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无张力传感器的恒张力控制系统研究

1 引言张力控制广泛应用于印刷机、分切机、复合机等食品、药物包装机械 ,作为对薄膜或纸张等对象的张力控制 ,其关键为卷取过程中必须保持张力的恒定。张力过大会造成加工材料的拉伸变形 ,张力过小会造成收卷不整齐 ,这些内都会直接影响加工的质量。常用的张力控制系统往往基于张力传感器 ,由加在辊轴的传感器直接检测出张力信号 ,输入到控制器进行处理。但由于张力传感器成本高 ,存在非线性问题等原因 ,使得控制系统实现比较困难。本文提出了一种无张力传感器实现恒张力控制的新方法 ,可以解决张力检测问题 ,而且实现恒张力控制问题 ,包括张力随收卷轴半径变化进行调整的问题。2 无张力传感器的张力控制原理在张力控制系统中 ,驱动主轴由主电机驱动 ,带动卷材向前运行 ,主轴半径为一定值 ;放卷轴由磁粉制动器提供反向制动力 ,使卷材拉紧 ,产生张力。两者关系可用图 1示意如下。图 1中 ,R0 为放卷轴半径 ,Rx 为放卷材料半径 ,R1为驱动主轴半径 ...  (本文共2页) 阅读全文>>

中南大学
中南大学

复合机张力系统建模及控制策略的研究

在物料传送系统中,张力控制是极其重要的一个环节,高精度的张力控制是保证产品质量的关键性能指标,而张力和线速度又相互耦合,因此如何对物料张力和线速度进行独立的控制,一直是我们关注的焦点问题。本文以复合机为研究对象,复合机系统是由放卷、贴合、印刷和收卷四个子系统组成。放卷子系统的执行机构是磁粉制动器,其余子系统的执行机构都是直流电机及其驱动装置;放卷和收卷子系统的检测装置是测压张力传感器,贴合—印刷子系统的检测装置是浮动调节辊。复合机系统包含了张力控制的常用执行机构和检测元件,因此,它是一个良好的张力控制的研究平台。复合机生产线是一个三电机拖动的三段式张力控制系统,文中详细的叙述了张力系统的一般建模方法,并推导出了复合机生产线的方框图模型和状态空间模型。它是一个典型的非线性、时变、强耦合的多变量控制系统,这使得控制算法的设计有一定的难度。针对系统的放、收卷半径时变的特征,采用传统的定参数控制模式难以获得令人满意的效果,因此,提出了参...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电气传动》1989年03期
电气传动

压磁式张力传感器及其信号处理

前言 在许多带材类如纸张、塑料薄膜;金属板材和线材类如铜、铝线等生产线中,有各种卷取机和开卷机,为使带材或线材卷得紧而齐,即厚度均匀、表面平整、线材粗细均匀等,均需在卷取机和压延机,之间或压辊机架之间保持张力恒定,如图1所示。纸张2从开卷机1以恒线速引出,经张力检测辊3和调整导辊4,卷绕在卷筒5上,压磁传感器6与张力检测辊轴承座组装在一起。此类卷取装置的电力传动任务,主要是能调节张力,业保持张力恒定。在大多数场合下,保持张力的精度,调节带材的张力或按指定规律调节张力,首要问题就是如何精确测定张力。对图中的造纸复卷机来说,就要求保持纸张两侧的张力一致,以达到纸张两侧平齐及恒定的卷纸紧度。力。从卷取装置电动机轴上的转矩公式来看: M。二M;+M。士M。十Md式中M。一电动机轴上的转矩kgf·m Mf—建立张力所必需的有效转矩 kgf·以 M。一一空载损耗转矩kgf·。 M、-一加减速时所需的动态转矩和 随卷径变化引起角速度变化的 动...  (本文共6页) 阅读全文>>

