كيف يمكن التحكم في التوتر أثناء إعادة اللف بسرعة عالية- لتجنب التجعد أو الانحراف أو التوتر غير المتسق؟

يعد التحكم الدقيق في التوتر هو جوهر الإحكام لتجنب التجاعيد أو الانحراف أو عدم الاتساق أثناء اللف بسرعة عالية-. من الضروري تحقيق خرج مستقر للتوتر من خلال تحسين الهيكل الميكانيكي وتعديل ردود الفعل الديناميكية ومطابقة معلمات العملية. فيما يلي نقاط التحكم الرئيسية واستراتيجيات التنفيذ:

I. المبادئ الأساسية للسيطرة على التوتر
إن جوهر التحكم في التوتر هو الحفاظ على قوة شد ثابتة على المادة أثناء عملية اللف وتجنب تشوه أو إزاحة المادة بسبب تقلبات التوتر. المنطق الأساسي هو:
التوتر=عزم دوران الملف/نصف قطر الملف
أثناء عملية إعادة اللف، يتغير نصف قطر اللف بشكل مستمر. يجب تعويض التغيرات في نصف القطر عن طريق الضبط الديناميكي لعزم دوران الملف (على سبيل المثال، عزم دوران المحرك، قوة الكبح) أو السرعة الخطية (على سبيل المثال، سرعة ناقل الحركة الرئيسية) للحفاظ على استقرار التوتر.

ثانيا. التدابير الرئيسية لتجنب التجاعيد
عادة ما تكون التجاعيد ناجمة عن قلة التوتر أو التوتر الموضعي غير المتكافئ وتحتاج إلى السيطرة عليها بعدة طرق:
شارك في تصميم-أسطوانة اللف والأسطوانة
ضغط الأسطوانة: قم بتطبيق ضغط موحد من خلال الأسطوانة أو الزنبرك لضمان إحكام المادة على الأسطوانة، مما يمنع الهواء من الانحباس والتسبب في التجاعيد.
مادة أسطوانة الضغط: اختر مادة ذات معامل مرن معتدل (مثل المطاط والبولي يوريثين وما إلى ذلك)، والتي يمكن أن توفر ضغطًا كافيًا، ولكن يمكنها أيضًا التكيف مع سطح المادة غير المستوي البسيط.
موضع أسطوانة الضغط: يجب أن تكون أسطوانة الضغط أعلى اللفة مباشرة أو أمامها قليلاً لمنع المادة من الترهل والتجعد قبل دخول اللفة.
2. يتم التحكم في التوتر في المقطع العرضي.
إعداد شد المنطقة: يتم تقسيم عملية الفك إلى مناطق متعددة (على سبيل المثال، الفك ومنطقة الجر المتوسطة والفك)، مع تعيين قيم التوتر بشكل مستقل في كل منطقة لضمان أن تكون المادة في حالة تمدد في جميع المراحل.
التحكم في الشد المستدق: مع زيادة قطر الملف، يقل التوتر في مساحة الوحدة تدريجيًا (عن طريق تقليل عزم دوران الملف أو زيادة شد الملف) لمنع المادة الخارجية من التجعد عن طريق ضغط الطبقة الداخلية بالكثير من التوتر.
3. مطابقة السرعة الديناميكية
مزامنة المحرك الرئيسي والملف: يحتاج المحرك الرئيسي (مثل أسطوانة الجر) ومحرك اللف إلى تحقيق التحكم في سرعة الحلقة{0}} المغلقة من خلال أجهزة التشفير أو المستشعرات لضمان سرعة خطية متسقة وتجنب تمدد المواد أو تكديسها بسبب اختلافات السرعة.
التحكم في التسارع: أثناء بدء التشغيل أو التسارع أو التباطؤ، يجب تعديل منحنى السرعة بسلاسة لتجنب التغيرات المفاجئة في التوتر الناتج عن تأثير القصور الذاتي.

