УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЖАЛЕ ВАЛОВ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к устройству для определения физико-механических характеристик валов валковых модулей и может быть использовано для различных сочетаний валов.
Основным требованием к валковому модулю является обеспечение заданного равномерного давления или нагрузки в жале валов при наличии определенного усилия прижима валов. Под действием внешних сил, расположенных в одной из главных плоскостей инерции вала, наблюдается искривление его оси в той же плоскости, то есть происходит прогиб вала от изгибающего момента. Прогиб вала приводит к появлению неравномерности распределения нагрузки, что снижает качество обработки материалов.
Известно устройство [Свид.18538 РФ, МПК7 D06В 23/00, G01В 9/00. Устройство для определения физико-механических характеристик строения тканей под нагрузкой / Свиридов А.Г., Фомин Ю.Г., Энхбаяр Самбугийн, Михалина И.В.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - №2000126088/20; заявл. 17.10.2000; опубл. 27.06.01, Бюл. №18. - 1 с.: ил], которое содержит валковый модуль, состоящий из металлического и эластичного покрытия (покрытие - резина или шерстяная бумага) валов, в которых установлены два световода. Один конец световода расположен вдоль осевой линии, другой конец расположен радиально к поверхности вала. Элемент материала, находящегося под нагрузкой в области объективов световодов, проектируется через его волокна в виде истинного изображения на объектив фото- или киноаппаратуры. По фотографии фрагмента ткани измеряются диаметры нитей и расстояние между ними и рассчитываются характеристики.
За прототип принято устройство для определения площадки контакта валов [Талепоровский, Ю.Л. Методы определения технологических параметров красильно-отделочного оборудования: учебное пособие / Ю.Л. Талепоровский. - Иваново.: ред. изд. отд. ИвТИ, 1982. - c.6-8, 10, 14. - ил.], содержащее валковую пару с одним жестким, другим - эластичным валами, в жале валов которой заложен пакет из листов белой и копировальной бумаги. При нагружении на листах белой бумаги остается след от копировальной бумаги, ширина контакта представляет собой развернутую дугу окружности зоны контакта вала с твердым покрытием. Зная радиус вала можно определить ширину зоны (площадки) контакта, по которой можно определить нагрузку в любой точке жала валов.
Недостатками известных технических решений являются невозможность быстрой визуальной оценки результата прогиба вала и необходимость дополнительных расчетов для определения нагрузки в жале валов.
Техническим результатом является возможность быстрой визуальной оценки результата определения нагрузки в жале валов.
Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем валковую пару с одним жестким, другим - эластичным валами, согласно полезной модели, в жале валов установлено средство для контроля нагрузки в жале валов в виде фотоупругого материала по всей ширине валов, перед передней гранью которого по всей его ширине установлены лазерные излучатели, а напротив задней грани фотоупругого материала расположен градуированный экран.
Появление возможности быстрой визуальной оценки результата определения нагрузки в жале валов происходит за счет оптических эффектов, вызываемых прохождением лазерных лучей через нагруженный в жале валов фотоупругий материал, которые наблюдаются на экране.
На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства, на фиг.2 - получаемые на экране изображения: а) - до нагружения валов, б) - после их нагружения.
Устройство содержит валковую пару, состоящую из металлического 1 и эластичного 2 (покрытия - резина или шерстяная бумага) валов, в жале которых для контроля нагрузки по всей ширине установлен фотоупругий материал 3, перед передней гранью которого по всей его ширине установлены лазерные излучатели 4, а напротив задней грани фотоупругого материала расположен градуированный экран 5.
Устройство работает следующим образом.
В ненагруженном состоянии подается питание на лазерные излучатели 4, излучение с которых направлено на переднюю грань фотоупругого материала по всей его ширине, соответствующей ширине валов. На экране 5, находящемся напротив задней грани фотоупругого материала, градуированном по горизонтали в миллиметрах, а по вертикали в ньютонах, получается изображение в виде прямой линии, которое возникает в результате прохождения луча лазера через ненагруженный в жале валов фотоупругий материал 3. Затем на металлическом 1 и эластичном 2 валах с помощью ручных прессов устанавливается нагрузка. В результате этого фотоупругий материал деформируется и на градуированном в экране 5, находящемся напротив задней грани фотоупругого материала, получается изображение в виде вертикальных полос неправильной формы различной высоты. Для определения величины нагрузки в жале валов необходимо визуально сравнить полученное изображение с изображением в ненагруженном состоянии. При этом, чем выше полоса, тем больше нагрузка в данном месте вала.
Под нагрузкой в жале валов изменяются физические свойства фотоупругого материала, что приводит к искажению лазерного луча проходящего через него, причем искажение луча, проходящего по середине и краям различны. Различие искажения лазерного луча говорит о разной проницаемости фотоупругого материала по длине, а значит о неравномерности нагрузки. Отображение результата на экране позволяет быстро оценить неравномерность распределения нагрузки.