Пристрій для розмотування нитки

Изобретение относится к области производства шин, а именно к оборудованию для изготовления обрезиненного металлокордного полотна, и может быть использовано в других о траслях народного хозяйства, где требуется размотка нитей, тканей и рулонного полотна с заданным натяжением. Известно устройство [1], включающее неподвижную опору и расположенную на валу шп улю с тросом, тормозной диск. установленный на валу, фрикционно взаимодействующий посредством пружины с неподвижной опорой, и промежуточный диск с шаровой опорой между шпулей и фрикционным диском, который должен обеспечить постоянное натяжение при затяжках троса на шпуле. Однако, шаровая опора не может устранить дополнительное усилие защемления сходящего витка троса между соседними витками, кроме тоге отсутствуе т зависимость величины поджатия пружины от параметров устройства, что не позволяет считать его устройством с постоянным натяжением. Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для размотки нитевидного материала [2], содержащее ось. закрепленную на раме посредством рычага под углом 5...10° к вертикали, вращающийся на оси в подшипниках цилиндрический держатель шпули с тормозным диском , взаимодействующим посредством пружины с тормозными колодками с фрикционными накладками узла торможения. В этом устройстве неплоско-параллельное перемещение тормозного диска создает неравномерный износ рабочих поверхностей и, как следствие, изменение радиуса трения, что приводит к изменению натяжения нити. Усилие поджатия пружины определяется неточно: как разность между весом 1 металлокорда и весом деталей без учета угла установки оси устройства, что также влияет на стабилизацию натяжения при размотке нити. Кроме того, применение устройства ограничено условиями - соотношение диаметров намотки нити на шпуле должно быть равно двум, а угол установки оси устройства ограничен 5...10 градусами. Задачей изобретения, является усовершенствование устройства для размотки нити, в котором путем устранения неравномерного износа фрикционных накладок тормозных колодок в процессе работы и установки пружины с заданным усилием поджатия, учитывающим начальный и конечный радиусы размотки, начальную и конечную массы вращающихся частей устройства и угол установки оси устройства, чтобы обеспечить повышение стабилизации натяжения нити при ее размотке. Задача решается тем, что в устройстве для размотки нити, содержащем ось, закрепленную неподвижно на раме под углом к горизонтали, вращающийся на оси в подшипниках держатель, на котором установлена шпуля с нитью и тормозном диск, взаимодействующий посредством пружины с тормозными колодками, закрепленными на опорном диске, согласно изобретению, опорный диск подвижно установлен на оси устройства и имеет выполненные симметрично относительно оси пазы, в которых установлены тормозные колодки, а тормозной диск подпружинен к тормозным колодкам с і усилием, определяемым по формуле: де Rk - конечный радиус размотки нити; Qн - начальная масса вращающихся частей устройства (с нитью); RH - начальный радиус размотки нити; Qk - конечная масса вращающихся частей устройства (без нити); a - угол установки оси устройства к горизонтали, при этом на опорном диске нанесена шкала натяжения нити. Усилие поджатия пружины, вычисленное по вышеприведенной формуле, с которым тормозной диск подпружинен к тормозным колодкам, закрепленным в пазах самоустанавливающегося опорного диска, обеспечивающего равномерное поджатие тормозного диска к тормозным колодкам и равномерный износ накладок, создает тормозной момент, соответствующий тому натяжению нити, которое задано установкой тормозных колодок по шкале, и сохраняет это натяжение практически постоянным при размотке всей шпули. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 - предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид на опорный диск с тормозными колодками; на фиг. 3 - вид на шкалу опорного диска; на фиг. 4 - устройство в рабочем положении. Устройство содержит неподвижную ось, на которой на подшипниках качения 2 и подшипниках скольжения 3, с войлочным сальником 4 установлен держатель шпули 5, во фланце 6 которого жестко закреплен поводок 7 фиксации шпули 8 с нитью 9, пружину 10 с гайкой 11 и шплинтом 12 и тормозные колодки 13 с фрикционными накладками 14. Тормозные колодки 13 размещены между тормозным диском 15, закрепленным на фланце 6 держателя шпули 5, и опорным диском 16, в пазах 17 которого они закреплены