|
Информация для расчета управляющего воздействия формируется посредством микропроцессора с учетом требуемых изменений значения деформации и передается в обмотку управления фрикционными муфтами привода опорно-намоточных валиков. Соотношение приводных моментов на опорно-намоточных барабанах определяется на основе теоретических расчётов математической модели объекта. При этом окружные усилия уравновешивают силы сопротивления вращению рулона при изменяющихся характеристиках процесса и конструктивнотехнологических параметрах системы. Натурные испытания предлагаемой системы намотки, а затем и практика достаточно продолжительной ее эксплуатации в составе автоматизированного промерочно-разбраковочного комплекса МЛПБ -1 показали, что вопросы регулирования плотности намотки рулона достаточно эффективно могут быть решены без использования принципов обратной связи. Это позволяет значительно упростить конструкцию оборудования и сделать его более надёжным в эксплуатации и экономически предпочтительным. Исследованиями доказано (см. главу 2), что остаточные деформации материала в рулоне находятся за областью условно упругих значений, что оказывает значительное влияние на точность деталей кроя, их размерные характеристики и составляющую рационального расхода сырья. Релаксация напряжённо-деформированного состояния материала перед намоткой необходима и частично возможна, если обеспечить его прохождение некоторой зоны в ненагруженном (свободном) состоянии. То есть, на технологическом тракте движения материала перед намоткой в рулон необходима некоторая компенсационная зона, в которой напряжение и деформация материала могли бы релаксировать. Таким образом, выполненные теоретические исследования механики контактного взаимодействия материала с рабочими органами намоточного механизма и полученные математические модели представляют собой базовую основу как для поиска принципиально новых технических решений управ139 |
ством микропроцессора на базе построенной математической модели и исходным данным. Окружные усилия (приводные моменты), развиваемые опорно-намоточными валиками, могут изменяться как от технологически задаваемой скорости, параметров процесса, физико-механических свойств материала, так и закона изменения деформации (плотности его укладки) в зоне намотки. Информация для расчета управляющего воздействия формируется посредством микропроцессора с учетом требуемых изменений значения деформации и передается в обмотку управления фрикционными муфтами привода опорно-намоточных валиков. Соотношение приводных моментов на опорно-намоточных барабанах определяется на основе теоретических расчётов математической модели объекта. При этом окружные усилия уравновешивают силы сопротивления вращению рулона при изменяющихся характеристиках процесса и конструктивно-технологических параметрах системы. Натурные испытания предлагаемой системы намотки, а затем и практика достаточно продолжительной ее эксплуатации в составе автоматизированного промерочно-разбраковочного комплекса МАПБ /51/ показали, что вопросы регулирования плотности намотки рулона достаточно эффективно могут быть решены без использования принципов обратной связи. Это позволяет значительно упростить конструкцию оборудования и сделать его более надёжным в эксплуатации и экономически предпочтительным. Однако, как следует из той же работы, экспериментальные исследования показали также и то, что при значительном увеличении радиуса рулона снижается устойчивость его положения при взаимодействии с рабочими органами двухвалковой системы намотки, а это ведёт к ухудшению качества процесса, так как уменьшается угол касания (обхвата) рулона с опорнонамоточными валиками. При намотке материалов в рулон определённого диаметра есть необходимость в стабилизации этого угла и составляющих силового взаимодействия элементов системы «рулон намоточные валики». 118 129 Материал, перемещаясь из компенсационной петли к рулону, огибаег цилиндрическую поверхность свободновращающегося равняющего валика 7. Если кромка материала проходит между оптоэлектронными датчиками 20, то положение оси вращения валика не меняется. Если это условие нарушается, то блок сравнения 22 определяет направление смещения материала и через блоки 23 и 24 вырабатывает управляющее воздействие на двигатель 19, который через коническую зубчатую передачу 18 вращательное движение передаёт на винт 17. Гайка 16 при этом совершает поступательное движение, увлекает тягу 14 и ось вращения равняющего валика изменяет свой угол наклона по отношению к плоскости движения материала. Движение гайки 16 происходит до тех пор, пока её упор не вступит во взаимодействие с одним из крайних концевых переключателей. Наклонное положение оси вращения валика 7 создаёт условия для поперечного перемещения материала по винтовой линии и кромка займёт положение, заданное контрольной линией. При изменении состояния оптоэлектронных датчиков 20 блоки управления 22 и 23 осуществляют перемещение гайки 16 всегда на один шаг, равный расстоянию между концевыми переключателями. После завершения процесса намотка материала в рулон датчик конца материала 25 формирует через блок 26 команду останова двигателя 13. Затем цикл периферической намотки материала на оправку повторяется. Исследованиями доказано (см. главу 1), что остаточные деформации материала в рулоне находятся за областью условно упругих значений, что оказывает значительное влияние на точность деталей кроя, их размерные характеристики и составляющую рационального расхода сырья. Релаксация напряжённо-деформированного состояния материала перед намоткой необходима и частично возможна, если обеспечить его прохождение некоторой зоны в ненагруженном (свободном) состоянии. То есть, на технологическом тракте движения материала перед намоткой в рулон необходима некоторая компенсационная зона, в которой он мог бы релаксировать. Определение оптимальных заправочных параметров по условию минимального на1ружения материала перед его намоткой рассмотрим на базе по По результатам моделирования одновалковой системы намотки построен график (рис.4.16), определяющий в зеркальном отображении требуемый закон уменьшения внешнего давления рулона материала на приводной намоточный барабан, что позволяет сформулировать задачу проектирования системы управления. Полученные теоретические зависимости могут служить базовой основой для проектирования вариантов систем намотки для различных типов технологического оборудования, используемого в подготовительнораскройном производстве швейных и других предприятий, производящих и перерабатывающих длинномерные лепсодеформируемые материалы. Таким образом, выполненные теоретические исследования механики контактного взаимодействия материала с рабочими органами намоточного механизма и полученные математические модели представляют собой базовую основу как для поиска технических решений управления процессом намотки, так и для проектирования исполнительных приводов, расчёта их параметров и режимов работы функциональных механизмов. 15J* Рис. 4.16. График изменения силы сцепления Тг . и внешнего давления в процессе намотки Выводы 1. Выполнен научно-технический поиск и анализ литературных источников в области создания систем намотки легкодеформируемых материалов в рулон, на основании чего определены основные направления научных исследований и поиска принципиально новых технических решений. |