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张力控制器恒转矩型在包装机械上的应用情况


    在许多包装机械设备上,如分切机、印刷机、复合机等在卷材的生产加工过程中,在收卷或放卷的过程中,卷筒直径是变化。张力太小,卷材易松弛生产横向漂移。张力太大则有会导致卷材表面起皱甚至断裂。因而在收卷或放卷的过程中,要保证生产的质量及效率,保持恒定的张力是很重要的,在实际应用中还受其他因素影响,比如导辊的包角、静平衡等等。

    张力,通俗的讲,就是引起拉长的两个平衡力之一。张力的应用极为广泛,在有些场合,我们需要张力恒定不变,有些场合又要求转矩输出不变;而在有些场合却需要张力随卷径增大而增大,随卷径的减小而减小,也就是我们说的锥度张力控制。

    在自动控制方式上,包括开环式半自动张力控制器和闭环式全自动张力控制器。开环式半自动张力控制器,通过检测卷径的变化,去调整卷材张力,也就是我们前面说的锥度张力控制。

    目前较先进的手动张力控制器是恒转矩张力控制器,它采有大功率管作为主要驱动元件,用恒流载波方式控制,不仅美观而且安装调节方便。最主要的特点是不随负载变化或电网电压波动而使输出改变。由于仍依赖个人经验,它在张力控制要求不是很高的场合应用极为广泛。与同类的国外手动张力控制器相比有很好的性能价格比。
    闭环式全自动张力控制器,则通过张力传感器或张力检测器直接检测卷材的张力,并反馈到控制器,控制器据检测信号调整输出,从而确保卷材张力恒定。这种控制方式对控制器本身要求极高,而且一个极关键的部分在张力检测器上,若检测误差太大,则谈不上精密控制张力,反而适得其反。
    开环式半自动张力控制器是一锥度张力控制器,又分为单脉冲方式和双脉冲方式。单脉冲方式直接在料轴上安装一只脉传感器通过测算直径变化按一定的斜率或比例调整输出、,保持卷材张力的恒定,对单脉冲方式需要输入卷材最大直径及最小直径、材料厚度。双脉冲方式则还需在其他主动牵引的地方安装一只脉冲传感器,控制器测定两脉冲的时间比例来调整输出,保持卷材张力的恒定,这种方式要输入卷筒所需的最小及最大张力。无论是单脉冲还是双脉冲方式,他们安装方便,不存在检测误差,控制器输出可按所需张力的1024个等级平滑输出,保持卷此次张力恒定不变,其精确度、控制性能都打到甚至超过国外同类型的锥度张力,有很高的性价比。

    张力的控制按控制方式一般分为手动控制和自动控制,而自动控制又可分为恒张力控制和锥度张力控制。
    在手动控制方式上,较传统的放卷张力控制,在有放卷材材料的表面搭上一个抹擦层并悬挂重物,据直径变化,力臂相应改变,从而模仿张力随卷径增大张力相应增大,卷径减小张力减小。这种方式比较原始,但至今仍有人在用。还有就是利用摩擦片和弹簧,靠增大或减小压力来传递转矩。这种方式张力大小的控制由弹簧的特性决定,需依赖个人经验。
    此外,有一种方式使用变压器或调压器并经过整流得到一个可调的DC24V直流电源,用它去驱动磁粉离合器或制动器来传递转矩,这种方式比前两种方式虽有质的改变,调节方便,但仍依赖个人经验。其缺点在于大的负载变化或电网电压波动时,控制器输出电压随着波动必然导致张力变化。


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