CC BY
11
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
The constructive specialities of the cylindrical magnetic conductive device that used for controlling of the material thickness in the winding process
Seydaliyev I.
Конструктивные особенности устройства с цилиндрическим магнитопроводом для контроля толщины материалов в процессе намотки Сейдалиев И. М.
Сейдалиев Ильхам Магомед /Seydaliyev Ilham - кандидат технических наук, доцент, кафедра «Стандартизация и Сертификация», факультет «Товароведение», Азербайджанский Государственный Экономический Университет, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: в статье рассматриваются конструкция, принципы действия устройства с магнитопроводом для контроля толщины материала в процессе намотки его на цилиндрические оправы. Приведены недостатки, которые не позволяют применять его при более точных измерениях. Abstract: in the article the construction and working principles of the magnetic conductive device that used for controlling of its thickness in the process of material winding on the cylinder parts have discussed and the causes that do not allow to use it in the more precise measurements have shown.
Ключевые слова: магнитопровод, датчик перемещений, индукционная опора, измерительная обмотка, точность измерения, остаточный сигнал.
Keywords: magnetic conductor, movement inverter, induction support, measuring winding, measurement accuracy, residual signal.
Разработанные автором работ [1, 2] линейные индукционные подвесы с левитационным экраном (ЛЭ) были использованы в качестве датчиков силы и перемещений, следящей системы, индукционной опоры и стабилизаторов переменного тока, отличающихся от своих аналогов высокой точностью работы. В работе [3] было дано описание устройства для контроля толщины движущихся материалов, принцип действия которого основан на линейном индукционном подвесе с ЛЭ [2]. Устройство (рис. 1) содержит магнитопровод 1, размещенные на нем обмотку возбуждения (ОВ) 2, измерительную обмотку (ИО) 3, подпружиненный вдоль оси магнитопровода 1 фиксатор 4, предназначенный для контактирования одной стороной с поверхностью измеряемого материала (изделия) 5. При этом фиксатор 4 выполнен в виде жестко соединенных между собой посредством штока 6 полукольца 7 и кольца 8 из электропроводящего материала.
12
Рис. 1. Устройство для контроля толщины движущихся материалов
Каждая из обмоток возбуждения 2 и измерения 3 выполнена в виде двух, первой и второй, последовательно-встречно соединенных секций (не обозначены), между которыми размещено кольцо 8 из электропроводящего материала. Для обеспечения баланса входного напряжения измерительной цепи соотношение числа витков первой секции ко второй секции обмотки измерения 3 выбрано равным отношению числа витков второй секции к первой секции обмотки возбуждения 2.
Магнитопровод 1 состоит из наружного цилиндра 9, внутреннего полого стержня 10 и двух крышек 11 и 12. Обмотки 2 и 3 располагаются на стержне 10 магнитопровода, а кольцо 8 из электропроводящего материала охватывает этот стержень 10 и может свободно без трения перемещаться вдоль него. Обмотка возбуждения 2 подключается к источнику переменного тока, а обмотка измерения 3 - в измерительную схему.
Фиксатор 4 к поверхности измеряемого материала 5 прижимается полукольцом 7 с помощью переменного магнитного поля, которое действует на электропроводящее кольцо 8 фиксатора 4.
Пружинящий эффект получается за счет левитации (свободного парения) кольца 8, которое расположено между последовательно-встречно соединенными секциями обмотки возбуждения 2.
Информацию об изменении толщины измеряемого материала 5 получают за счет механической связи полукольца 7 и кольца 8; последнее при перемещении перераспределяет трансформируемое напряжение между секциями измерительной обмотки 3, а баланс выходного напряжения при этом достигается путем выполнения условий:
Ж 'Ж ' = Ж "Ж"
12 12 5
где Ж и Ж - число витков первой и второй секций обмотки возбуждения;
Ж и Ж - число витков первой и второй секций обмотки измерения.
Устройство для измерения толщины движущихся материалов работает следующим образом.
При подаче переменного напряжения на обмотку возбуждения 2 кольцо 8 левитируется (парит) за счет действия на него электродинамической силы обмотки возбуждения 2. Эта сила уравновешивает общую силу веса полукольца 7, штока 6 и кольца 8, так как электродинамическая сила обмотки возбуждения 2 направлена встречно силе веса.
При равенстве сил, действующих на кольцо 8, последнее находится в верхней части (по чертежу) стержня 10, и напряжение на выходе обмотки измерения 3 равно при этом нулю. Данное положение кольца 8 соответствует нулевому значению толщины измеряемого материала 5. В процессе измерения полукольцо 7 фиксатора 4 контактирует одной стороной с поверхностью измеряемого материала 5. По мере увеличения толщины измеряемого материала 5 полукольцо 7 через шток 6 перемещает кольцо 8 внутрь магнитопровода 1, т. е. вдоль стержня 10 вниз. При этом возрастает действующая на кольцо 8 электродинамическая сила обмотки возбуждения 2, которая при этом уравновешивает силу веса полукольца 7, штока 6, кольца 8 и силу давления со стороны измеряемого материала 5 из-за изменения его толщины. Таким образом, измеряемая толщина движущегося материала 5 преобразуется в перемещение кольца 8 через полукольцо 7 и шток 6.