болтами 18 с шайбами 19. Опорный диск 16 шарнирно установлен пазом 20 на оси качания 21. закрепленной перпендикулярно оси устройства 1. Свободный конец держателя шпули 5 закрывается заглушкой 22. Ось устройства 1 крепится гайкой 23 с шайбой 24 к раме под углом a к горизонтали. На наружной стороне опорного диска 16 нанесена шкала натяжений 26. Пазы 17 выполнены по диаметру опорного диска, перпендикулярному пазу 20. Устройство работает следующим образом. Шпуля 8. вращающаяся при разматывании нити 9 через поводок 7, вращает держатель шпули 5 с тормозным диском 15. Усилие поджатия пружины 10 с одной стороны опирающейся в гайку 11 неподвижной оси 1, передается через внутренне кольцо подшипника 2, имеющего возможность осевого перемещения по оси°1, на держатель шпули 5 и вместе с осевой составляющей массы вращающи хся частей устройства поджимает тормозной диск 15 к неподвижным фрикционным накладкам 14. Это создает тормозной момент, соответствующий тому натяжению нити, которое задано установкой тормозных колодок 13 по шкале 26. Размер контактной поверхности фрикционных накладок определяется из условия допустимых нагрузок для выбранного фрикционного материала. Опорный диск 16 имеет возможность самоустанавливаються поворотом относительно оси качания 21, обеспечивая равномерное поджатие фрикционных накладок 14 к тормозному диску 15, устраняя пульсации натяжения при отклонениях от соосности и плоскостности и наличии конструктивных зазоров в посадочных местах, причем ось качания 21 в рабочем положении устройства должна быть горизонтальной. Величина натяжения нити для текущего радиуса размотки определяется по формуле: где f- коэффициент трения тормозной пары; r - радиус трения (половина расстояния между тормозными колодками); Р - усилие поджатия пружины; R - текущий радиус размотки нити; Q - масса нити на шпуле; Rk - конечный радиус размотки нити; Qk - конечная масса вращающихся частей устройства (без нити); RН - начальный радиус размотки нити (полная шпуля); a - угол установки оси устройства к горизонтали (при 90°С). В этой формуле не учтен момент трения в подшипниках 2 и 3 в связи с его незначительностью. Усилие поджатия пружины Р определяется из условия равенства начального и ко 12. где Qн - начальная масса вращающихся частей устройства (с нитью). Вычисленная по формуле (2) величина усилия поджатия обеспечивается вращением гайки 11, со шплинтом Такая величина усилия поджатия пружины обеспечивает практически постоянное і натяжение в процессе размотки всей шпули. При этом любое заданное значение натяжения по шкале 26 в начале и конце размотки будет одинаково и равно а максимальная величина прослабления, обусловленная нелинейной зависимостью Т от R (см. формулу 1), в процентах определяется по формуле: при текущем радиусе размотки R = R нRк и при необходимости может быть уменьшена подбором соотношения RН и Rk. При необходимости изменения величины натяжения при смене марки металлокорда или по другой технологической причине поступают следующим образом: ослабляют примерно на пол оборота болты 18 и. передвигая тормозные колодки 13 вдоль пазов 17 за головки болтов, закрепляют на заданном делении шкалы 26. При этом усилие поджатия пружины не меняют. Шкала натяжений 26 определяется путем расчета по формуле (3) для различных радиусов трения r. Усилие поджатия пружины, рассчитанное по предлагаемой формуле, дает возможность обеспечить практически постоянным любое задаваемое по шкале натяжение при размотке всей шпули при любом соотношении диаметров ее намотки. Возможность опорного диска самоустанавливаться обеспечивает равномерное поджатие фрикционных накладок к тормозному диску и , равномерный износ накладок, устраняя пульсации натяжения. Введение шкалы натяжений и обеспечение возможности установки по шкале любого натяжения расширяет технологические возможности и делает устройство удобным при эксплуатации. Испытания опытного образца на действующей металлокордной линии шинного завода подтвердили правильность предлагаемых решений: натяжение нити сохранялось постоянным при размотке всей шпули. Рассчитанное по формуле (4) максимальное прослабление натяжения в силу своей незначительности (менее 6% от заданного) измерительным прибором не отмечалось. Использование изобретения позволит повысить качество и количество выпускаемых изделий, например, шин, изготавливаемых из металлокордного полотна, за счет уменьшения брака, возникающего от неравномерного натяжения металлокордных нитей.