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拉伸膜收卷机的操作机理

2017-03-16 15:10

一、拉伸膜收卷的机理

1、张力检测辊

此辊是控制拉伸膜收卷时合理张力的主要部件,通常拉伸膜的张力通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测,检测的信号通过电子线路,控制收卷电机的转速,以保证适当的收卷张力。

2、展平辊

使拉伸膜展平,消除拉伸膜在拉伸应力作用下产生的一些纵向皱纹。

3、跟踪辊

在收卷机卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊(也称压紧辊),其主要作用是将拉伸膜压靠在收卷卷芯上,实行接触收卷或小间隙收卷,以将平整的拉伸膜迅速地转到卷芯上,实现平整收卷的目的。同时,借助跟踪辊对母卷施加一定的压力,及时排除收卷时膜层间的空气,使母卷不变松。一般使用跟踪辊后母卷中的空气含量可减至12%~18%。

4、收卷辊

由收卷电机驱动,收卷速度的控制系统与拉伸机的驱动系统联网,与拉伸机同步,受张力控制器的反馈控制。

5、转盘与空卷芯

当拉伸膜卷满一个芯轴后,不允许停机更换卷芯,因此转盘转回180°,母卷转离出来,空卷芯进入收卷位置,然后切断拉伸膜,将拉伸膜贴在新的卷芯上,继续进行收卷。


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二、拉伸膜张力对收卷质量的影响

为了牵引拉伸膜并将其卷到卷芯上,必须给拉伸膜施加一定拉伸并张紧的牵引力,其中张紧拉伸膜的力即为张力。通常由于拉伸膜的材料厚度及性能不同,以及选用的收卷方式也有不同,张力的大小可设定为100~600N之间。

收卷张力的大小直接影响产品收卷的质量及收得率。张力过大,收卷过紧,拉伸膜容易产生皱纹;张力不足,带入膜层的空气量过多,母卷拉伸膜的密度小,拉伸膜容易在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位,以至造成无法卸卷。分切时放卷轴产生大幅度摆动,影响分切拉伸膜的质量。所以收卷机必须具有良好的张力控制系统。

三、收卷辊的控制系统

收卷辊的控制主要包括速度控制和张力控制两部分。拉伸膜收卷时,随着母卷直径增大,如果收卷辊的转速仍然不变,则随着收卷线速度的增大,必然引起收卷张力的递增,(因为从牵引装置送出的拉伸膜速度是不变的),这样不仅会造成膜卷的内松外紧,外层拉伸膜把内层拉伸膜压皱,而且分切时也会增加复卷难度,影响分切质量。因此,收卷辊的收卷转速必须随着母卷直径的增大而减小。

收卷辊的控制方案主要有以下三种:

6号彩票网 1、采用张力传感器直接进行张力检测的控制方案

张力传感器安装在张力检测辊的轴承下面,将检测到的拉伸膜张力转换成电信号,送到张力调节器中,与原设定的张力信号比较后,进行PID计算,然后输入收卷电机控制器,达到控制收卷辊转速的目的。

一般收卷辊的线速度设定为牵引机输出速度的105%~110%,实际上,由于拉伸膜的弹性及张力力矩的影响,收卷辊的线速度不会超过牵引机的输出速度。这种方案的优点是控制精度高,动态性能好,适用范围广。

6号彩票网 2、采用浮动辊间接进行张力检测的控制方案

本方案是在跟踪辊前装一套浮动辊,浮动辊的位置用一个电位器进行检测,张力控制的方式是靠维持浮动辊的位置尽量不变来保持张力的恒定。由于机械结构较复杂,所以很少采用。

3、采用磁粉离合器控制输入收卷辊的转动力矩,以达到张力稳定的控制方案磁粉离合器由主动部分和从动部分组成,通过万向联轴器等传动机构与收卷辊相连,中间填入微细铁磁粉作为力矩传递媒介。激磁线圈通入一定电流形成磁场。磁粉被磁化。磁化后的磁粉互相吸引而形成链条状排列。主动部分以恒速转动时,破坏磁粉链之间的联接力而形成圆周切向力。该切向力与磁粉圈半径的乘积便是驱动从动部分收卷的转动力矩,实现在连续的转动中将输出力矩从主动部分耦合到从动部分。


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若给定激磁电流不变,则输出转矩:

M=r·∑τ=常数

式中:r磁粉离合器磁粉圈半径;

τ磁粉链形成的切向阻力。

而拉伸膜张力为:F=M/P=r·∑τ/ρ

式中:ρ膜卷半径。

6号彩票网 随着拉伸膜母卷的ρ值逐渐增大,若转矩M不作变化,必导致张力F减小,张力的变化触发传感机构,发出一反馈信号U2,与给定信号U1叠加而成综合信号△U增大(设定△U=U1U2),经过电路的转换,使输出转矩M加大,张力F得以保持不变。达到张力稳定。

四、结语

1、拉伸膜收卷的质量主要受拉伸膜收卷张力的影响,因此收卷辊的控制系统是关键所在。

2、拉伸膜的收卷质量还受其他因素的影响,如拉伸膜的材料、温度、性质(如弹塑性)以及拉伸膜厚度的均匀性等等的影响。因此,设定的收卷张力必须与拉伸膜的这些特性相适应。

3、拉伸膜收卷时的张力衰减及张力补偿也是影响收卷质量的重要因素。

4、为保证张力检测的准确性,在使用前,收卷机构的张力检测辊必须在高于最大生产速度125倍的速度下,进行动平衡处理,且使用时拉伸膜在其表面应有足够大的包角。


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