磁粉制动器(离合器)在纵剪机上的应用及选择

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T=KTz 式中, Tz- 离合器从动转子的负载转矩, N·m; K- 安全 系数, 可取 1.1~2, 当振动冲击较大, 负载惯量较大时可取 大值, 若负载转矩不确定或难于确定, Tz 可按电动机额定 功率 P 和离合器主动转子转速 n, 并考虑到电动机至离 合器的转动效率 ! 来确定 Tz=9550P·!/n。 ( 2) 求出最大滑差功率 Pmax, 并满足 Pmax<[ P] 应 根 据 T、Pmax 两 项 指 标 中 要 求 较 高 一 项 ( 通 常 为 Pmax) 选用磁粉离合器, 而另一项指标( 通常为 T) 则有较大 富裕。 ( 3) 用于张力控制时磁粉离合器的滑差功率计算 其工作原理如图 2 所示, 电动机 1 通过传动装置 2, 同 时带动输送辊 3 和离合器 5 的主动侧。由于卷进筒转速 n ( 即离合器从动侧) 与离合器主动侧转速 n(0 一般为常数) 存在转速差, 从而使离合器主、从动侧打滑, 并产生张力。
套经常漏水等原因, 造成开卷机在生产过程中张力波动,
( 1) 转矩与激磁电流在相当宽的范围( 5%~100%额定
成品卷松紧度不均, 表面产生擦划伤, 成品率及生产效率 下降。 2 解决方案
笔者比较了几种张力控制方法的优缺点
转矩) 内成正比例线性关系, 可作线性调节元件。 ( 2) 具有恒转矩性。转
矩仅取决于激磁电流的大 小, 而与主、从动侧的相对
( 1) 直流控制系统: 优点是张力控制精度高, 控制范围 转速无关, 换言之, 静摩擦
宽; 缺点是设备复杂, 占地大, 投资费用高, 维护工作量大。 ( 2) 机 械 式 摩 擦 片 张 力 控 制 系 统 : 优 点 是 投 资 费 用
低, 设备简单, 占地小; 缺点是张力控制精度低, 设备故障 率高, 维护工作量大。
案以及磁粉制动器和离合器的特性, 重点介绍了选用磁粉制动器和离合器的方法。
关键词: 铝带纵剪机; 磁粉制动器( 离合器) ; 张力控制
中图分类号: TH133.4
文献标识码: A
文章编号: 1002- 2333( 2008) 05- 0158- 02
东 北 轻 合 金 有 限 责 任 公 司 的 800mm 铝 带 纵 剪 机 列 是 1985 年从日本引进的, 经多年运转逐渐暴露出一些设 备缺陷, 尤其是其开卷张力问题, 本文结合磁粉制动器
开 发 制 造 风 力 发 电 机 组 将
有 有 从 事 大 功 率 风 力 发 电 机 组 或 其 关 键 部 件 设
计试制能力; 具备专业比较齐全的技术人员队 伍; 有较强的消化吸收能力和生产制造能力; 已有明确的市场对象和较大用户群; 除控制系 统、变流器、齿 轮 箱 外 , 风 力 发 电 机 组 年 销 售 量 应在 50 台 以 上 , 叶 片 年 销 售 量 应 在 150 片 以
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3 五节臂( 含四节伸缩臂) 中滑轮组的使用
缸行 程 L, 这 时 固 定 在 第 五 节 臂 上 的 滑 轮 10 就 缩 回 3L
由五节臂组成的吊臂的伸缩机构由二级油缸和钢丝 的距离, 当第五节臂缩回时, 固定在第五节臂上的滑轮 5
磁粉制动器主轴与原开卷机传动轴连接, 在操纵台上安
装可调节的激磁控制电源并与磁粉制动器连接, 改造后,
开卷张力均衡稳定, 可调节, 并且张力调节范围较宽, 能
适 应 不 同 合 金 、不 同 硬 度 、不 同 厚 度 卷 带 材 对 张 力 变 化 的
要求, 连续运转性能稳定。
