала и блока сравнения 14.
Выход логического блока управления линейной скоростью текстильного материала 13 подключен ко второму входу блока управления 6.
Выход блока сравнения 14 подсоединен к входу логического блока управления натяжением текстильного материала 15, соединенного первым выходом с входом первого регулятора натяжения 16 текстильного материала потока 1, а второй выход логического блока управления натяжением текстильного материала 15 подключен к входу второго регулятора натяжения 17 текстильного материала потока 2.
Логический блок управления линейной скоростью текстильного материала 13 содержит первый релейный блок 18, подсоединенный входом к выходу первого датчика 11, и второй релейный блок 19, связанный входом с выходом второго датчика 12.
Первые выходы релейного блока 18 и релейного блока 19 подключены к соответствующим входам первого логического элемента «ИЛИ» 20, а вторые выходы первого релейного блока 18 и второго релейного блока 19 соединены с соответствующими входами второго логического элемента «ИЛИ» 21.
Выход первого логического элемента «ИЛИ» 20 соединен с первым входом блока коррекции 22, ко второму входу которого через ключ 23 подключен выход второго логического элемента «ИЛИ» 21.
Второй вход ключа 23 связан с выходом первого логического элемента «ИЛИ» 20.
Входами логического блока управления линейной скоростью текстильного материала 13 являются входы первого релейного блока 18 и второго релейного блока 19, а выходом логического блока управления линейной скоростью текстильного материала служит выход блока коррекции 22.
Устройство для управления количеством транспортируемого в свободном состоянии параллельными потоками текстильного материала в технологической машине непрерывного действия работает следующим образом.
з
2
1
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>2</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>2</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
В соответствии с сигналом задания U задающего блока 10 блоки управления 6 и 8 устанавливают линейные скорости текстильного материала в параллельных потоках на входе V и выходе V технологической машины 3:
и
для потока 1,
и
для потока 2.
Справедливы соотношения
1
2
где ε, ε - относительное изменение длины (усадка) обрабатываемого текстильного материала соответственно в потоке 1 и в потоке 2. В общем случае
Кроме того, вследствие, например, различия в проскальзывании потоков текстильного материала во входном рабочем органе 4 и в выходном рабочем органе 5
1
2
Поскольку ε и ε - величины случайные, из выражений (1) и (2) получаем условия целесообразной настройки соотношения линейных скоростей для параллельных потоков:
ε1
ε2
где m, m - математическое ожидание относительного изменения длины (усадки) обрабатываемого текстильного материала соответственно в потоке 1 и в потоке 2.
1
ε1
2
ε2
Поскольку ε≠m и ε≠m, реальное соотношение линейных скоростей для параллельных потоков по формулам (1), (2) отличается от условия настройки соотношения линейных скоростей для параллельных потоков по формулам (6), (7), это с учетом также различия в проскальзывании потоков текстильного материала во входном рабочем органе 4 и в выходном рабочем органе 5 ведет к значительному отклонению количества текстильного материала в одном из параллельных потоков за допустимые границы.
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
Если в каком-то потоке количество текстильного материала, контролируемого датчиками 11 и 12, выходит за максимальную границу, сигнал с выхода первого датчика 11 (или второго датчика 12) через первый логический элемент «ИЛИ» 20 воздействует на блок коррекции 22, и блок управления 6 снижает линейные скорости
и
текстильного материала на входе технологической машины 3. Аналогично, при выходе количества текстильного материла за минимальную границу линейные скорости
и
текстильного материала на входе технологической машины 3 повышаются.
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>1</mn></msub></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>V</mi><mrow><msub><mn>1</mn><mn>2</mn></msub></mrow></msub></mrow>
В случае когда в одном из параллельных потоков количество текстильного материала выходит за максимальную границу, а в другом потоке количество текстильного материала выходит за минимальную границу, сигнал с выхода первого логического элемента «ИЛИ» 20 блокирует ключ 23 и приоритет отдается повышению линейных скоростей
и
текстильного материала на входе технологической машины 3, и лишь после устранения переполнения одной из секций разрешается повышение линейных скоростей
и
текстильного материала на входе технологической машин 3 для увеличения количества текстильного материала во второй секции технологической машины 3.
Одновременно логический блок управления натяжением текстильного материала 15 на основании информации о различии в количествах текстильного материала в секциях технологической машины 3, формируемой блоком сравнения 14, при недопустимом расхождении значений количества текстильного материала в технологической машине 3 по потокам производит с помощью регуляторов натяжения 16 и 17 коррекцию натяжения F текстильного материала, используя его свойства эластичности. При этом увеличивается натяжение текстильного материала на входе в технологическую машину 3 в потоке с большим количеством текстильного материала и уменьшается натяжение текстильного материала на входе в технологическую машину 3 в потоке с меньшим количеством текстильного материала.
Δ
Δ
Предположим, что в потоке 1 натяжение текстильного материала увеличилось на величину +F, а в потоке 2 уменьшилось на -F, тогда количество материала в потоках будет изменяться:
Δ
1
Δ
2
где L, L - приращения длины текстильного материала соответственно в потоке 1 и потоке 2, м;
1
2
E, Е - модули упругости текстильного материала соответственно в потоке 1 и потоке 2, Н;
Δ
Т - интервал времени действия F, c.
В итоге в потоке 1 количество текстильного материала будет уменьшаться, а в потоке 2 - возрастать, что будет способствовать выравниванию количества текстильного материала в технологической машине 3 по параллельным потокам.
Таким образом, реализация предложенного устройства позволяет надежно осуществлять раздельное регулирование количества текстильного материала в технологической машине и выравнивание количества текстильного материала в технологической машине в параллельных потоках.