устройство для привода тканенаправляющих роликов текстильных отделочных машин

Формула изобретения

1. Устройство привода тканенаправляющего ролика, содержащее двигатель, механизм, связывающий кинематически двигатель с отжимными валами, установленную на оси тканенаправляющего ролика фрикционную муфту скольжения, ведущая полумуфта которой образует с осью тканенаправляющего ролика вращательную кинематическую пару, а ведомая полумуфта образует с осью ролика поступательную кинематическую пару, механизм, связывающий кинематически ведущий отжимной вал и ведущую полумуфту фрикционной муфты скольжения, и упругое тело для передачи осевого усилия на ведомую полумуфту, отличающееся тем, что устройство содержит планетарный зубчатый механизм, одно входное звено которого жестко связано с осью тканенаправляющего ролика или с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения, а выходное звено установлено с возможностью совершения винтового движения относительно оси вращения вала тканенаправляющего ролика, кинематически связано с упругим телом и содержит дополнительно систему торможения других входных звеньев планетарного механизма.

2. Устройство привода тканенаправляющего ролика по п.1, отличающееся тем, что планетарный механизм содержит три центральных колеса, одно из которых является выходным, а два других связаны с системой торможения, водило жестко связано с осью тканенаправляющего ролика или с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения, а сателлиты содержат по три зубчатых венца, причем зубчатый венец ведомого центрального колеса и зубчатые венцы сателлитов, образующие друг с другом зубчатые зацепления, различны по ширине.

3. Устройство привода тканенаправляющего ролика по п.1, отличающееся тем, что содержит втулку, образующую поступательную кинематическую пару с осью ролика и плоскостную кинематическую пару с выходным звеном планетарного механизма.

4. Устройство привода тканенаправляющего ролика по п.1, отличающееся тем, что содержит кинематическое соединение в виде упорного подшипника качения, установленного между втулкой и выходным звеном планетарного механизма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к отделочному производству, к устройствам привода тканенаправляющих роликов отделочных машин, которое может быть использовано при осуществлении транспортирования ткани в машинах отделочного производства.

Известно устройство привода тканенаправляющих роликов [1, стр.214], содержащее: двигатель, соединенный кинематически с отжимными валами, цепную передачу, соединяющую ведущий отжимной вал с осью тканенаправляющего ролика, образующей со втулками тканенаправляющего ролика фрикционную передачу.

Недостаток этого устройства (вместе с роликами оно носит название полуприводных роликов [см. 1, стр.215, рис.72]) заключается в том, что ресурс работоспособности фрикционных узлов ограничен (не более 5 тысяч часов). Смена изношенных узлов трудоемка и требует останова объекта на длительный срок. Кроме того, система полуприводных роликов не обеспечивает необходимой компенсации возмущений в широком диапазоне рабочих скоростей.

Известно устройство привода тканенаправляющих роликов [1, стр.215], принятое нами за прототип, содержащее двигатель, механизм, соединяющий двигатель кинематически с отжимными валами, механизм, соединяющий кинематически ось ведущего отжимного вала с ведущим фрикционом, установленным свободно на оси ролика, которая жестко соединена с рубашкой ролика, ведомого фрикциона, установленного на оси ролика с возможностью перемещения его вдоль этой оси, пружины, обеспечивающей прижатие фрикционов друг к другу, гайку, позволяющую регулировать величину деформации пружину и соответственно регулировать осевую силу прижатия фрикционов друг к другу и посредством этого регулировать передаваемый на ролик крутящий момент.

