Устройство постоянного натяжения при размотке длинномерных элементов

УСТРОЙСТВО ПОСТОЯННОГО НАТЯЖЕНИЯ ПРИ РАЗМОТКЕ ДЛИННОМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Изобретение относится к области изготовления изделий из металлических нитей, в частности металлокорда, для армирования резинотехнических изделий. Задача, решаемая изобретением,состоит в создании устройства, реагирующего на изменения динамического натяжения проволоки в зависимости от радиуса намотки проволоки на катушке. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство постоянного натяжения при размотке длинномерных элементов, состоящее из двуплечевого рычага, один конец которого подвергается воздействию разматываемой проволоки или пряди и связан с тормозными элементами, а другой - с возвратной пружиной, обеспечивающее определенное тормозное усилие тормозных элементов, отличается тем, что содержит второй рычаг, расположенный независимо от первого и связанный с рычагом слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди на катушки, натяжение тормозных элементов обеспечивается дополнительной пружиной, которая закреплена одним концом на рычаге натяжения проволоки или пряди, а другим - на втором рычаге. Устройство постоянного натяжения может иметь в своей конструкции два независимых рычага, расположенных на одной оси вращения или на разных осях вращения, а также одноплечий или двуплечий рычаг для слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди и регулировки момента торможения дополнительной пружиной. Используется жестко зафиксированный тормозной элемент, в качестве тормозных элементов может использоваться гибкий тормозной элемент в виде эластичной ленты или набор тормозных колодок с шарнирными соединениями между собой.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: РЕСПУБЛИКАНСКОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "БЕЛОРУССКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД" (BY) 016777 Изобретение относится к области изготовления изделий из металлических нитей, в частности металлокорда, для армирования резинотехнических изделий. Известно тормозное устройство [1], которое предназначено для создания равномерного натяжения проволоки и прядей при их свивке в канат, состоящее из симметрично расположенных по сторонам питающих катушек двух электромагнитных тормозов с автоматически изменяющимся тормозным моментом за счет изменения электромагнитного поля при изменении радиуса разматываемой на катушке проволоки или пряди. Данное тормозное устройство позволяет регулировать натяжение при размотке проволок или прядей, основанное на сохранении равенства моментов торможения и вращения катушки с определенным радиусом проволоки или прядей. При этом в конструкции устройства не предусмотрено слежение за динамическими нагрузками на проволоку, которые возникают в современных высокоскоростных свивочных машинах и могут привести к обрывам проволок при свивке. В качестве прототипа выбрана наиболее распространенная механическая тормозная система, основой которой является двуплечий рычаг [2], кинематически соединенный с лентой колодочного тормоза. Тормозное устройство состоит из шпуледержателя с закрепленным на нем тормозным диском, двуплечим рычагом для регулирования усилия торможения тормозных элементов, возвратной пружиной и тормозных элементов. Данная конструкция позволяет отслеживать изменения натяжения проволоки как длиннопериодные (например, с изменением радиуса размотки), так и кратковременные (динамические рывки). Недостатком данного тормозного устройства является то, что при эксплуатации возникает динамическое натяжение проволоки с изменением ее радиуса смотки и с изменением усилия возвратной пружины двуплечего рычага при различных величинах деформации. При этом изменяется растягивающая составляющая суммарной деформации проволоки в пластической области, что приводит к непостоянному остаточному кручению металлокорда в целом. Задача, решаемая изобретением, состоит в создании устройства, реагирующего на изменения динамического натяжения проволоки в зависимости от радиуса намотки проволоки на катушке. Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в стабилизации остаточного кручения по всей длине металлокорда, так как устройство обеспечивает постоянное натяжение при размотке проволоки с катушек. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство постоянного натяжения при размотке длинномерных элементов, состоящее из двуплечевого рычага, один конец которого подвергается воздействию разматываемой проволоки или пряди и связан с тормозными элементами, а другой - с возвратной пружиной, обеспечивающее определенное тормозное усилие тормозных элементов, отличается тем, что устройство содержит второй рычаг, расположенный независимо от первого и связанный с рычагом слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди на катушки, а натяжение тормозных элементов обеспечивается дополнительной пружиной, которая закреплена одним концом на рычаге натяжения проволоки или пряди, а другим - на втором рычаге, при этом при изменении радиуса размотки проволоки или пряди с питающей катушки происходит корректировка момента торможения из-за снижения усилия прижатия тормозных элементов таким образом, что величина снижения пропорциональна изменению натяжения проволоки или пряди при размотке с катушки. Соотношение длин отслеживающего рычага и второго рычага для регулировки момента торможения дополнительной пружиной должно соответствовать условию где А - соотношение рычагов; Р - сила натяжения проволоки (пряди); с - жесткость дополнительной пружины;lT - плечо рычага для создания момента торможения катушки при размотке;lQ - плечо винта регулировки момента торможения основной пружиной;RT - радиус тормозного диска;- коэффициент трения;- угол охвата тормозного элемента. Устройство постоянного натяжения может иметь в своей конструкции два независимых рычага,расположенных на одной оси вращения или на разных осях вращения. Устройство постоянного натяжения в своей конструкции может иметь одноплечий или двуплечий рычаг для слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди и регулировки момента торможения дополнительной пружиной. В качестве тормозных элементов может использоваться гибкий тормозной элемент в виде эластичной ленты или набор тормозных колодок с шарнирными соединениями между