ثالثا. الاستراتيجيات الأساسية لمنع الانحراف
يحدث الانحراف بسبب التوتر غير المتناسق على جانبي المادة أو انحراف آلية التوجيه. هناك حاجة إلى التحسين في المجالات التالية:
جهاز التمركز (جهاز التمركز)
نظام تصحيح الانحراف التلقائي: يتم الكشف عن موضع حافة المادة بواسطة جهاز استشعار كهروضوئي أو أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية، والتي تدفع أسطوانة تصحيح الانحراف (مثل بكرات تصحيح الانحراف الكهربائية أو الهوائية) للتحرك جانبيًا وضبط مسار المادة في الوقت الفعلي.
تصميم أسطوانة تصحيح الانحراف: يجب أن تكون أسطوانة تصحيح الانحراف السطحي ناعمة لتجنب خدش المواد. يجب أن يشمل نطاق التصحيح الحد الأقصى لإزاحة المادة لضمان قدرة التصحيح الكافية.
2. التحكم في توازن التوتر
التعديل المستقل للتوتر الثنائي: يتم ترتيب مستشعرات التوتر على كل جانب من جوانب المادة لضبط عزم الدوران ديناميكيًا أو تحرير توتر الملفين من خلال وحدة التحكم PID لضمان التوتر المستمر للجانبين.
التصميم المتماثل: يجب أن يكون موضع تركيب أسطوانة اللف وأسطوانة الضغط وأسطوانة التوجيه متماثلًا تمامًا لتجنب التوزيع غير المتساوي للتوتر بسبب الانحراف الميكانيكي.
3. تحسين بكرات التوجيه.
معالجة سطح بكرات التوجيه: يجب أن يكون سطح بكرات التوجيه أملسًا، ويجب أن تكون خشونة السطح موحدة، وذلك لمنع المواد من التشغيل بسرعة عالية- بسبب الاحتكاك والانحراف المختلف.
تعديل زاوية أسطوانة التوجيه: عن طريق ضبط زاوية ميل أسطوانة التوجيه (مثل تعديل زاوية اللف)، يمكنك تغيير اتجاه قوة المادة، والمساعدة في تصحيح الانحراف.
أربعة. حلول عملية للختم غير المتناسق
عادةً ما يحدث الضيق غير المتناسق بسبب تقلبات التوتر أو العيوب في هياكل اللف ويتطلب تحسينًا في المجالات التالية:
1. تحسين هيكل الأسطوانة المتعرجة
صلابة أسطوانة اللف: يجب أن تتمتع أسطوانة اللف بالصلابة الكافية لمنع تقلبات التوتر الناجمة عن تشوه قوة الطرد المركزي أثناء الدوران بسرعة عالية-.
معالجة سطح اللفة: يجب أن يكون سطح اللفة سلسًا، وخشونة موحدة، وتجنب الاسترخاء الموضعي بسبب الاحتكاك.
طريقة الطرد المركزي: يجب تثبيت الطرد المركزي مركزيًا باستخدام أسطوانة اللف لتجنب انحراف اللف.
2. التحكم في حلقة التوتر المغلقة-.
ردود فعل مستشعر التوتر: قم بتثبيت مستشعرات التوتر (مثل نوع الأسطوانة العائمة أو مقياس الضغط) في مناطق اللف، ومراقبة قيمة التوتر في الوقت الفعلي، وضبط عزم دوران اللف ديناميكيًا أو تحرير التوتر من خلال PLC أو جهاز التحكم.
ضبط معلمة PID: اضبط نسبة وحدة التحكم PID والمعلمات المتكاملة والتفاضلية بناءً على خصائص المواد مثل المعامل المرن والسمك لضمان استجابة سريعة للتوتر دون تجاوز.
3. مطابقة معلمات العملية
تكييف خاصية المادة: اضبط قيمة الشد الأولية ومنحنى الشد المستدق للمادة وفقًا لمعامل المرونة والسمك وخشونة السطح لتجنب الضيق غير المتناسق بسبب تشوه المادة.
التحكم في سرعة السحب: في حالة اللف بسرعة عالية-، يجب زيادة السرعة تدريجيًا لتجنب التغير المفاجئ في السرعة والتسبب في تقلبات التوتر. في الوقت نفسه، لضمان سرعة اللف وقدرة معالجة المواد (مثل سرعة التجفيف، وسرعة الطلاء، وما إلى ذلك).

V. أمثلة على عملية المراقبة الشاملة
مرحلة البدء-
ضبط قيمة التوتر الأولية (على أساس خصائص المواد وقطر اللف).
تفعيل نظام تصحيح الانحراف للتأكد من وجود المادة في المركز.
ابدأ بالسرعة المنخفضة وقم بالتسريع تدريجيًا للوصول إلى السرعة المستهدفة.
مرحلة التشغيل المستقرة
تتم مراقبة التوتر في الوقت الفعلي بواسطة مستشعر التوتر لضبط عزم دوران الملف ديناميكيًا أو تمديد التوتر.
يعمل نظام تصحيح الانحراف بشكل مستمر لضمان استقرار موضع حافة المادة.
يمكن تعديل منحنى الشد المستدق تلقائيًا وفقًا لتغير قطر اللفة.
مرحلة التباطؤ/التوقف:
تمهل بسلاسة لتجنب التغيرات المفاجئة في التوتر الناجم عن القصور الذاتي.
بعد الوقوف، استمر في الضغط على الأسطوانة لمنع ارتخاء المادة.