Перемещение кольца 8 относительно секций обмотки измерения 3 приводит к изменению выходного сигнала (напряжения на обмотке 3 измерения). В устройстве обеспечивается линейная зависимость выходного напряжения обмотки измерения 3 от изменения толщины измеряемого материала 5.
В рассматриваемом устройстве число витков второй (на чертеже верхней) секции обмотки возбуждения 2 значительно меньше числа витков первой (на чертеже) нижней секции обмотки возбуждения 2, поэтому подъемная электродинамическая сила, действующая на кольцо 8, создается в основном первой (нижней) секцией, и она же создает пружинящий эффект.
Число витков второй (на чертеже верхней) секции обмотки измерения 3 значительно больше числа витков первой (на чертеже нижней) секции обмотки 3. При этом для обеспечения равновесия напряжений на выходе обмотки измерения 3 при измеряемой толщине, равной нулю, необходимо выполнять условие соотношения числа витков первой секции к второй секции обмотки измерения 3 равным соотношению числа витков второй секции к первой обмотки возбуждения 2.
При уменьшении измеряемой толщины материала 5 кольцо 8 из-за пружинящего эффекта магнитного поля в основном первой секции обмотки возбуждения 2 отжимается вверх и прижимается через шток 6 полукольцом 7 к поверхности измеряемого материала 5.
Устройство позволяет повысить точность измерения, а также надежность измерения толщины движущихся материалов.
В процессе исследования этого устройства были выявлены следующие недостатки:
1. Магнитопровод выполнен в виде прямого цилиндра 9, из-за чего между ним и внутреннем полым стержнем 10 образуется большой воздушный зазор с. Поэтому в приведенной конструкции
усложняется обеспечение однородности магнитного поля в зазоре, где перемещается электропроводящее кольцо 8. Из-за непостоянства проводимости зазора Я основная характеристика измерителя толщины ис (&из) оказывается существенно нелинейной, и остаточный сигнал на выходе измерителя велик.
2. Конструкции фиксатора 4 и полукольца 7 образуют жесткую контактную систему, которая упирается на поверхность изделия и создает значительное трение между элементами 4 и 5. Трение также создается между штоком 6 и полым стержнем 10. Это создает дополнительные погрешности в
выходном сигнале измерителя
С ■
( и \
1 h 3. Отношение высоты h. к толщине С кольца 8 меньше единицы n =
22 e 2
С
. Это вызвано
< 1
V
недостатками конструкции цилиндрического магнитопровода 9. По этой причине электропроводящее кольцо 8 может сильно перегреться и образуется «тепловой дрейф». Из-за «теплового дрейфа» подвижная часть измерителя опускается вниз, и исчезает контакт между фиксатором 4 и изделием 5. В этом случае устройство перестает работать как измеритель толщины изделия.
4. Толщина кольца С2 должна удовлетворять условию С2 < Дг , а в данной конструкции С > Дг , где Дг - глубина проникновения электромагнитной волны в кольцо 8.
Литература
1. АбдуллаевЯ. Р. Теория магнитных систем с электромагнитными экранами. М.: Наука, 2000, 300 с.
2. Абдуллаев Я. Р. Теория и применения многофункциональных линейных индукционных подвесов: Монография. Баку: Военное издательство, 1996, 283 с.
3. Абдуллаев Я. Р., Гусейнов Г. А. Устройство для измерения толщины движущихся материалов: А. С. № 1188519 // Б. И., 1985, № 40.
Preparation of complex spatial forms of dress Balandina E.
Получение сложных пространственных форм в одежде Баландина Е. А.
Баландина Елена Александровна / Balandina Elena — кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и технологии швейных изделий, художественно-технологический факультет, Омский университет дизайна и технологии, г. Омск
Аннотация: в статье представлен процесс построения сложной пространственной конструктивной формы поверхности женского плечевого изделия и его элементов на основе метода трансформационной реконструкции костюма, рассчитанный на проектирование эксклюзивных моделей одежды, отвечающим перспективным направлениям моды. За основу создания фронтального вида главного пространственного элемента в изделии взят структурный сегмент модульного оригами кусудамы «Звезда».
Abstract: the article presents the process of building a constructive complex spatial shape of the surface of the female garmentt and its components based on the method of transformational renovation suit designed for designing exclusive clothing patterns corresponding to a promising fashion trends. The basis of the creation of a front view of the main spatial element in the product taken structural segment of the modular origami Kusudama «Star».
Ключевые слова: конструирование одежды, сложные пространственные формы, метод трансформационной реконструкции костюма.
Keywords: designing clothes, complex spatial forms, the method of clothing transformational reconstruction.
