УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЕМ СНОВАЛЬНЫХ ВАЛОВ
DEVICE OF CONTROL OF FORMATION OF WARPING SHAFTS

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может применяться в приготовительном отделе ткацкого производства на сновальных машинах.
Известно устройство, реализующее способ формирования ткацких навоев (Патент Российской Федерации №2278913, МПК D02H 13/28, 2006), содержащее электродвигатель и редуктор, фрикционную муфту с узлом включения-выключения, а также кулачковую пару, элемент которой кинематически связан с уплотняющим валом, а второй - через редуктор с электродвигателем.
Недостатком устройства является невозможность формирования паковок с заданной плотностью, изменяющейся под влиянием неконтролируемых процессов деформации наматываемой основы внутри паковки.
Известно устройство измерения плотности намотки длинномерных материалов (Авторское свидетельство СССР №825444, МПК В65Н 77/00, G01N 9/00, 1981), содержащее датчик числа оборотов паковки, подключенный к первому входу вычислительного блока, и датчик диаметра паковки, а также интегратор, блок сравнения и эталонный генератор, при этом датчик диаметра паковки через интегратор соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого через эталонный генератор подключен к датчику числа оборотов паковки, а выход блока сравнения соединен со вторым входом вычислительного блока.
Недостатком устройства является отсутствие возможности контролировать плотность внутренних слоев паковки, так как оно позволяет определять только некоторую ее среднюю плотность.
За прототип принято устройство, реализующее способ управления намоткой паковок с одинаковой структурой (Авторское свидетельство №1631923, МПК В65Н 77/00, D02H 13/10, 1999), содержащее последовательно соединенные датчик и счетчик числа оборотов паковки, регистр памяти, элемент сравнения и блок управления приводом уплотняющего вала, последовательно соединенные счетчик заданного числа оборотов, формирователь импульсов и элемент задержки, а также задатчик конечного числа оборотов и блок останова, при том выход датчика числа оборотов дополнительно связан со счетным входом счетчика заданного числа оборотов, R-вход которого подключен к выходу формирователя импульсов и объединен с синхронизирующим входом регистра памяти, информационный вход которого объединен с первым входом элемента сравнения и соединен с выходом счетчика текущего числа оборотов, R-входом подключенного к выходу элемента сравнения, причем второй вход элемента сравнения соединен с задатчиком конечного числа оборотов, выход подключен к блоку останова, а выходы элемента задержки и регистра памяти связаны с входами блока управления приводом уплотняющего вала. Фактический радиус намотки сновальной паковки измеряется за восемь оборотов сновального вала путем подсчета импульсов с накладного датчика, контактирующего с поверхностью намотки.
Недостатком указанного устройства является его малая точность, связанная с использованием накладного роликового датчика радиуса намотки.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности стабилизации плотности намотки и длины наматываемой основы.
Технический результат достигается тем, что устройство управления формированием сновальных валов, содержащее электропривод сновального вала, электропривод уплотняющего вала, датчик оборотов сновального вала, дополнительно содержит измеритель длины наматываемой основы, вычислитель угла поворота сновального вала, блок задания начального значения радиуса намотки, блок задания показателя плотности намотки, квадратор, блок умножения, блок деления и два сумматора, при этом датчик оборотов сновального вала своим выходом подключен через вычислитель угла поворота сновального вала к первому входу блока умножения и к входу квадратора, который своим выходом соединен с первым входом блока деления, подключенного своим вторым входом к выходу первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока умножения, а второй - с выходом датчика длины наматываемой основы, при этом выход блока деления соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока задания показателя плотности намотки, а выход подключен к входу электропривода укатывающего вала.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства.
Здесь основа 1 наматывается с помощью электропривода сновального вала 2 на сновальный вал 3 с постоянной скоростью ν и натяжением F. Стабилизация плотности по слоям намотки сновального вала 3 обеспечивается регулированием величины отвода от него уплотняющего вала 4 с помощью электропривода уплотняющего вала 5.
Устройство включает датчик оборотов 6 сновального вала, датчик длины наматываемой основы 7, вычислитель угла поворота 8 сновального вала 3, а также блок умножения 9, блок деления 10, блок задания начального радиуса намотки 11, блок задания показателя плотности намотки 12, квадратор 13 и сумматоры 14 и 15.
При этом датчик оборотов 6 своим выходом подключен через вычислитель угла поворота 8 к первому входу блока умножения 9 и к выходу квадратора 13, который своим выходом соединен с первым входом блока деления 10. Второй вход блока умножения 9 соединен с выходом блока задания начального радиуса намотки 11, а выход - с первым входом первого сумматора 14, второй вход которого подключен к выходу датчика 7 длины наматываемой основы, а выход - к второму входу блока деления 10, соединенного своим выходом с первым входом второго сумматора 15, ко второму входу которого подключен выход блока задания показателя плотности намотки 12, при этом выход второго сумматора 15 связан с входом электропривода уплотняющего вала 5.
Устройство работает следующим образом.
Электропривод сновального вала 2, вращая сновальный вал 3, обеспечивает намотку основы 1 с постоянной скоростью ν и натяжением F. В процессе намотки плотность слоев не остается постоянной, так как предыдущие витки основы испытывают давление последующих, что приводит к неконтролируемому изменению плотности намотки в радиальном направлении.
Основным показателем, характеризующим плотность намотки, является смещение δ точки наматывания по радиусу R в зависимости от угла поворота φ сновального вала.
, где R текущий радиус намотки.
Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и стабилизацию показателя плотности намотки δ воздействием на отвод уплотняющего вала 4 с помощью электропривода уплотняющего вала 5.
Связь длины l наматываемой основы с текущим радиусом R намотки и углом поворота φ сновального вала определяется соотношением спирали Архимеда:
0
0
где R(φ)=δφ+R, R - начальный радиус намотки.
Тогда
С учетом (2) имеем:
0
з
В соответствии с (3) измеренное с помощью датчика оборотов 6 число оборотов n сновального вала 3 и определенное на этой основе вычислителем угла поворота 8 значение угла φ (φ=2πn) умножается блоком 9 на заданное блоком задания начального радиуса намотки 11 начальное значение радиуса R. Полученная на выходе сумматора 14 разность измеренной датчиком длины 7 наматываемой основы l и сигнала с выхода блока умножения 9 делится на квадрат угла поворота φ, снимаемого с выхода квадратора 13, после чего полученное значение показателя 5 плотности намотки сравнивается с его заданным значением δ, снимаемым с выхода блока задания показателя плотности намотки 12, и полученная разность на выходе сумматора 15 подается на вход электропривода уплотняющего вала 5, обеспечивающего стабилизацию показателя плотности намотки 5 на уровне значения, заданного блоком задания показателя плотности намотки 12.