Файл: Любутин О.С. Автоматизация производства стеклянного волокна.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
предел измерения которого равен 30 мв. Динамометр гра дуируют, подвешивая грузы определенной величины к нити, закрепленной на одном конце.
На рис. 33 показана схема переносного динамометра, разработанного в Новочеркасском политехническом ин ституте. Динамометр предназначен для проверочных из-
Рис. 33. Схема переносного динамо- |
Рис. 34. Натяжное устрои- |
метра |
ство с тормозным диском |
мереннй натяжения движущихся нитей из стеклянного волокна в производственных условиях. Основой динамо метра являются направляющие ролики / и подвижный ролик 2, укрепленный на упругом элементе — балке 3. При изменении натяжения балка деформируется и полу чает прогиб, пропорциональный приращению усилия в нити, равный:
^8F cos a l 3
~£ e ö 3
Прогиб измеряют |
|
микрометрическим |
винтом 4, |
на |
|||
котором |
укреплен |
измерительный круг 5, разбитый |
на |
||||
100 делений; |
прогиб |
можно |
измерить |
с точностью |
до |
||
0,0025 мм, если считать, что |
отсчет по |
измерительному |
|||||
кругу берется |
с точностью до 0,5 деления. |
|
|||||
Для |
облегчения |
измерения |
служит сигнальная лам |
||||
почка 6, |
фиксирующая |
момент контакта |
микрометричес |
||||
кого винта с упругим элементом. Деления измерительно го круга градуируются в граммах. Размеры балки выб-
90
раны такими, чтобы при измерении максимального натяжения отсчет по измерительному кругу не превышал 100 делений. Динамометр монтируют в корпусе и для предохранения от повреждений закрывают крышкой.
На рис. 34 дан общий вид натяжного устройства с тормозным диском, предназначенного для создания на тяжения стеклянных нитей с номерами 10, 20 и 75, дви жущихся со скоростью до 30 м/мин. Натяжение созда ется поворотом диска /, вызывающего перемещение пол зунка 2 и изменение усилия в пружине 3. Настраивают устройство поворотом винта 4. Для предотвращения весьма нежелательного трения нити о нить предусмотре на проволочная скоба 5. Пружина 3 и подшипник 6 по мещены в корпусе 7.
Поскольку при массовом изготовлении устройств для натяжения разброс значений их параметров неизбежен, представляет интерес
оценка различия создаваемого ими натяжения. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Введем следующие обозначения: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
D, d — соответственно |
внешний |
и |
внутренний |
диаметры |
тормозной |
||||||||||||
текстолитовой |
шайбы; |
/ — коэффициент |
трения; k — жесткость |
пру |
|||||||||||||
жины |
(т. е. сила, |
вызывающая |
осадку |
пружины |
в |
1 мм); |
h — шаг |
||||||||||
нарезки |
винтовой |
линии; |
|
ср — угол |
поворота |
регулирующей |
гайки; |
||||||||||
R — радиус барабана |
с учетом |
толщины резинового |
покрытия. |
||||||||||||||
Сила давления пружины на тормозной диск при произвольном |
|||||||||||||||||
положении гайки равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
= Ра д. |
kh |
|
. |
|
|
|
|
|
|||
Здесь |
Р 0 |
— начальное |
усилие |
пружины. Давление |
и |
сила |
трения на |
||||||||||
единицу площади соответственно |
равны: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Рі |
= |
4 (Р„ |
+ |
/г/кр/2я) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
я (D- |
— |
d-) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
4 (Р„ + ШЩ/2К) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Jt(D2 — d2 ) |
|
|
|
|
|
||||
Тормозной |
момент |
составляет: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
M = -^- |
nFx |
(ü3 |
— d3). |
|
|
|
|
|
|||||
Натяжение |
нити |
определяется |
по |
уравнению |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
F |
= |
ѵ(Л> + |
Айф/2л)/ . |
|
|
|
|
|
||||
Здесь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І7 |
|
|
|
|
D3 — d3 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
= |
3R |
|
D~ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
В конструкции с тормозным диском D = 2 9 мм, d=\7 |
мм, k= |
||||||
= 209 гс/мм |
(диаметр |
проволоки |
0,8 мм, средний |
диаметр |
пружины |
||
11,2 мм, число рабочих |
витков 1,5, длина пружины |
в ненапряженном |
|||||
состоянии 5 мм), Л = 1 мм (резьба M 10), R = |
12 мм, /=0, 2 (сталь — |
||||||
текстолит) |
Ро=0. |
|
|
|
|
|
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
(2,93 — 1,73) |
|
|
|
|
|
3-1,2 |
(2,92 |
1,72) = |
0,99. |
|
|
|
Поворот регулирующей гайки па одно деление соответствует натя жению
F = 0,99-209-1 -0,1-0,2 = 4,14 гс.