基于 磁 粉 离 合 器( 制 动 器) 的 优 异 特 性 , 它 可 以 实 现
转矩与动摩擦转矩无分 别。因此, 可以稳定地传递 恒定转矩, 见图 1。
( 3) 反 应 速 度 快 , 因
( 3) 交流 变 频 张 力 控 制 系 统 : 优 点 是 控 制 精 度 高 , 控 为磁粉惯量很小, 又无轴向移动零件, 靠磁粉连接滞后
制范围宽, 适用各种恶劣工作环境, 维护工作量小; 缺点 是设备一次性投资较大。
在 钢 丝 绳 的 拉 动 作 用 下 与 三 节 臂 同 时 伸 出 。伸 出 原 理 与
从以上几种应用结果可以看出, 钢丝绳滑轮组的结
上述两种吊臂相同, 只不过它有两套钢丝绳滑轮组伸出 构和固定点与伸缩油缸的结构和伸缩臂体分析。
( 编辑 立 明)
如图 1( g) , 当二级缸带动三节臂缩回时, 固定在一级 缸体上的滑轮 6 位置不动, 固定在二级缸体上的滑轮 4 及钢丝绳在三节臂上的固定点 4 随二级油缸缩回一个油
快速 连 接 、脱 开 、过 载 保 护 、缓冲 启 动 、缓 冲 制 动 、无 级 调
速 、滑 差 负 载 、张 力 控 制 、位 置 控 制 、测 试 加 载 等 系 列 功
能。因此, 可以广泛用于铝带剪切机械, 造纸机械, 纺织机
械, 包装机械, 印刷机械等领域中。
( 编辑 昊 天)
"""""""""" 作者简介: 杨春军( 1963- ) , 工程师, 主要从事电气维修工作。
作加 载 装 置 使 用( 见 图 2) 被 控 制 对 象( 缠 绕 物) 以 速 度 v
向前移动, 其张力靠改变制动器的制动转矩加以控制, 这
时磁粉制动器的选用分两步。
按张力 F 确定制动器所需转矩 T=KFDmax/2 式中; Dmax- 开卷机卷料最大直径, m; K- 安全系数, 取1.1~2。
结构并且张力不能手动或自动调节, 造成生产过程中来 料厚时张力不够用, 而来料薄时, 张力又过大易造成断
较几种控制方式的优缺点, 笔者认为设备改造安装磁粉 制动器最合适。 3 磁粉制动器和磁粉离合器的特性
磁粉制动器及离合器是一种新型自动控制元件, 其
带, 经长期运转后, 由于摩擦片等机械结构磨损, 冷却水 优异特性有:
由于 磁 粉 离 合 器( 制 动 器) 性 能 指 标 较 多 且 复 杂 , 因 此在选用前应充分了解设备的生产工艺过程及参数要 求, 以确保所选用的规格能满足使用工况。 4.1 磁粉离合器的选用
( 1) 作为用于调速和张力控制的磁粉离合器, 是在连 续滑差状态下使用, 在这种工作状态下, 磁粉离合器主、 从动转子长时间处于相对滑动状态, 因此伴随着较严重 的摩擦和发热, 这时应以负载转矩 Tz 作为选用离合 器 的 指标, 离合器所需转矩 T 按下式求出:
收稿日期: 2008- 03- 04
为贯彻落实国务院关于加快振兴国内装 备制造业有关进口税收政策的精神, 我国自 2008 年 1 月 1 日 起 , 对 国 内 企 业 为 开 发 、制 造 大功率风力 发 电 机 组 而 进 口 的 关 键 零 部 件 、原 材料所缴纳的进口关税和进口环节增值税实 行先征后退, 所退税款作为国家投资处理, 转 为国家资本金, 主要用于企业新产品的研制生 产以及自主创新能力建设。
!!!!!!!!!! 作者简介: 赵银贞( 1968- ) , 女, 工程师, 主要从事随车起重机的设计。
收稿日期: 2008- 02- 29
158 机械工程师 2008 年第 5 期
它山之石
经验 / 技巧 P RACTICAL EXP ERIENCE
的速度和加速度启动或制动, 而冲击和噪音都很小, 因此 可实现缓冲启动或缓冲制动, 同时, 在负载转矩过大时, 主 、从 动 侧 可 通 过 磁 粉 层 打 滑 起 到 过 载 保 护 的 作 用 。 4 选用方法