Достоинством этого устройства является то, что от одного двигателя осуществляется привод не только отжимных валов, но и тканенаправляющих роликов, причем кинематическая связь отжимного ведущего вала с тканенаправляющими роликами обеспечивает необходимое согласование их скоростей, что ведущая полумуфта фрикционной муфты скольжения (ведущий фрикцион) установлена на валу (оси) ролика, который жестко связан с тканенаправляющим роликом, свободно образует с валом (осью) тканенаправляющего ролика либо вращательную, либо сферическую кинематическую пару, поэтому при соответствующем подборе смазки или при замене кинематической пары на кинематическое соединение в виде подшипника качения передает минимальный вращающий момент на вал (ось) тканенаправляющего ролика непосредственно, а основной вращающий момент передает через посредство ведомой полумуфты фрикционной муфты скольжения (ведомого фрикциона), с которой взаимодействует с помощью сил трения, и которая может перемещаться вдоль вала (оси) вращающегося тканенаправляющего ролика, т.е. образует поступательную кинематическую пару с валом (осью) тканенаправляющего ролика, и взаимодействовать с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения. При этом величина сил трения, возникающая между дисками взаимодействующих полумуфт фрикционной муфты скольжения зависит, в частности, от силы их осевого взаимодействия. Для создания осевого усилия, прижимающего полумуфты фрикционной муфты скольжения друг к другу, служит гайка, с размещенным между ней и ведомой полумуфтой фрикционной муфты скольжения упругим телом - пружиной. Поскольку ведомая полумуфта фрикционной муфты скольжения образует с валом (осью) тканенаправляющего ролика поступательную кинематическую пару, то момент, передаваемый ведомой полумуфте фрикционной муфты скольжения от ведущей полумуфты фрикционной муфты скольжения, передается валу (оси) ролика и через него самому тканенаправляющему ролику.

Недостатком указанного устройства является невозможность регулирования передаваемого на тканенаправляющий ролик крутящего момента во время работы оборудования, необходимость настройки его на определенный режим работы, всякое отклонение от которого (смена артикула обрабатываемого материала, изменение скоростного режима, вариация технологических возмущений и другие) вызывает излишнее или недостаточное натяжение полотна на участках зоны, что приводит к снижению качества проводки, появлению брака, либо к разрыву ткани. Остановка непрерывно действующего оборудования для его настройки приводит к лишним потерям времени, снижению производительности труда.

Ожидаемым техническим результатом изобретения является повышение качества выпускаемой ткани и повышение производительности труда за счет возможности регулирования передаваемого усилия на рубашку ролика и, следовательно, натяжения ткани без останова машины.

Указанная цель достигается тем, что устройство привода тканенаправляющего ролика, содержащее двигатель, механизм, связывающий кинематически двигатель с отжимными валами, установленную на оси тканенаправляющего ролика фрикционную муфту скольжения, ведущая полумуфта которой образует с осью тканенаправляющего ролика вращательную кинематическую пару, а ведомая полумуфта образует с осью тканенаправляющего ролика поступательную кинематическую пару, механизм, связывающий кинематически ведущий отжимной вал и ведущую полумуфту фрикционной муфты скольжения, и упругое тело, для передачи осевого усилия на ведомую полумуфту согласно заявляемому техническому решению дополнительно содержит планетарный зубчатый механизм, одно входное звено которого жестко связано с осью тканенаправляющего ролика или с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения, а выходное звено установлено с возможностью совершения винтового движения относительно оси вращения вала тканенаправляющего ролика, кинематически связано с упругим телом и содержит дополнительно систему торможения других входных звеньев планетарного механизма.

Указанная цель достигается также тем, что планетарный механизм содержит три центральных колеса, одно из которых является выходным, а два других связаны с системой торможения, водило жестко связано с осью тканенаправляющего ролика или с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения, а сателлиты содержат по три зубчатых венца, причем венец ведомого центрального колеса и венцы саттелитов, образующие друг с другом зубчатое зацепление, различны по ширине.

Указанная цель достигается также тем, что устройство содержит втулку, которая образует поступательную кинематическую пару с осью тканенаправляющего ролика и образует плоскостную кинематическую пару с выходным звеном планетарного механизма.

Указанная цель достигается также тем, что устройство содержит кинематическое соединение в виде упорного подшипника качения, установленного между втулкой и выходным звеном планетарного механизма.

Изобретение обладает необходимым изобретательским уровнем. Объединение ограничительных и отличительных признаков в единую совокупность позволяет достичь нового и неочевидного эффекта, которого вне данной совокупности достичь нельзя, данная совокупность ограничительных и отличительных признаков не известна из уровня техники и не следует из уровня техники явным образом для специалиста.

В самом деле, анализ устройства-прототипа показывает, что настройка привода тканенаправляющих роликов возможна лишь при остановке оборудования и производится винтовым движением гайки вручную. Такой процесс мало точен уже потому, что в практике обработки тканей в отделочных машинах крайне редко осуществляется проводка тканей одного артикула. Кроме того, даже в пределах одного артикула колебания реологических параметров ткани очень велики. Поэтому регулировка приводов тканенаправляющих роликов на остановленной машине не приводит к ожидаемому результату - обеспечению необходимого значения натяжения, а значит и вытяжки тканей, в процессе их проводки. Это снижает потребительские качества тканей, так как значительная их вытяжка приводит к значительным усадкам в процессе их использования в готовых изделиях. Постоянное же вмешательство в технологический процесс проводки тканей через отделочные машины путем их остановки и переналадки либо крайне не экономично, либо практически невозможно.

