УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ НИТЕЙ ОСНОВЫ

Полезная модель относится к измерениям в текстильной промышленности, а именно к устройствам для определения натяжения нитей основы и утка на ткацком станке.
За прототип принято подвижное устройство для измерения натяжения группы нитей основы [1]. Существующее устройство устанавливается на нитях основы ткацкого станка в зоне скало - ламели и определяет усредненное натяжение нитей через деформацию упругой пластины с наклеенными проволочными датчиками.
Недостатками известного устройства являются: отсутствие воспринимающего упругого элемента в форме консольной балки; нормирующий усилитель расположен далеко от датчика, что уменьшает помехозащищенность измерительного канала; наличие дополнительной погрешности вследствие того, что исследуемые нити находятся не в свободном состоянии, а контактируют с ребрами упругой пластины; отсутствует крепление к нитям основы для исключения влияния трения при проскальзывании; сложный механизм тарировки; громоздкие и устаревшие электронные компоненты усилителя.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности и достоверности измерения натяжения нитей основы за счет применения нового воспринимающего упругого элемента, изменения конструкции датчика, повышения информативности путем использования нормирующего усилителя на современной элементной базе.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения натяжения нитей основы в качестве воспринимающего упругого элемента используется консольная балка равного сопротивления изгибу с постоянной высотой сечения, нормирующий усилитель и механическая конструкция, исключающая деформацию исследуемых нитей.
Преимуществом заявленной полезной модели является то, что универсальный механизм крепления позволяет быстро установить датчик на станок и измерить натяжение как одиночной, так и группы нитей. Кроме того, предложенный датчик имеет компактный нормирующий усилитель расположенный рядом с упругим элементом и работает в комплекте с переносной портативной ЭВМ, что позволяет компьютеризировать обработку результатов измерений.
На фиг.1 изображена схема датчика.
На фиг.2 - общий вид конструкции на станке.
На фиг.3 показана экспериментальная тензограмма натяжения основной нити ткацкого станка СТБ-180.
Шасси 1 датчика (фиг.1) выполнено из алюминиевого профиля, который позволяет обеспечить минимальную массу. При работе ткацкого станка основные нити совершают циклические перемещения в направлении, перпендикулярном их плоскости заправки. Шасси датчика жестко связано с основными нитями, что дает возможность при их колебании исключить перемещение датчика относительно нитей. Это упрощает процесс тарировки прибора и снижает погрешность измерения от трения нити о балку 5 и ролики 6. Шасси опирается на поверхность основных нитей стальными прутками 2, пропущенными перпендикулярно нитям основы через отверстия в шасси, и крепится к ним зажимами 3. В процессе выработки ткани датчик перемещается вместе с нитями. Исследуемая нить 4 проходит над прутками, не испытывая деформаций. В качестве упругого элемента используется консольная балка 5 равного сопротивления изгибу с постоянной высотой сечения. Элемент имеет линейную механическую характеристику и стабильную жесткость. Геометрические размеры выбраны таким образом, что частота собственных колебаний упругого элемента существенно выше частоты регистрируемого процесса [2].
В качестве чувствительных элементов применены тензорезисторы, наклеенные на балку и соединенные в мостовую цепь с четырьмя рабочими плечами для получения наибольшего электрического сигнала.
Направляющие ролики 6 препятствуют перемещению нити перпендикулярно балке.
На шасси датчика в корпусе 7, выполняющем роль электромагнитного экрана, установлена плата нормирующего усилителя. Необходимость установки такого усилителя в непосредственной близости от тензодатчика вызвана требованием помехозащищенности измерительного канала. Для обеспечения необходимого коэффициента усиления электрического сигнала, снимаемого с тензорезисторов, и минимального дрейфа нуля использованы прецизионные операционные усилители в интегральном исполнении.
В схеме предусмотрена плавная регулировка коэффициента передачи и нуля усилителя. Экспериментально проверена линейность выходного сигнала. Тарировка устройства проводится однократно при помощи разновесов, коэффициент заносится в управляющую программу на ЭВМ.
Преимуществами полезной модели являются расширение информативности измеряемого процесса, повышение достоверности полученных результатов и снижение затрат времени на проведение измерений за счет использования новой конструкции, современной элементной базы и средств вычислительной техники.
Литература
1. Приборы и установки для исследования текстильных машин / Я.И.Коритысский, Г.Н.Захаров, Л.Ю.Поляковский, В.К.Макаров, Б.Т.Зонов; под ред. С.О.Доброгурского. - М.: МАШГИЗ, 1958. - 280 с.
2. Вакс Е.Э. Измерение натяжения нитей / Е.Э.Вакс.- М.: Легкая индустрия, 1966. - 232 с.