устройство для намотки нитевидного материала

Формула изобретения

Устройство для намотки нитевидного материала, содержащее смонтированный в подшипниковых опорах шпиндель с установленным на нем паковкодержателем и приводной механизм для шпинделя с лопастной динамической муфтой, заполненной рабочей средой, отличающееся тем, что оно имеет неподвижную стойку для подшипниковых опор шпинделя, размещенную между динамической муфтой и паковкодержателем, причем последний установлен на шпинделе жестко, а лопасти полумуфт выполнены преимущественно прямоугольными и установлены с радиальным зазором, при этом ведомая полумуфта выполнена с возможностью осевого перемещения относительно ведущей полумуфты и снабжена фиксатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для намотки нитевидного материала без крутки, преимущественно на прядильных машинах непрерывного процесса, намоточно-вытяжных и перемоточных машинах.

Известно устройство для намотки нитевидного материала [1], содержащее приводной механизм, шпиндель с паковкодержателем и жестко установленный на шпинделе нитенатяжитель, состоящий из скрепленных между собой постоянных магнитов, установленных в плоскости индукционной катушки и включенного в электрическую цепь катушки регулируемого резистора.

Недостатком устройства является повышенное потребление электроэнергии, так как наряду с электроэнергией, потребляемой приводным механизмом, устройство потребляет также электроэнергию, требуемую для режима торможения индукционной катушкой.

Указанный недостаток устранен в другом известном устройстве для намотки нитевидного материала [2] , выбранном в качестве ближайшего аналога и содержащем приводной механизм, шпиндель, паковкодержатель, установленный на шпинделе с возможностью вращения относительно него и установленную между приводным механизмом и шпинделем, заполненную рабочей средой динамическую муфту.

В этом устройстве по мере роста диаметра намотки и увеличения натяжения нити происходит проскальзывание в динамической муфте и соответственно снижается скорость паковкодержателя.

Недостатком указанного устройства является низкая точность регулирования натяжения нити в процессе намотки. Это вызвано тем, что паковкодержатель установлен на шпинделе с возможностью вращения относительно него посредством подшипниковых опор. Таким образом, M_м, определяемый динамической муфтой, равен сумме моментов M_с скольжения лопастей муфты и M_п трения в подшипниках

M_м = M_с + M_п.

В процессе работы гидродинамической муфты передаваемый ею момент скольжения не изменяется

M_с = const.

(Стесин С.П., Яковенко Е.А. Гидродинамические передачи. - М.: Машиностроение, 1973, с.28).

В то же время место расположения подшипника не позволяет скомпенсировать погрешность в моменте M_м, передаваемом муфтой из-за неодинаковости составляющей M_п, вносимой подшипниками, что особенно заметно сказывается на машинах с большим количеством мотальных механизмов. В этом случае закон изменения натяжения на каждом рабочем месте зависит от момента трения в подшипниках M_п, что не позволяет точно поддерживать натяжение нити при намотке, поэтому на каждом рабочем месте качество нитевидного материала и качество намотки будут отличаться от средней величины.

Предлагаемое устройство решает техническую задачу повышения точности регулирования натяжения нитевидного материала в процессе намотки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для намотки нитевидного материала, содержащем приводной механизм, шпиндель с подшипниковыми опорами и паковкодержателем и установленную между ними динамическую муфту, заполненную рабочей средой, паковкодержатель размещен на шпинделе неподвижно, подшипниковые опоры расположены между шпинделем и неподвижной стойкой, а динамическая муфта выполнена в виде двух коаксиально цилиндрических полумуфт, при этом на цилиндрической поверхности ведущей и ведомой полумуфт жестко установлены прямоугольные лопасти, причем ведомая полумуфта выполнена с возможностью осевого перемещения относительно ведущей полумуфты и снабжена фиксатором.

В отличие от ближайшего аналога в предлагаемом устройстве момент, передаваемый муфтой

M_м = M_с = const.

Момент же, создаваемый в подшипниковых опорах, складывается с моментом, создаваемым шпинделем, и составляет момент на - грузки на ведомом валу динамической муфты

M_н = M_п + M_ш.

При работе в любой момент времени

M_м = M_н.

В данном случае поскольку момент M_п, создаваемый подшипниковыми опорами, составляет часть момента нагрузки, его следует скомпенсировать с помощью осевого перемещения ведомой полумуфты относительно ведущей с ее последующей жесткой фиксацией. Регулируя таким образом каждое рабочее место, можно избежать колебаний натяжения нити, вызываемых погрешностью в подшипниковых опорах, и тем самым повысить качество намотки нити.

Предложенное устройство отличается от ближайшего аналога тем, что динамическая муфта выполнена в виде двух установленных коаксиально цилиндрических полумуфт, при этом на цилиндрической поверхности ведущей и ведомой полумуфт жестко установлены прямоугольные лопасти, причем ведомая полумуфта выполнена с возможностью осевого перемещения относительно ведущей полумуфты и снабжена фиксатором, а также тем, что паковкодержатель размещен на шпинделе неподвижно, а подшипниковые опоры расположены между шпинделем и неподвижной стойкой.

Таким образом, благодаря этим отличительным признакам происходит компенсация момента трения в подшипниковых опорах, предварительно настроенных на заданное натяжение скольжением в динамической муфте, тем самым повышается точность регулирования натяжения при намотке.

Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

Из патентной и научно-технической литературы неизвестны для достижения указанного эффекта решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения.

Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения и изобретательскому уровню.

Предложенная конструкция будет использована при изготовлении машин типа МН-90И2.

Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "промышленная применимость".

На чертеже представлена структурная схема устройства.

В соответствии с этим устройство для намотки нитевидного материала 1 содержит приводной механизм 2, шпиндель 3 с подшипниковыми опорами 4 и паковкодержателем 5, установленную между ними заполненную рабочей средой 6 динамическую муфту 7, состоящую из двух коаксиально цилиндрических полумуфт 8 и 9, при этом на цилиндрической поверхности 10 ведущей полумуфты 9 и цилиндрической поверхности 11 ведомой полумуфты 8 жестко установлены прямоугольные лопасти 12 и 13 соответственно. Ведомая полумуфта 8 выполнена с возможностью осевого перемещения относительно ведущей полумуфты 9 и снабжена фиксатором 14. Паковкодержатель 5 неподвижно размещен на шпинделе 3 без возможности вращения относительно него, подшипниковые опоры 4 расположены между шпинделем 3 и неподвижной стойкой 15.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом эксплуатации динамическую муфту 7, заполненную жидкостью или газом 6, путем осевого перемещения ведомой полумуфты 8 настраивают таким образом, чтобы ее скольжение при заданной скорости приводного механизма обеспечивало заданное натяжение нити. При этом за счет проскальзывания ведомой полумуфты n₂ относительно ведущей n₁ компенсируются как неточности момента M_п в подшипниковых опорах, так и момент, создаваемый шпинделем M_ш. При увеличении диаметра намотки скорость наматываемой паковки с нитью будет снижаться за счет проскальзывания шпинделя 3 относительно приводного механизма в муфте 7. Натяжение нити по мере увеличения диаметра паковки будет как и в ближайшем аналоге линейно снижаться.

Преимущество заявляемого устройства перед ближайшим аналогом заключается в повышении точности регулирования натяжения нити за счет компенсации момента от трения в подшипниковых опорах, предварительно настроенным на заданное натяжение нити скольжением в динамической муфте.