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张力控制系统简介

发表于:2019-07-03 09:11 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。

  对张力进行控制的目的,根据材料及机器的不同而不同。通过对张力进行控制,可以在维持恰到好处的张力的情况下将材料送至下一个工序(印刷、粘贴、机械加工等),因此与材料传送的安定化、尺寸精度的确保及良好的卷上状态息息相关。

张力控制的作用

  (1)材料传送的安定化


  张力控制可防止横向打滑、防止辊筒的打滑(速度的安定性、防止划伤)、防止波纹、防止缠绕。

  当材料张力过弱,会导致辊筒与材料之间的摩擦力变小,而容易打滑。而且,张力更为低下时,会发生材料的品质不均及松弛,有可能会导致因辊筒缠绕而造成材料裁断及辊筒的损伤。

  (2)防止变形例子

  保持适当的张力可以进行高品质的印刷,张力过弱会导致在有褶皱的情况下进行印刷,有可能导致印刷只能做到一半,张力过强会导致在材料被拉展的状态下进行印刷,张力消失后材料收缩,导致印刷变形。

  (3)确保尺寸精度

  若材料张力不合适或有变动,会导致材料的伸延变化而影响印刷加工的尺寸、粗、宽、厚、打孔间距、折合线等。

  (4)配色

  如果各个印刷单元的张力不统一或有变动,会导致产生颜色出线、模糊、变形等问题。

  (5)卷起

  卷起时的张力控制不合适的话,会导致卷起时或其后的保管中各种变形的问题。而且,为使固定长度的材料卷起为固定的卷径也需要张力的控制。

张力与力矩、卷径的关系

  卷取轴控制上的张力(F)

  卷取轴上的力矩(T)

与卷径(D)有如下关系式


  由上述关系式可看出,力矩为定值时,张力与卷径成反比变化。

  因此,为保证卷出、卷取中张力为定值,在卷径变化时有必要改变力矩。

  而且,张力的变动要因除了卷径的变化以外,还有由于机械间的机械耗损产生的力矩变动、加减速时产生的惯性的影响等各种各样的原因。

张力控制的基本构成

图1:张力控制系统构成

  送料马达

  通过送料马达驱动送料辊筒,将长材由左至右传送。

  送料马达的速度决定传送速度(生产线速度),与张力无关。

  但是,张力加大时需要输出功率较大的马达。

  卷出部(磁粉制动器)

  卷出部的张力,由设于卷出部的磁粉制动器的制动力矩决定。

  为了保证一定的张力,随着卷径的减少需要调小制动力矩。

  卷取部

  为杜绝材料的松弛并使其产生张力,需要设定磁粉离合器的输入回转速度以保证卷取侧的马达回转速度需要时刻比生产线速度更快。因此,磁粉离合器的输入侧与输出侧的回转速度产生差值而导致磁粉离合器的打滑。

  卷取侧的张力由磁粉离合器发生打滑时的力矩决定。

  为了保持一定的张力,根据卷径需要调大磁粉离合器的力矩。

  而且,需要使磁粉离合器的输入回转速度大于最大输出回转速度(最小卷径时)。

  因此,与卷粗同时输入回转速度低下,离合的打滑回转速度(输入回转速度与输出回转速度的差)会增加


控制方式

  张力控制分为稳压方式与稳流方式,具有如下特长,需要区分使用。

  稳压方式与稳流方式的概要

  (1) 稳压方式

  - 针对指令电压维持在特定水平的控制方式

  - 不必通过接续磁粉离合器、制动设定定格电流

  - 磁粉离合器、制动的线圈会根据温度变化发生力矩的变化

  (2) 稳流方式

  - 针对指令电流维持在特定水平的控制方式

  - 需要通过接续磁粉离合器、制动设定定格电流

  - 磁粉离合器、制动的线圈即使温度发生力矩也不会变化

  温度变化导致力矩变化的理由

  磁粉离合器、制动由于机械耗损的摩擦热而温度上升,其结果,是磁粉离合器、制动的线圈电阻上升,而线圈电阻的上升的理由如下所示:

图2:线圈电阻的上升的理由

  输出控制方式的区分使用

  (1) 稳压方式

  - 允许力矩随着温度变化

  - 设定为偏小较好

  - 进行全自动控制

  (2) 稳流方式

  - 不允许力矩随着温度变化

  - 希望对力矩进行一定的控制

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