Заявляемое техническое решение свободно от этого недостатка, поскольку обеспечивает регулировку величины подаваемого вращающего момента без остановки оборудования, что позволяет производить настройку системы проводки тканей непосредственно для того материала, который в данный момент обрабатывается на машине, позволяет построить на известных принципах систему автоматического регулирования натяжения ткани, что позволяет в конечном итоге повысить качество ткани и повысить производительность труда.

В самом деле, установка на оси тканенаправляющего ролика планетарного механизма, который может иметь несколько входов и выходов, обеспечение жесткой связи одного входного звена с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения или с валом тканенаправляющего ролика, установка выходного звена этого планетарного механизма с возможностью винтового движения относительно оси тканенаправляющего ролика, обеспечение взаимодействия выходного звена с упругим телом, и создание таким образом осевого усилия на ведомую полумуфту фрикционной муфты скольжения, а также снабжение устройства привода тканенаправляющего ролика системой торможения других входных звеньев планетарного механизма позволяет получить заявляемый технический результат. Системы торможения каких-либо движущихся, вращающихся тел широко известны (например, ленточные тормозные механизмы [см. 2, стр.367]). Наличие жесткой связи ведущего звена планетарного механизма с ведущей полумуфтой фрикционной полумуфты скольжения или с валом тканенаправляющего ролика позволяет направить часть потока энергии от привода параллельным потоком к ведомому звену планетарного механизма, которое, совершая винтовое движение, изменяет деформацию упругого тела, изменяет, таким образом, осевое воздействие на ведомую полумуфту фрикционной муфты скольжения, изменяет таким образом силу прижатия полумуфт друг к другу, и тем самым изменяет вращающий момент, передаваемый на вал и тканенаправляющий ролик. Для того чтобы осуществить отбор энергии от привода тканенаправляющего ролика и передать ее выходному звену планетарного механизма, можно подать дополнительное относительное движение на другие входные звенья планетарного механизма от привода, не связанного с приводом тканенаправляющего ролика. Частным случаем такого привода может быть система торможения, или притормаживания, входных звеньев планетарного механизма, которые не связаны жестко с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения или с валом тканенаправляющего ролика. При торможении любым способом таких входных звеньев, промежуточные звенья планетарного механизма начинают свое движение относительно подвижной оси тканенаправляющего ролика и осуществляют, таким образом, передачу энергии от входного звена, связанного с приводом тканенаправляющего ролика, к выходному звену, которое начинает винтовое движение и деформацию упругого тела, что обеспечивает изменение величины вращающего момента в необходимую сторону и обеспечивает изменение и установление необходимого значения натяжения и вытяжки ткани без остановки оборудования, т.е. достижение заявляемого технического результата - повышение качества выпускаемой ткани.

Таким образом, заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков п.1 позволяет достичь заявляемого технического результата. Отсутствие какого-либо признака из всей совокупности признаков приводит к неработоспособности устройства и недостижению заявляемого технического результата. Поэтому все признаки заявляемой совокупности признаков являются существенными.

Анализ уровня техники не выявил средства, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения. Поэтому согласно п.1 статьи 4 Патентного закона заявляемое техническое решение является новым.

Анализ уровня техники не выявил технических решений, содержащих совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения, и не выявил известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.

Поэтому заявляемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники и имеет, согласно п.1 статьи 4 Патентного закона, изобретательский уровень.

Установка дополнительно планетарного механизма на оси тканенаправляющего ролика, который содержит три центральных колеса, одно из которых является выходным и образует с осью ролика винтовую кинематическую пару, взаимодействует с упругим телом, создавая осевое усилие, передающееся упругим телом на ведомую полумуфту фрикционной муфты скольжения, водила, которое жестко связано либо с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения, либо с осью тканенаправляющего ролика, содержит трехвенцовые сателлиты, один зубчатый венец которых связан с выходным центральным колесом и зубчатые венцы которых различны по ширине, а два других с двумя входными центральными колесами, взаимодействующими с выходными звеньями системы торможения, обеспечивает получение заявляемого технического результата.