Величина рассеяния значения F, создаваемого натяжными уст ройствами, определяется из уравнения
ÖF = у \dP0 + h (Ыір + WQ] f + Y (po + * A * ) df,
где
2л (при y = const).
Относительное рассеяние, выраженное в процентах, составляет:
|
|
ÔF |
|
100% = |
i L |
+ |
&P0 |
+ |
h(kdty+ydk) |
|
100 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
Po + /г/np |
|
|
|
|
|||
или |
|
ÔF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
èk |
|
|
|
|
|
|
100% |
= |
— |
+ f |
|
OP., |
|
Ôl|) |
|
100. |
|
|
||||
|
|
F |
|
é/np |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Здесь |
о/, ôk, ôip, ô P 0 — соответственно вариации |
величин |
коэф |
||||||||||||||
фициентов трения, жесткости пружины, неточности |
нанесения |
деле |
|||||||||||||||
ний на регулирующую |
гайку и отклонения начального |
натяжения от |
|||||||||||||||
расчетного, равного |
нулю. |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
||||||
Если |
принять, |
что |
начальная |
длина |
пружины составляет |
||||||||||||
5±0,2 |
мм, жесткость пружины |
209 г/ . іш±5%, начальное |
давление |
||||||||||||||
Р о = 0 ± 3 |
гс, коэффициент |
|
трения пары |
сталь — текстолит |
0,2±5%> |
||||||||||||
точность |
разбивки |
делений |
|
на регулирующей |
гайке |
± 5 % , то |
|
||||||||||
6F |
100% = |
0,05+ |
209-0,1 |
+ |
0,05 + 0,05 0,2 |
|
100%=9,8%. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Начальное |
|
натяжение |
нити, |
|
отвечающее |
ôPo<^3 гс, будет |
равно |
||||||||||
Fo< YPO/«0,6 гс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Важной характеристикой устройства является малая степень зависимости натяжения от скорости протягива ния нити.
Значительное влияние на качество стабилизации на тяжения нити оказывает трение в подшипнике 6 (см. рис. 34), которое в самых лучших случаях при тщатель ном отборе, промывке и смазке подшипников составля ло от 0,5 до 2 гс. Применение специальных «чувствитель-
92
ных» подшипников позволило уменьшить эту величину до 0,8 гс.
Электромагнитное натяжное устройство (рис. 35) также предназначено для создания натяжения стеклян ных нитей 13,2, 50 и 100 текс (N 75, 20 и 10), движущих
ся
Рис. 35. Натяжное |
устройство |
с электромагнитным |
тормозом |
ся со скоростью до 30 Л І / Л Ш Н . Нить натягивается силами трения, возникающими между внутренней поверхностью барабана 1 и прокладкой 2 и зависящими от силы тока в катушке электромагнита постоянного тока (на рисун ке не обозначены).
|
Натяжение |
нити |
(без учета |
магнитного |
|
сопротивления |
стали |
|||||||
и потоков рассеяния) |
равно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
4,0610"gF* ( — |
+ |
— |
) |
+ Р] f |
{é |
|
|
|
||||
|
F |
= |
|
|
1.5D |
{4 |
—dl) |
|
|
|
+ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
+ (Ma+klR1) |
|
— + f 6 e a \ |
|
|
|
|
|||||
где |
4,06-lOu gFl(l/ql -\-l/q2 )+P=NT > |
(yV0—усилие, развиваемое элек |
||||||||||||
тромагнитом); g]—проводимость |
|
воздушных |
зазоров; |
Ci=ÎX/4 |
(d^— |
|||||||||
^ І ) ; |
<72=Jt/4 |
(df — d\) \ |
M0— |
момент |
трения |
при |
радиальной Ri |
|||||||
и осевой нагрузках, равных нулю; Fi—число |
ампер-витков катушки; |
|||||||||||||
Р — масса |
барабанчика; |
/ — коэффициент трения; |
F& |
— натяжение |
||||||||||
сматывания нити со шпули; а — угол |
|
охвата; D, du |
d2, |
d3, dt — раз |
||||||||||
меры устройства; k{ — коэффициент, учитывающий тип нагрузки. Натяжение в значительной степени зависит от величин зазоров
б| и б2 , величина которых может быть различной для разных уст ройств вследствие неточности их изготовления. Поэтому в конст рукции имеется винт 3 для регулировки зазоров.
Электромагнитные натяжные устройства обладают рядом достоинств: возможностью дистанционного управ ления любой группой устройств и регулировки для обес-
93
