卷绕传动分表面传动和中心传动。传统的收卷采用表面传动,凭驱动辊通过摩擦力驱动卷筒的表面而进行收卷。由于驱动辊的半径始终不变,因此速度与电动机的转速成固定关系。但是,由于摩擦力的大小与卷筒的质量有关,并非常量;而摩擦力的大小影响打滑的程度。所以,当电动机转速恒定时,线速度也不可能完全不变。此外,其张力不易控制,在冷轧堆收卷时,碱氧工艺液易挤压流失。再者,摩擦对某些织物亦容易发生损伤或产生静电。这样,收卷应用中心传动得到工程师们的关注。 (1)收卷机构的张力控制 在图3—11卷绕系统示意的系统中,卷筒直径为D;织物张力F;M1单元织物线速度v1;收卷单元M2运行的线速度v2。显而易见,当v2<v1,织物将松弛悬帘;若v2>v1,织物则张紧,根据胡克定律,织物内的张力F为 式(3-1)中可见,织物在作为张力调节对象时,是一个积分环节,图3—12是其信号传递函数。显然,在稳定运行中,不论v1或v2有任何波动,都将引起织物张力的波动。
图3-11 卷绕系统示意 图3-12 张力环节传递函数 ①传动电动机为了驱动卷筒,并使织物保持所需张力,必须平衡下列阻转矩:卷绕力矩Mf=F·D/2等,电动机传动机构及卷筒支承轴上的摩擦力矩Mm,卷绕机构在加、减速过渡过程所需的动态力矩Md。因此,电动机输出的电磁转矩MD=Mf+Mm+Md。 从自动调节原理的角度看,不管卷径D的变化,还是Mm或Md、v1的变化,都得引起张力的波动,它们都是对张力的扰动量。 ②图3-11所示卷绕系统,两个传动点M、N间的速度差将引起织物张力的变化。设织物的弹性系统数为Kf,根据胡克定律有
式中,tf是织物由拖引辊传送到卷轴所用的时间;△L(tf)是两个传动点之间织物的伸长量。由此可知,在整个卷绕过程中,如能保证v3(t)-v1(t)三常数,则dF(f)/dt≡