(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РОВНИЦЫ(54) DEVICE FOR MEASURING TENSION EQUAL
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, используемой в текстильной промышленности, и предназначено дл контрол нат жени и наладки мотки ровницы дл диагностики технического состо ни ровничных машин, дл использовани в первичных преобразовател х информации систем АСУ ТП. По основному авт. св. № 489975 известно устройство дл измерени нат жени ровницы, используемое на ровничных машинах дл контрол нат жени и наладки мотки ровницы, содержащее датчики нат жени ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, усилитель , источник тока, токосъемники и регистрирующий прибор. Устройство позвол ет поочередно измер ть нат жение ровницы на входе в головку рогульки и в точке наматывани ровницы на паковку и, тем самым, контролировать нат жение ровницы на этих участках. Полученные значеьш нат жени на указанных участках могут только характеризовать cocTOHfme технологического процесса наматывани ровницы, т.е. проходит ли он в заданных пределах. В производственных услови х при оперативном контроле технологического процесса на всех веретенах ровничных машин важно вы вить не только BcnnifflHy изменени нат жени ровницы от заданных пределов, но и сами причины, вызывающие изменение нат жени ров1шцы: изменение скорости наматывани ровницы на паковку, плохое техническое состо ние рогульки. Это позволит ускорить наладку мотки ровницы на паковку и тем самым уменьшить простои веретен 1. Однако устройство не позвол ет определить причины, вызывающие изменение нат жени ровницы от заданных пределов, Пель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства, а именно вы вление причин отклонени нат жетм ровницьт от установленных пределов. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени нат жени ровницы , введены два интегратора, три схемы сравне}ш , два задатчика нат жегш , датчики диаметра паковки, скорости перемещени верхней каретки, угловой скорости паковки и угловой скорости веретена, сумматор, вычитающее устройство, электронный ключ с пр мы управлением, электронный ключ с обратным управлением и три светодиода, причем датчики нат жени ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, соединены через интеграторьс со входами первой и второй схем сравнени , другие входы которых св заны с выходами задатчиков нат жени , выходы обеи схем сравнени соединены с управл ющим входом электронного ключа с пр мым управлением и со входом электронного ключа с обратным управлением, выход которого св зан с анодом первого светодиода технического состо ни рогульки, выход электронного ключа с пр мым управлением св зан с управл ющим входом электронного ключа с обратны управлением, а также с анодом второго и катодом третьего соответственно светодиодов увеличени и уменьшени скорости наматывани , а выход датч1-п а диаметра паковки и вы ход датчика ее угловой скорости соединены со входами третьей схемы сравнерш , выход которой и выход датчика скорости верхней каретки св заны со входакш сумматора, вы ход которого и выход датчика угловой скорости веретена соединены со входами вычитающего устройства, выход которого св зан со входом э.лектронного ключа с пр мым управлением . На фиг. 1 показана структурна схема устройства; на фиг. 2 - временные эпюры работы устройства. Устройство содержит датвдк 1 нат жени ровницы 2, установленный на головке 3 рогульки 4, и датчик 5 нат жени ровницы 2, установленный на лапке 6 рогульки 4, соединенные через интеграторы 7 и 8 со входами первой схемы сравнени 9 и второй схемы сравнени , другие выходы которых св заны с выходами задатчиков П и 12 нат жени РОВ1ШЦЫ 2, а выходы первой схемы 9 сравнени и второй схемы 10 сравнени , соединены со входом электронного ключа 13 с пр мым управлением и со входом электронного ключа 14 с обратным управлением выход ко торого св зан с анодом светодиода 15 технического состо ни рогульки 4. Датчик 16 ди аметра паковки 17 и датчик 18 угловой ско рости паковки 17 св заны со входами третьей схемы 19 сравнени , выход которой соединен с одним из входов суммматора 20, а другой вход сумматора 20 св зан с датчиком 21 скорости верхней каретки 22, выход которого, как и выход датвдка 23 угловой скорости веретена 24, на которой жестко посажена рогулька 4 с лапкой 6, св заны со Входами вычитаюшего устройства 25, выход которого св зан с другим входом электронного ключа 13 с пр мым управлением, а его выход соединен с анодом светодиода 26 увеличени скорости наматывани , с катодом светодаода 27 уменьшени скорости наматывани ровницы 2 и с управл рощим входом электронного ключа 14 с обратным управлением . Устройство работает следующим образом. В процессе наматывани ровницы 2 на паковку 17 датчик 1 нат жени ровницы 2, установленный на головке 3 рогульки 4, и датчик 5 нат жени ровницы 2, установленный на лапке 6 рогульки 4, фиксируют величины нат жени ровницы 2 в виде напр жени (фиг. 2 эпюры а, б), которые поступают на интеграторы 7 и 8, где усредн ютс (эпюры в, г) и затем поступают соответственно на первую и вторую схемы 9 и 10 сравнени , куда также поступают напр жени с задатчиков 11 и 12 нат жени ровницы 2. Задатчиками 11 и. 12 устанавливаетс в заданных пределах, характеризующих нормальный технологический режим работы, как ми ммaльнoe, так и максимальное нат жение (эпюры д, е) наматываемой ровницы 2. При выходе из рабочей области напр жений (эпюры д, е) на выходе схемы 9 и 10 сравнени (или обеих сразу) по вл етс напр жение (эпюры ж) которое