税 收 优 惠
上, 发电机年销售量应在 50 台以上。通知还明
确 , 自 2008 年 5 月 1 日 起 , 我 国 将 对 新 批 准 的 内 、外 资 投
资 项 目 进 口 单 机 额 定 功 率 不 大 于 2.5 兆 瓦 的 风 力 发 电 机
组一律停止执行进口免税政策。
159 机械工程师 2008 年第 5 期
绳滑轮组共同组成, 其结构见图 1( f) 。
通过钢丝绳带动固定在第四节臂上的滑轮 9 同步缩回,
吊臂 伸 出 顺 序 为 一 级 缸 带 动 二 节 臂 先 伸 出( 通 过 顺 序 阀 控 制) 后 , 二 级 缸 带 动 三 节 臂 再 伸 出 , 第 四 、五 节 臂
这 样 就 实 现 了 三 、四 、五 节 臂 同 步 缩 回 。 4结语
它山之石
P RACTICAL EXP ERIENCE 经验 / 技巧
磁粉制动器(离合器)在纵剪机上的应用及选择
杨春 军 1, 任勇 2 ( 1.东北轻合金有限责任公司, 哈尔滨 150060; 2.哈尔滨工业大学 机电工程学院, 哈尔滨 150001)
摘 要: 针对原铝带纵剪机存在的缺陷进行了技术改造, 比较了几种纵剪机开卷张力控制方法的优缺点, 介绍了改造方
Pmax=0.105( n0- n1) T1=0.0167vF( K1n0/n2- 1) n1=v/πDmax; n2=v/πDmin 式中: F- 卷进张力( 一般为常数) , N; n0- 主动转子转速, r/min; n1, n2- 从动转子( 或卷筒) 的最低和最高转速; v- 卷进线速 度( 一 般 为 常 数) , m/min; T1- 与 n1 对 应 的转 矩 , 即 卷 进 过 程中的最大转矩; K1- 比值 Dmax/Dmin; Dmax、Dmin- 卷筒最 大 和 最小直径, m。 4.2 磁粉制动器的选用 ( 1) 张力 控 制 上 使 用 的 制 动 器 是 在 连 续 滑 差 状 态 下
次性投资费用低; 缺点是张力控制精度不如直流控制系 统及交流变频张力控制系统高。
针对几种控制方式的优缺点, 结合设备的实际情况,
( 离合器) 的选用, 介绍一下对设备的改造过程及效果。
在好用、够用, 满足生产、维护简单方便的条件下, 综合比
1 设备现状 800mm 铝带纵剪机列的开卷张力控制系统为摩擦片
少, 动作迅速, 可用于工作频率较高的场合。 ( 4) 功率放大倍数高。可用很小的激磁功率控制较大
( 4) 磁粉 制 动 器 : 优 点 是 张 力 控 制 精 度 较 高 , 控 制 范 围较宽, 设备简单, 安装方便, 占地小, 维护工作量小, 一
的传递功率, 由于激磁电流很小, 因此易于实现自动控制。 ( 5) 运转 平 滑 , 由 于 其 具 有 恒 转 矩 特 性 , 可 以 以 一 定
( 2) 允许滑差功率 P 的验算
制动器的允许滑差功率应满足下列条件:
[ P] ≥0.105nSTS≥0.0167vF 式中 : nS- 制 动 器 的 滑 差 转 速 , r/min; TS- 与 nS 相 对 应 的 制 动转矩, N·m。
5 应用过程及效果
拆除原 800mm 铝带纵剪机的摩擦片及冷却水套, 将
财政部近日已下发关于调整大功率风力 发电机组及其 关 键 零 部 件 、原 材 料 进 口 税 收 政 策 的 通 知 。此 次 所 涉 及 的 大 功 率 风 力 发 电 机 组 是指单机额定功率不小于 1.2 兆瓦的风力发电 机 组 。提 出 申 请 享 受 进 口 税 收 政 策 的 企 业 应 具
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