В самом деле, жесткое соединение водила планетарного зубчатого механизма с ведущей полумуфтой фрикционной муфты скольжения или с валом тканенаправляющего ролика, делает водило ведущим звеном планетарного механизма и позволяет осуществить отбор энергии от привода ролика. Установленные на водило трехвенцовые сателлиты являются промежуточными звеньями, осуществляющими передачу от входного звена - водила, выходному звену - одному из центральных колес, которое образует о одной стороны зубчатое зацепление с одним венцом сателлитов, с другой стороны, винтовую кинематическую пару с валом тканенаправляющего ролика, взаимодействует с упругим телом и обеспечивает своим передвижением вдоль оси создание осевого усилия и изменения момента, передаваемого фрикционной муфтой скольжения. Два других зубчатых венца сателлитов образуют зубчатые зацепления с двумя другими центральными колесами, которые связаны с системой их торможения, которая предназначена для изменения относительной скорости движения этих центральных колес. Системы торможения каких-либо движущихся, вращающихся тел широко известны, например, ленточные тормозные механизмы [см. 2, стр.367]. Изменение относительной скорости движения этих центральных колес, либо одного, либо другого, приводит к тому, что сателлиты начинают совершать относительное движение в планетарном зубчатом механизме и начинают передавать движение и энергию от входного звена - водила, выходному звену - центральному колесу, образующему с осью тканенаправляющего ролика винтовую кинематическую пару, это центральное колесо начинает совершать винтовое движение, двигаться вдоль оси тканенаправляющего ролика, взаимодействовать с упругим телом, деформировать его и изменять, таким образом, усилие, передаваемое на ведомую полумуфту фрикционной муфты скольжения, изменяя величину момента, передаваемого на вал тканенаправляющего ролика и его рубашку. Для того, чтобы процесс передачи энергии в планетарном зубчатом механизме не прекратился вследствие того, что зубья выходного центрального колеса планетарного механизма и зубья венца сателлита, которые образуют зубчатые зацепления между собой, вышли из зацепления, венцы этих зубчатых колес могут быть выполнены разными по ширине. Разница в ширине зубчатых венцов этих колес определяется величиной осевого хода выходного центрального колеса. Наличие в планетарном зубчатом механизме двух центральных колес, связанных с системой торможения, обеспечивает выбор направления винтового движения выходного центрального колеса относительно оси тканенаправляющего ролика, что обеспечивает изменение величины осевого усилия, как в сторону его уменьшения, так и в сторону его увеличения. При равенстве размеров двух зубчатых венцов сателлитов, связанных с центральными колесами, которые образуют с сателлитами одно внешнее и одно внутреннее зацепление и которые связаны с системой их торможения, возможна замена трехвенцовых саттелитов на двухвенцовые сателлиты.

Наличие кинематической связи между упругим телом и выходным звеном планетарного зубчатого механизма приводит к появлению возможности их относительного движения, что облегчает деформацию упругого тела в осевом направлении. Установка между упругим телом и выходным звеном механизма втулки, образующей, с одной стороны, поступательную кинематическую пару с осью тканенаправляющего ролика и, с другой, - плоскостную кинематическую пару с выходным звеном, приводит к уменьшению и стабилизации сил взаимодействия между упругим телом и выходным звеном планетарного механизма, что приводит не только к уменьшению затрат энергии на привод всего механизма в целом, но и обеспечивает более равномерное изменение осевого усилия, передаваемого на полумуфты фрикционной муфты скольжения, что также обеспечивает достижение заявляемого, технического результата. Замена плоскостной кинематической пары кинематическим соединением в виде упорного подшипника качения еще более усиливает эффект уменьшения затрат энергии на привод и обеспечивает более равномерное изменение осевого усилия, передаваемого на полумуфты фрикционной муфты скольжения, что также обеспечивает достижение заявляемого технического результата.

Таким образом, заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков п.2, а также в частных случаях п.3, п.4 и п.5 позволяет достичь заявляемого технического результата. Отсутствие какого-либо признака из всей совокупности признаков приводит к неработоспособности устройства и недостижению заявляемого технического результата. Поэтому все признаки заявляемой совокупности признаков являются существенными.