《世界采矿快报》1989年15期
世界采矿快报

锚索张力传感器的研制及现场试验

传感器的工作原理新式传感器是据锚索受载时电阻丝(直径0.25毫米)电阻的变化设计的。用橡胶管作电阻丝的保护套,然后嵌入钢绳绳股间的螺旋凹槽内。每个传感器长70厘米,电阻为70欧姆。传感器用浇铸的橡胶锚检固定在钢绳两端,锚栓用速凝胶粘紧在钢绳上,并用一专门设计的塑料管保护。该塑料管允许锚索长时有一定的位移,并借助钻孔中已硬化的水泥砂浆保护传感器。 、为了保证读数的同一性,在制造传感器时,必须给电阻丝施加初始张应力。因此,把橡胶锚检紧粘在钢绳上之前,必须用工具把张力恢复到相同的水平。 电阻丝材料的选择影响电阻丝电阻的因素是温度和导线伸长。传感器正是利用电阻丝的伸长来测量张力,但温度则是读数精度的干扰因素。 经过多次室内试验,确认镍铬合金丝为理想材料,因为它有较低的温度膨胀系数,在恒定激发电压下其额定电阻值具有良好的长期稳定性,单位长度有很高的电阻值,具有较好的伸长特性,在弹性和塑性不变范围内具有等效的电阻变化。 读数设备传感器读数刚...  (本文共2页) 阅读全文>>

《液压工业》1989年01期
液压工业

高灵敏度自适应控制型张力传感器

引言 近来,在机械电子学和机器人领域中为了达到高检测精度和高灵敏度,对各种不同类型的机械力传感器的需要已有增加。本文提出了一种利用弦丝(待测张力作用于其上)横向振动共振特性的新型传感器,横向振动振荡频率的每种模式均企比于力的平方根而且其中最低频率模式可用作为一种检测信号。当弦丝由最低振荡模式的频率激励时,激励电流和在弦维上任意点位移运动这两个振幅被强制进入同相关系。这个同相关系使激励频率自动地与施加力所确定的频率相一致甲而力的幅值可以从有高精度和高灵敏度的频率检测到。这里用了一根磁芯型的晶体带子作弦丝,因为它在机械张力强度方面体十分坚韧。 检测原理 关于弦丝中的横向振动的许多物理现象已成为大家所熟知。当一根具有均匀线密度吓的柔性弦丝受了张力T作用使它偏离静态位置一个小位移时可用下式描述。 ‘!=。z‘2,,二“22‘,7不下(5)我们能从频率f:知道张力T。这种传感器的一个例子表示在图1(a)和(b)中,两图分别表示了所建议的自...  (本文共4页) 阅读全文>>

《商业故事》2018年19期
商业故事

张力传感器的原理分析

1、张力传感器的测量原理张力传感器的测量原理:张力传感器放置在纸幅导纸辊两侧支承座下,通过接线盒,在连到信号放大器,测量水平方向的张力起作用FR=Tx(cosβ-cosα)FV=Tx(sinα-sinβ)+FT张力传感器测量出FR就可以计算出纸幅的张力值。张力传感器是由特殊的刚性材料做成。张力传感器的初级线圈和次级线圈正确通过传感器的4个孔。初级线圈为励磁线圈,次级线圈为感应线圈。正常情况下次级线圈无感应电压产生。当水平的张力T作用在传感器上,次级线圈就感应出相应的电压。张力方向改变,次级线圈产生的电压极性也发生改变。在纸机的生产线上,在施胶的地方纸张会发生伸缩,要进行张力控制,以消除施胶的影响。在前干燥和施胶的压榨部,施胶和后干燥部处,后干燥部和压光机处经常发生纸幅波动,会发生断纸,要有张力控制。对张力的控制,可以采用直接控制和间接控制,直接控制就是实际的张力值由张力传感器测量而来的,在进行控制传动的转速,间接控制就是测定电机...  (本文共1页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

用于重装空投的张力传感器研制

随着我国在大型运输机制造上取得的突破,对于重装空投系统的需求也迫切增加,在重装空投系统的研发当中,配套的降落伞伞带张力的实时测量有着非常重要的价值。本文设计了一款针对重装空投降落伞的伞带张力测量传感器,同时为之设计了一个较为完整的传感器测试系统。该系统采用ZigBee无线通讯的方式,可实现对多个张力传感器节点的数据采集管理,将多个传感器测量到的伞带张力进行存储和发送。针对现有的张力传感器存在的量程小、安装方式对伞带有破坏性等问题,设计了一款适用于重装空投的旁压式大量程张力传感器,并且在结构设计中尽量减少了安装及拆卸对精度带来的影响。利用ANSYS Workbench,采用有限元法对所设计传感器的结构进行受力情况的分析,确保设计的传感器结构能满足大量程检测的需要;提出一种根据应变片结构建立的有限元模型,获取传感器受力及应变分布。最后经过拉力测试试验,表明了该传感器在结构设计上能满足测量和安装的需要,并且给出了传感器相关性能参数,验...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>