собой. Кроме того, предлагаемое устройство постоянного натяжения может использовать жестко зафиксированный тормозной элемент (например, в виде одной колодки). Отличие заявленного решения от прототипа состоит в том, что устройство постоянного натяжения-1 016777 при размотке длинномерных элементов, состоящее из двуплечевого рычага 7, один конец которого подвергается воздействию разматываемой проволоки или пряди и связан с тормозными элементами 9 (колодки, лента и др.), а другой - с возвратной пружиной 6, обеспечивающее определенное тормозное усилие тормозных элементов 9, отличается тем, что содержит второй рычаг 3 и 7 (фиг. 3), расположенный независимо от первого и связанный с рычагом слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди на катушки, натяжение тормозных элементов обеспечивается дополнительной пружиной 6 и 5,которая закреплена одним концом на рычаге натяжения проволоки или пряди, а другим - на втором рычаге, при этом при изменении радиуса размотки или пряди с питающей катушки происходит корректировка момента торможения из-за снижения усилия прижатия тормозных элементов дополнительной пружиной таким образом, что величина снижения пропорциональна изменению натяжения проволоки или пряди при размотке с катушки. Соотношение длин отслеживающего рычага 2 и второго рычага для регулировки момента торможения дополнительной пружиной 3 должно соответствовать условию где А - соотношение рычагов; Р - сила натяжения проволоки (пряди); с - жесткость дополнительной пружины 5;lT - плечо рычага для создания момента торможения катушки при размотке 7;lQ - плечо винта регулировки момента торможения основной пружиной 4;RT - радиус тормозного диска 8;- коэффициент трения;- угол охвата тормозного элемента 9. Тормозное устройство может иметь в своей конструкции два независимых рычага, расположенных на одной оси вращения или на разных осях вращения. Устройство постоянного натяжения в своей конструкции может иметь одноплечий или двуплечий рычаг для слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди и регулировки момента торможения дополнительной пружиной. В качестве тормозных элементов может использоваться гибкий тормозной элемент в виде эластичной ленты или набор тормозных колодок с шарнирными соединениями между собой. Устройство постоянного натяжения может использовать жестко зафиксированный тормозной элемент. На фиг. 4 показано фактическое изменение натяжения проволоки диаметром 0,22 мм при размотке с питающей катушки в процессе изготовления металлокорда 3+90,22 с использованием тормозной системы прототипа и тормозной системы с дополнительным регулированием усилия натяжения от радиуса намотанной проволоки. Изобретение поясняется графиками и чертежом, где на фиг. 1 показана зависимость изменения натяжения при размотке проволоки от диаметра намотанной проволоки на катушку; на фиг. 2 представлена зависимость изменения величины закручивания металлокорда от приложенной к нему нагрузки; на фиг. 3 показано устройство постоянного натяжения с закреплением тормозных колодок в шарнирных соединениях, где 1 - катушка с проволокой; 2 - отслеживающий рычаг с роликом; 3 - рычаг для регулировки момента торможения дополнительной пружиной; 4 - винт регулировки момента торможения основной пружиной; 5 - дополнительная пружина; 6 - основная пружина; 7 - рычаг для создания момента торможения катушки при размотке; 8 - тормозной диск; 9 - тормозные колодки; 10 - гибкий элемент для передачи усилия торможения; на фиг. 4 представлено изменение натяжения проволок от радиуса намотки на катушке в зависимости от конструкции тормозного устройства. Литературные источники. 1. Греков А.Р. Тормозное устройство катушек канатовьющих машин. А.с.109315. 2. Феоктистов Ю.В., Фетисов В.П., Бирюков Б.А. и др. Производство металлокорда на Белорусском металлургическом заводе. Экспресс-информация/Черметинформация. М., 1990, 39 с. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство постоянного натяжения при размотке длинномерных элементов, состоящее из двуплечевого рычага, один конец которого подвергается воздействию разматываемой проволоки или пряди и связан с тормозными элементами, а другой - с возвратной пружиной, обеспечивающее определенное тормозное усилие тормозных элементов, отличающееся тем, что устройство содержит второй рычаг,расположенный независимо от первого и связанный с рычагом слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди на катушке, а натяжение тормозных элементов обеспечивается дополнительно пружиной, которая закреплена одним концом на рычаге натяжения проволоки или пряди, а другим - на втором рычаге, при этом при изменении радиуса размотки проволоки или пряди с питающей катушки обеспечивается корректировка момента торможения из-за снижения усилия прижатия тормозных элементов дополнительной пружиной таким образом, что величина снижения пропорциональна изменению натяжения проволоки или пряди при размотке с катушки, при этом соотношение длин отслеживающего рычага и второго рычага для регулировки момента торможения дополнительной пружиной должно соответствовать условию где А - соотношение рычагов; Р - сила натяжения проволоки (пряди); с - жесткость дополнительной пружины;lT - плечо рычага для создания момента торможения катушки при размотке;lQ - плечо винта регулировки момента торможения основной пружиной;RT - радиус тормозного диска;- коэффициент трения;- угол охвата тормозного элемента. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит в своей конструкции два независимых рычага, расположенных на одной оси вращения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит в своей конструкции два независимых рычага, расположенных на разных осях вращения. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит двуплечий рычаг для слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди и регулировки момента торможения дополнительной пружиной. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит одноплечий рычаг для слежения за изменением радиуса размотки проволоки или пряди и регулировки момента торможения дополнительной пружиной. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит гибкий тормозной элемент в виде эластичной ленты или набор тормозных колодок с шарнирными соединениями между собой. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тормозной элемент жестко зафиксирован.