Анализ уровня техники не выявил средства, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения. Поэтому согласно п.1 статьи 4 Патентного закона заявляемое техническое решение является новым.

Анализ уровня техники не выявил технических решений, содержащих совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения, и не выявил известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.

Поэтому, заявляемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники и имеет, согласно п.1 статьи 4 Патентного закона, изобретательский уровень.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где изображено следующее.

Устройство привода тканенаправляющего ролика (фиг.1) содержит: двигатель 1, механизм 2, связывающий кинематически двигатель 1 с отжимными валами 3 и 4, звездочку 5, установленную на валу ведущего отжимного вала 4, цепь 6, связывающую звездочку 5 со спаренными звездочками 7, установленными на оси 8 тканенаправляющего ролика 9, и образующими с ней вращательную кинематическую пару, ведущую полумуфту 10 фрикционной муфты скольжения, жестко соединенную со звездочками 7, ведомую полумуфту 11 фрикционной муфты скольжения, установленную на оси 8 тканенаправляющего ролика 9, образующую с ним поступательную кинематическую пару, упругое тело 12, связанное с ведомой полумуфтой 11 и связанное кинематически с выходным центральным колесом 13, которое образует с осью 8 тканенаправляющего ролика 9 винтовую кинематическую пару, зубчатый венец которого образует зацепление с зубчатым венцом 14 сателлита 15, вал которого образует вращательную кинематическую пару с водилом 16, которое жестко закреплено на оси 8 тканенаправляющего ролика 9, а зубчатый венец 17 саттелита 15 образует зацепление с зубчатым венцом центрального колеса 18, а зубчатый венец 19 образует зацепление с зубчатым венцом центрального колеса 20. Центральное колесо 18 связано с тормозом 21 системы торможения 22, а центральное колесо 20 связано с тормозом 23 системы торможения 22. Устройство содержит также втулку 24, которая образует поступательную кинематическую пару с осью 8 тканенаправляющего ролика 9, и упорный подшипник качения 25, установленный между центральным выходным колесом 13 и втулкой 24.

Устройство привода тканенаправляющего ролика (фиг.2) содержит: двигатель 1, механизм 2, связывающий кинематически двигатель 1 с отжимными валами 3 и 4, звездочку 5, установленную на валу ведущего отжимного вала 4, цепь 6, связывающую звездочку 5 со спаренными звездочками 7, установленными на оси 8 тканенаправляющего ролика 9, и образующих с ней вращательную кинематическую пару, ведущую полумуфту 10 фрикционной муфты скольжения, жестко соединенную со звездочкой 7, ведомую полумуфту 11 фрикционной муфты скольжения, установленную на оси 8 тканенаправляющего ролика 9, образующую с ней поступательную кинематическую пару, упругое тело 12, связанное с ведомой полумуфтой 11 и связанное кинематически с выходным центральным колесом 13, которое образует с осью 8 ролика 9 винтовую кинематическую пару, зубчатый венец которого образует зацепление с зубчатым венцом 14 сателлита 15, вал которого образует вращательную кинематическую пару с водилом 16, которое жестко связано с ведущей полумуфтой 11 фрикционной муфты скольжения, а зубчатый венец 17 сателлита 15 образует зацепление с зубчатым венцом центрального колеса 18, а зубчатый венец 19 образует зацепление с зубчатым венцом центрального колеса 20. Центральное колесо 18 кинематически связано с тормозом 21 системы торможения 22, а центральное колесо 20 кинематически связано с тормозом 23 системы торможения 22. Устройство содержит также втулку 24, которая образует поступательную кинематическую пару с осью 8 тканенаправляющего ролика 9 и упорный подшипник качения 25, установленный между центральным выходным колесом 13 и втулкой 24.

Устройство работает следующим образом.