вызывает открывание электронного ключа 13 с пр мым управлением. С другой стороны напр жеьше с датчика 16 дааметра паковки 17, как и напр жение с датчика 18 угловой скорости паковки 17, поступает на входы схемы 19 сравнени . С выхода схемы 19 сравнени скорректированное на диаметр паковки 17 напр жение поступает на один из ходов сумматора 20, на другой вход которого поступает напр жение с датчика 21 перемещени верхней каретки 22. Коррекци на скорость перемещени верхней каретки 22 введена потому, что ровница 2име-еет определенную толщину , и ее витки при намотке на паковку 17 ложатс по пространственной винтовой линии, а не по окружности. Поэтому приращение длины витка намотки учитываетс в зависимости от скорости перемещени верхней каретки 22 посредством сумматора 20. Напр жение с выхода сумматора 20, скорректированное на диаметр паковки 17 и величину подъема винтовой линии витка ров1шцы 2, поступает на один из входов вычитающего устройства 25, на другой вход которого поступает напр жение с датчика 23 угловой скорости веретена 24, на котором жестко посажена рогулька 4. Разность напр жений, поступающих с датчика 23 угловой скорости веретена 24 и с сумматора 20. определ ет скорость наматывани ровницы на паковку 17, котора , согласно требовани м технологического процесса, должна быть посто нной за весь период мотки ровницы 2. При нормальных скоростных режимах ровничной машины, т.е. когда нет отклонени от рабочей скорости наматывани , напр жени на входах вычитающего устройства 25 наход тс в противофазах и выбраны по величине. В результате этого разностное напр же1ше на выходе вычитающего устройства 25 равно нулю и светодиоды 26 и 27 увеличени и уменьшени скорости наматывани ровницы 2 на паковку 17 не зажигаютс . При аварийном режиме работы ровни1той маишны, а именно, когда сугцествует отклоне ние скорости наматывани от рабочей скорости н матывани , разностное напр жение с выхода вычитающего устройства 25 через открытый электронный ключ 13 с пр мым управле нием (ключ 13 открыт вследствие отклонени нат жени ровниш 1 2 от заданных пределов) поступает на анод первого светодиода 26 увеличени скорости наматывани и катод второго светодиода 27 уменьшени скорости .наматы вани ровницы 2 на паковку 17 в положитель ной или отрицательной пол ртюсти. Поэтому при положительной пол рности напр жени с вычитающего устройства 25 загораетс второй светодиод 26 увеличени скорости наматьгоани , а при отрицательной пол рности третий светодиод 27 уменьшени скорости наматывани ровницы 2 на паковку 17. При другом аварийном режиме работы ров ничной машины, т.е. когда причиной вл етс плохое техническое состо рше рогульки 4, напр жение с электронного ключа 13 с пр мым управлением поступает на вход электронного ключа 14 с обратным управлением, а управл ющий вход его остаетс под нулевым потенциалом . В этом случае загоритс первый светодиод 15 технического состо ни рогульки 4. Применение предлагаемого устройства позвол ет определить величину изменени нат жени ровницы и вы вить причины отклонени нат жени ровницы от установленных рабочих пределов. Это в свою очередь позвол ет уско рить налагжу ровничной машины, уменьшить простой веретен-, и тем самым повысить производительность технологического оборудовани . Положительный эффект от применени устройства получаетс при проектировании систем АСУ ТП, а именно, при использоватт его в первичных преобразовател х технологической информации. Формула и,з обретени Устройство дл измерени нат жени ровницы по авт. св. № 489975, отличающеес тем, что, с цепью расширени функциональных возможностей устройства путем вы влени причин отклонени нат жени ровницы от установленных пределов, в него введены два интегратора, три схемы сравнени , два за датчик а нат жегам, датчики дааметра паковки, скорости перемещени верхней каретки, угловой скорости паковки и угловой скорости веретена, сумматор, вычитающее устройство , электронный ключ с пр мым управлением , электронный ключ с обратным управлением и три светодиода, причем датчики нат жени ровницы, установленные на головке и лапке рогульки, соединены через интеграторы с входалот первой и второй схем сравнени , другие входы которых св заны с выходами задатчикоэ нат жени , выхэцы обеих схем сравнени соединены с управл ющим входом электроттого ключа с пр мым управлением и с входом электронного ключа с .обратным управлением, выход которого св зан с анодом первого светодиода, выход электронного ключа с пр мым управлением св зан с управл ющим входом электронного ключа с обратным управлением, а также с анодом второго и катодом третьего светодиодов, а выход датчика диаметра паковки и выход датчика ее угловой скорости соединены с входаили третьей схемы сравнени , выход которой и выход датчика скорости верхней каретки св заны с входами сумматора, выход которого и выход датчика угловой скорости веретена соединены с входами вычитающего устрюйства, выход которого св зан с входом электронного ключа с пр мым управлением. