کنترل سرعت توسط گیربکس سیاره ای (خورشیدی) در ماشین آلات ریسندگی

قاسم حیدری، فوق لیسانس تکنولوژی نساجی

کنترل سرعت در سیستم اتولولر ماشین پاساژ و سیستم تنظیم سرعت دورانی بوبین نیمچه نخ فلایر، توسط گیربکس های سیاره ای (خورشیدی) انجام می شود.

در سیستم اتولولر ماشین پاساژ، جهت یکنواخت کردن نمره فتیله و برطرف کردن نوسانات نمره، با سنگینتر شدن فتیله، میزان کشش اعمال شده بر فتیله توسط افزایش سرعت غلتک های جلویی ناحیه کشش، کاهش می یابد همچنین با سبکتر شدن نمره فتیله، سرعت غلتکهای جلویی ناحیه کشش کاهش می یابد تا با اعمال کشش کمتر، وزن طولی فتیله افزایش یابد. این تغییرات سرعت با واکنش سریع و زمان مرده بسیار کم متناسب با مدت زمان رسیدن فتیله از ناحیه اندازه گیری نوسانات به ناحیه اعمال کشش که حدودا ۰.۲ ثانیه می باشد اعمال می شود.

در سیستم تنظیم سرعت دورانی بوبین فلایر، با هر دور پیچش نیمچه نخ بر روی بوبین، قطر بوبین افزایش می یابد. بدین ترتیب با سرعت دورانی ثابت، سرعت خطی محیطی بوبین افزایش می یابد. جهت تامین سرعت ثابت پیچش نیمچه نخ بر روی بوبین، سرعت دورانی بوبین در هر دور چرخش بوبین باید کاهش یابد.

این میزان کاهش سرعت متناسب با افزایش قطر بوبین در هر پیچش مجزا می باشد که بعلت فشردگی بیشتر لایه های پیچیده شده نیمچه نخ در لایه های اولیه داخلی نسبت به لایه های بیرونی، در ابتدای پیچش بیشتر از مراحل پایانی پیچش است. بازه های زمانی کاهش پله ای سرعت نیز در لایه های اولیه در بازه های زمانی کوتاهتری نسبت به لایه های بیرونی اعمال می شود.

سیستم گیربکس سیاره ای شامل ۳ نوع چرخ دنده می باشد. چرخ دنده سیاره ای، چرخ دنده خورشیدی و چرخ دنده رینگی. چرخ دنده خورشیدی ورودی ثابت حرکت دورانی، چرخ دنده رینگی، ورودی حرکت دورانی متغیر کنترلر و چرخ دنده سیاره ای خروجی برآیند حرکت دورانی ثابت و حرکت دورانی متغییر کنترلر می باشد.

مکانیزم اعمال کنترل سرعت در فلایر نیز با چرخش چرخ دنده رینگی خلاف جهت چرخش چرخ دنده خورشیدی در گام ها و بازه های زمانی مناسب ضورت می گیرد تا با افزایش قطر بوبین درحال پیچش، سرعت دورانی آن کاهش و سرعت خطی پیچش ثابت بماند.

نحوه محاسبه انتقال سرعت و برآیند دو سرعت ورودی، متناسب با چرخ دنده ها و جهت دوران می باشد.

مکانیزم اعمال کنترل سرعت در پاساژ بگونه ای است که در سرعت نرمال سیستم، هنگامی که نوسان نمره فتیله رخ نداده باشد و نیاز به تغییر سرعت نباشد، کنترلر متوقف می باشد و سرعت خروجی سیستم ثابت و فقط متاثر از سرعت چرخ دنده خورشیدی و متناسب با ضریب انتقال اندازه چرخ دنده های گیربکس و ارزش دیفرانسیلی آن می باشد.

هنگامی که نیاز به افزایش سرعت خروجی باشد، کنترلر چرخ دنده رینگی را در جهت چرخش چرخ دنده های سیاره ای می چرخاند تا برآیند سرعت دورانی چرخ دنده خورشیدی و رینگی نسبت به سرعت دورانی خورشیدی کاهش یابد. کاهش سرعت خروجی نیر با چرخش چرخ دنده رینگی خلاف جهت چرخش چرخ دنده خورشیدی صورت می گیرد. در پاساژها اغلب از سیتم گیربکس سیاره ای دوبل استفاده می شود.

محاسبه انتقال حرکت در گیربکس سیاره ای دوبل نیز بدین صورت انجام می گیرد:

پیشرفت های گسترده ای که در ساخت سرووموتورها صورت گرفته است که سبب شده سرووموتورهای با سرعت و گشتاور بالا و گام های زاویه ای دقیق و کوتاه بجای مکانیزم گیربکس سیاره ای در بعضی از ماشین آلات به روز مورد استفاده قرار گرفته گیرد.

علیرغم ارتقای سرووموتورها و متداول شدن آنها، دقت و قدرت بالای این مکانیزم نسبت به استفاده از یک سرووموتور سبب شده کماکان مورد توجه و رضایت و استفاده کمپانی های ماشین آلات سازی قرار داشته باشد. در این مقاله به توضیح مختصری در مورد گیربکس های سیاره ای و مکانیزم و نعوه عملکرد آن در سیستم های کنترلی پرداخته شد. در مقالات بعدی سیستم کنترلی توسط یک سرووموتور مورد بررسی قرار خواهد گرفت.