При установившемся движении тормоза 21 и 23 (фиг.1) системы торможения 22 не взаимодействуют с входными центральными колесами 18 и 20. Движение от двигателя 1 через механизм 2 подается на отжимные валы 3 и 4 посредством вала ведущего отжимного вала 4, на котором жестко закреплена звездочка 5. Движение от звездочки 5 передается с помощью цепи 6 на спаренные звездочки 7, которые жестко закреплены на ведущей полумуфте 10 фрикционной муфты скольжения, которая образует вращательную кинематическую пару с осью 8 тканенаправляющего ролика 9. Вследствие того, что при установившемся движении полумуфты 10 и 11 фрикционной муфты скольжения прижаты друг к другу с помощью упругого тела 12 (пружины), на ведомую полумуфту 11 фрикционной муфты скольжения передается за счет сил трения вращающий момент, который благодаря тому, что ведомая полумуфта 11 фрикционной муфты скольжения образует с осью 8 тканенаправляющего ролика 9 поступательную кинематическую пару, передается тканенаправляющему ролику 9, скорость вращения которого определяется скоростью движения движущейся по нему ткани. Поскольку водило 16 планетарного зубчатого механизма жестко связано с осью 8 тканенаправляющего ролика 9, то оно имеет ту же угловую скорость, что и тканенаправляющий ролик 9. Поскольку тормоза 21 и 23 системы торможения 22 не взаимодействуют с центральными колесами 18 и 20, то, вследствие наличия различного рода сил сопротивления относительному движению звеньев в планетарном механизме, угловые скорости движения всех звеньев планетарного механизма одинаковы и равны угловой скорости движения тканенаправляющего ролика 9, т.е. планетарный механизм движется как одно твердое тело.

При включении тормоза 21 тормозной системы 22 центральное колесо 18 останавливается в абсолютном движении и начинает движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9. Вследствие этого сателлиты 15 начинают взаимодействовать с зубчатыми венцами 17 с центральным колесом 18 и начинают движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9, взаимодействуя одновременно и с центральным колесом 20 посредством зубчатого венца 19 и с выходным центральным колесом 13 посредством зубчатого венца 14. Центральное колесо 20 ненагружено и потому начинает совершать холостое вращательное движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9. Зубчатый венец центрального колеса 13, взаимодействуя с зубчатым венцом 14 сателлитов 15, начинает совершать винтовое движение, вследствие чего начинает двигаться вдоль оси 8 тканенаправляющего ролика 9, изменяя деформацию упругого тела 12, изменяя, таким образом, осевое воздействие на полумуфты 10 и 11 фрикционной муфты скольжения и на передаваемый ею на ось 8 тканенаправляющего ролика 9 вращающий момент.

Будем полагать, что вращение тканенаправляющего ролика 9 направлено по часовой стрелке, если смотреть на него с боку с правой стороны. Также будем полагать, что винт в винтовой паре, которую образует центральное выходное колесо 13 и ось 8 тканенаправляющего ролика 9, правый.

Тогда, если рассматривать движение звеньев планетарного зубчатого механизма в относительном движении, т.е. при остановленном водиле, то при включении тормоза 21 системы торможения 22, центральное колесо 18, останавливаясь в абсолютном движении, начинает совершать относительное движение с угловой скоростью, равной: где _Н - угловая скорость водила в абсолютном движении. Тогда в абсолютном движении угловая скорость выходного центрального колеса 13 будет определяться соотношением:

где Z₁₄, Z₁₈, Z ₁₃, Z₁₇ - число зубьев зубчатых колес 14, 18, 13, и 17 соответственно.

Из формулы (1) следует, что если число зубьев зубчатых колес 14, 18, 13 и 17 подобрано так, что соотношение то угловая скорость колеса 13 будет больше, чем угловая скорость оси 8 тканенаправляющего ролика 9, и колесо 13 начнет совершать винтовое движение относительно оси 8, совершая при этом движение вдоль оси справа налево, согласно фиг.1, увеличивая деформацию упругого тела 12 и увеличивая, таким образом, силу осевого взаимодействия полумуфт 10 и 11 фрикционной муфты скольжения.

Вследствие того, что вращающий момент во фрикционных муфтах скольжения пропорционален силе прижатия полумуфт друг к другу, момент, передаваемый на ось 8 фрикционной муфтой скольжения, увеличивается. Зависимость натяжения ткани в точке схода ее с ролика 9 описывается выражением:

где Т₂ - натяжение ткани в точках схода ее с поверхности тканенаправляющего ролика 9; Т₁ - натяжение ткани в точках входа ее на поверхность тканенаправляющего ролика 9; Mnp - вращающий момент, передаваемый на тканенаправляющий ролик 9 устройством привода тканенаправляющего ролика 9; Mmp - моменты сил трения, возникающие в опорах тканенаправляющего ролика 9.