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 489975, л. G 01 LS/IO, 1976. .The invention relates to instrumentation technology used in the textile industry, and is intended to monitor the tension and set-up of a hive of roving to diagnose the technical condition of roving machines, for use in primary information converters of automated process control systems. According to the main author. St. No. 489975, a device for measuring roving tension, used on roving frames for monitoring tension and setting up a hive of roving, contains sensors for roving tension mounted on the head and foot of the flyer, amplifier, current source, current collectors and a recording device. The device allows alternately measuring the tension of the rove at the entrance to the head of the flyer and at the point of winding the roving on the package and, thus, controlling the tension of the roving in these areas. The obtained values of tension on the indicated areas can only characterize the cocTOHfme process of the roving winding, i.e. whether it passes within the specified limits. Under production conditions, on operational control of the process on all rotors of roving frame, it is important to detect not only BcnnifflHy changes in the tension of the rovings from the specified limits, but also the reasons that cause changes in tension of the rods: change in the speed of winding the rovings on the package, poor technical condition flyers. This will speed up the setting of the hank of the roving on the package and thus reduce the downtime of the spindles 1. However, the device does not allow to determine the reasons causing the change of tension of the roving from the specified limits. Pel invention - extending the functionality of the device, namely finding the reasons for deviation of the tension rotor from the established limits. This goal is achieved by the fact that two integrators, three comparable schemes, two setters, tensioners of the package diameter, speed of movement of the upper carriage, angular velocity of the package and angular velocity of the spindle, adder, subtractive device , an electronic key with direct control, an electronic key with reverse control, and three LEDs, with the tension sensors mounted on the head and the foot of the flier connected via integrator with the first and second inputs Comparisons whose other inputs are connected to the outputs of the tension adjusters, the outputs of both comparison circuits are connected to the control input of the electronic key with direct control and to the input of the electronic key with reverse control, the output of which is connected to the anode of the first LED of the technical condition of the flier , the output of the electronic key with direct control is connected with the control input of the electronic key with reverse control, as well as with the anode of the second and cathode of the third, respectively, LEDs for increasing and decreasing the speed The output of the diameter of the package and the output of its angular velocity sensor are connected to the inputs of the third circuit compared, the output of which and the output of the speed sensor of the upper carriage are connected to the input of the adder whose output and output of the angular velocity sensor of the spindle are connected to the inputs a subtractor, the output of which is connected to the electronic key input with direct control. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - temporary diagrams of the device. The device contains an onboard tensioner rove 2 mounted on the head 3 of the flyers 4, and a tension sensor 5 of the rove 2 mounted on the foot 6 of the flyer 4 connected via integrators 7 and 8 to the inputs of the first comparison circuit 9 and the second comparison circuit, other outputs which are connected to the outputs of the setting devices P and 12 of the tension of the FETNESS 2, and the outputs of the first comparison circuit 9 and the second comparison circuit 10, are connected to the input of the electronic key 13 with direct control and to the input of the electronic switch 14 with reverse control which is connected with light anode Iodine 15 of the technical condition of the flyer 4. The sensor 16 of the diameter of the package 17 and the sensor 18 of the angular velocity of the package 17 are connected to the inputs of the third comparison circuit 19, the output of which is connected to one of the inputs of the adder 20, and the other input of the adder 20 The 21 speeds of the upper carriage 22, the output of which, like the output of the angular velocity 23 of the spindle 24, on which the flyer 4 is rigidly planted with the tab 6, are connected to the Inputs of the subtractor device 25, the output of which is connected to another input of the electronic key 13 with direct control, and its output is connected with the anode of the LED 26 to increase the winding speed, with the cathode of the LED 27 to reduce the winding speed of the roving 2 and with the control input of the electronic key 14 with reverse control. The device works as follows. In the process of winding the roving 2 onto the package 17, the tension sensor 1 of the rover 2, mounted on the head 3 of the flyer 4, and the tension sensor 5 of the rove 2 mounted on the tab 6 of the flyer 4, record the tension values of the rove 2 in the form of voltage (Fig. 2 plots a, b), which are fed to integrators 7 and 8, where they are averaged (plots c, d) and then go to the first and second comparison circuits 9 and 10, respectively, which also receive the voltage from the tension adjusters 11 and 12 roving 2. Setters 11 and. 12 is set within the prescribed limits, characterizing the normal technological mode of operation, both the minimum and maximum tension (diagrams e, f) of the winding rove 2. When leaving the working area of tension (diagrams e, e) at the output of circuit 9 and 10 comparison (or both at once) a voltage appears (diagrams g) which causes the opening of