Следовательно, натяжение ткани в точке ее схода с тканенаправляющего ролика 9 будет уменьшаться.

При включении тормоза 23 тормозной системы 22 центральное колесо 20 останавливается в абсолютном движении и начинает движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9. Вследствие этого сателлиты 15 начинают взаимодействовать зубчатыми венцами 19 с зубчатыми венцами центрального колеса 20 и начинают движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9, взаимодействуя одновременно и с центральным колесом 18 посредством зубчатого венца 19 и с выходным центральным колесом 13 посредством зубчатого венца 14. Центральное колесо 18 теперь ненагружено и потому начинает совершать холостое вращательное движение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9. Центральное колесо 13, взаимодействуя с зубчатым венцом 14 саттелитов 15, начинает совершать винтовое движение, вследствие чего начинает двигаться вдоль оси 8 тканенаправляющего ролика 9, изменяя деформацию упругого тела 12, изменяя, таким образом, осевое воздействие на полумуфты 10 и 11 фрикционной муфты скольжения и на передаваемый ею на ось 8 тканенаправляющего ролика 9 вращающий момент.

Будем полагать, что вращение тканенаправляющего ролика 9 направлено по часовой стрелке, если смотреть на него с боку с правой стороны. Также будем полагать, что винт в винтовой паре, которую образует центральное выходное колесо 13 и ось 8 тканенаправляющего ролика 9, правый.

Тогда, если рассматривать движение звеньев планетарного зубчатого механизма в относительном движении, т.е. при остановленном водиле, то при включении тормоза 23 системы торможения 22, центральное колесо 20, останавливаясь в абсолютном движении, начинает совершать относительное движение с угловой скоростью, равной: где _H - угловая скорость водила в абсолютном движении. Тогда в абсолютном движении угловая скорость выходного центрального колеса 13 будет определяться соотношением:

где Z₁₄, Z₁₈, Z ₁₃, Z₁₇ - число зубьев зубчатых колес 14, 18, 13, и 17 соответственно.

Из формулы (1) следует, что при любом числе зубьев зубчатых колес 14, 18, 13 и 17 формула (1) дает значение угловой скорости со знаком минус, что означает, что направление вращения колеса 13 будет противоположным по отношению к направлению вращения тканенаправляющего ролика 9. Колесо 13 начнет совершать винтовое движение относительно оси 8, совершая при этом движение вдоль оси 8 тканенаправляющего ролика 9 слева направо, согласно фиг.1, уменьшая деформацию упругого тела 12, и уменьшая, таким образом, силу осевого взаимодействия полумуфт 10 и 11 фрикционной муфты скольжения.

Вследствие того, что вращающий момент во фрикционных муфтах скольжения пропорционален силе прижатия полумуфт друг к другу, момент, передаваемый на ось 8 тканенаправляющего ролика 9 фрикционной муфтой скольжения, уменьшается. Зависимость натяжения ткани в точке схода ее с ролика 9 описывается выражением (2), согласно которому, вследствие уменьшения вращающего момента, передаваемого устройством привода, натяжение ткани увеличивается.

Особенностью устройства (фиг.2) является то, что водило 16 жестко соединено с ведущей полумуфтой 10. Это приводит к тому, что даже при установившемся движении тканенаправляющего ролика 9 сателлиты 15 движутся по отношению к оси 8 тканенаправляющего ролика 9, так как угловая скорость вращения ведущей полумуфты 10 больше угловой скорости тканенаправляющего ролика 9. Если приведенный к центральному колесу 13 момент сил сопротивления в дифференциальном механизме меньше момента сил, необходимых для деформации упругого тела 12 с помощью центрального колеса 13, то сателлиты 15 обкатываются свободно по центральному колесу 13 и сообщают движение центральным колесам 18 и 20, которые, будучи ненагруженными, совершают свободное вращение относительно оси 8 тканенаправляющего ролика 9. Процесс регулирования передаваемого момента фрикционной муфтой скольжения происходит также, как и в устройстве, изображенном на фиг.1.

Источники информации

1. Глазунов В.Ф., Прокушев С.В. Автоматизация оборудования для непрерывной обработки текстильных материалов. / Ивановск. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2002. - 348 с.

2. Кожевников С.В., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. Справочное пособие. Изд.4, переработанное и дополненное. - М. Машиностроение, 1976. - 784 с.