the electronic key 13 with direct control. On the other hand, the voltage from the sensor 16 of the package 17 diameter, as well as the voltage from the sensor 18 of the angular velocity of the package 17, goes to the inputs of the comparison circuit 19. From the output of the comparison circuit 19, the voltage corrected for the diameter of the package 17 is supplied to one of the strokes of the adder 20, to the other input of which the voltage is supplied from the displacement sensor 21 of the upper carriage 22. Correction for the speed of movement of the upper carriage 22 is introduced because roving 2 a certain thickness, and its coils when winding on the package 17 lie along the spatial helix, and not around the circumference. Therefore, the increment of the length of the coil winding is taken into account depending on the speed of movement of the upper carriage 22 by means of the adder 20. The voltage from the output of the adder 20, adjusted for the diameter of the package 17 and the amount of elevation of the helix of the coil 2, is fed to one of the inputs of the subtractor 25 to the other the input of which receives the voltage from the sensor 23 of the angular velocity of the spindle 24, on which the flyer 4 is rigidly seated. The difference of the voltages coming from the sensor 23 of the angular velocity of the spindle 24 and from the adder 20. determines the speed s roving winding on a reel 17 which, according to requirements of the technological process should be constant over the entire period of the roving coils 2. At normal speed modes roving frame, i.e., when there is no deviation from the winding operating speed, the voltages at the inputs of the subtractor 25 are in antiphase and are selected in magnitude. As a result, the differential voltage at the output of the subtractor device 25 is zero and the LEDs 26 and 27 of increasing and decreasing the winding speed of the roving 2 on the package 17 are not lit. In case of emergency operation of the leveling machine, namely, when the winding speed deviates from the operating winding speed, the differential voltage from the output of the subtractor 25 through the open electronic key 13 is directly controlled (the key 13 is open due to the deviation of the level equal to 1 2 from the predetermined limits) is fed to the anode of the first LED 26 to increase the winding speed and the cathode of the second LED 27 to reduce the speed of the vanishing bed 2 on the package 17 in the positive or negative mercury field. Therefore, when the voltage from the subtractive device 25 is positive, the second LED 26 increases the speed of the Namigoani, and when the polarity is negative, the third LED 27 decreases the winding speed of the roving 2 on the package 17. When the other emergency mode of the Equalizer, i.e. when the cause is poor technical condition of the flyer 4, the voltage from the electronic key 13 with direct control is fed to the input of the electronic key 14 with reverse control, and its control input remains at zero potential. In this case, the first LED 15 of the technical condition of the flyer 4 lights up. The application of the proposed device makes it possible to determine the amount of change in the tension of the rove and reveal the reasons for the deviation of the tension of the rove from the set operating limits. This in turn makes it possible to speed up the adjustment of the roving machine, reduce the simple spindles, and thereby increase the productivity of the process equipment. The positive effect from the use of the device is obtained in the design of ICS systems, namely, when it is used in the primary converters of technological information. Formula and Findings A device for measuring the tension of a roving according to ed. St. No. 489975, characterized in that, with a chain of expanding the functional capabilities of the device by identifying the causes of deviation of the tension from the established limits, two integrators, three comparison circuits, two for the sensor, tension sensors, packaging carriage, package angular velocity and spindle angular velocity, adder, subtractive device, electronic key with direct control, electronic key with reverse control, and three LEDs, with tension sensors installed, data on the head and foot of the flyer are connected via integrators to the input of the first and second comparison circuits, the other inputs of which are connected to the outputs of the preload tension control, the outlets of both comparison circuits are connected to the direct-controlling electrical input of the electronic switch with Reverse control, the output of which is connected with the anode of the first LED, the output of the electronic key with direct control is connected with the control input of the electronic key with reverse control, as well as with the anode of the second and cathode of the third light Ions, and the output of the package diameter sensor and the output of its angular velocity sensor are connected to the third comparison circuit, the output of which and the output of the speed sensor of the upper carriage are connected to the inputs of the adder, the output of which and the output of the angular velocity sensor of the spindle are connected to the inputs of the subtractor device connected to the input of the electronic key with direct control. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate No. 489975, l. G 01 LS / IO, 1976.
Фиг.22