Slēgtās cilpas un atvērtās cilpas spriegojuma kontrole: kāpēc spriegojuma precizitāte nosaka filmas ruļļa kvalitāti

Jebkurā lietās stiepjamās plēves līnijā vai elastīgās plēves izgatavošanas mašīnā spriegojuma kontrole pārtīšanas laikā ir vienīgais parametrs, kas visvairāk ir atbildīgs par gatavās ruļļa kvalitāti, un tas, ko pircēji visbiežāk pārprot. Slēgtās cilpas spriegojuma kontrole izmanto reāllaika atgriezenisko saiti no slodzes šūnām vai dejotāju ruļļiem, lai uzturētu precīzu, nemainīgu spriegumu katrā uztīšanas ciklā. Atvērtās cilpas vadība piemēro fiksētu griezes momenta signālu bez atgriezeniskās saites, atstājot spriedzi ruļļa diametra pieauguma un ātruma izmaiņu žēlastībā. Atšķirība starp šīm divām pieejām tieši nosaka, vai jūsu lietās stieptās plēves iekārta ražo konsekventus, pārdodamus ruļļus vai arī rada dārgus defektus.

Kas ir stiepes plēves pārtīšanas mašīnā spriegojuma kontrole?

Spriegojuma kontrole ir mehānisms, ar kuru pārtinējs regulē spēku, kas pielikts plēves tīklam, kad tā tiek uztīta uz serdes. In a cast stretch plēves līnija , plēve iziet no atdzesēšanas ruļļa daļas ar noteiktu ātrumu un ir jāuztin zem kontrolēta, atkārtota spriegojuma profila, lai izveidotu ģeometriski pareizu ruļļu.

Pārtīšanas laikā nepārtraukti mijiedarbojas trīs mainīgie:

• Līnijas ātrums – ātrums, ar kādu plēve pārvietojas no ekstrūdera uz tinumu

• Ruļļa diametrs – kas nepārtraukti palielinās, plēvei uzkrājoties uz serdes

• Materiāla elastība – kā PE plēve reaģē uz pielikto spēku noteiktā mērītājā

Jebkura vadības sistēma, kas nevar dinamiski kompensēt visus trīs mainīgos lielumus vienlaikus, radīs spriedzes svārstības. Šīs svārstības ir visbiežāk sastopamo stieptās plēves defektu cēlonis.

Kā darbojas atvērtās cilpas spriegojuma kontrole — un kur tā neizdodas?

Atvērtās cilpas spriegojuma vadība katra ruļļa sākumā iestata fiksētu motora griezes momentu vai bremžu signālu. Tā kā sistēma nesaņem atsauksmes par faktisko tīkla spriegumu, tā nevar pielāgoties, mainoties apstākļiem.

Galvenā problēma: plēvei veidojoties uz serdes, ruļļa diametrs palielinās. Ar fiksētu griezes momentu efektīvais spriegums pakāpeniski samazinās no ruļļa sākuma līdz beigām. Tipiskam 500 mm platam, 18 kg smagam mašīnām izmantojamam elastīgās plēves ruļlim šī diametra izraisītā spriegojuma samazināšanās var samazināt tinuma spriegojumu starp pirmo un pēdējo slāni par 30–50%.

Atvērtās cilpas sistēmas ir labāk piemērotas lietojumiem, kur:

• Ruļļu diametrs ir mazs un konsekvents

• Līnijas ātrums ir zems un stabils

• Filmas gabarīta svārstības ir minimālas

• Izmaksu ierobežojumi padara sensoru sistēmas nepraktiskas

Ātrgaitas liešanas stiepjamās plēves iekārtām, kas ražo liela izmēra ruļļus vai daudzslāņu koektrūzijas plēvi, atvērtās cilpas vadība parasti nav pietiekama, lai nodrošinātu nemainīgu kvalitāti.

Kā darbojas slēgtā cikla sprieguma kontrole?

Slēgtā cikla spriegojuma kontrole nepārtraukti mēra faktisko auduma spriegojumu, izmantojot vienu no diviem primārajiem sensoru veidiem:

1. Slodzes šūna (spēka devējs): sensors, kas uzstādīts uz ruļļa vai spraugas, nosaka tiešo spēku, ko iedarbojas uz plēves tīklu, un padod reāllaika signālu atpakaļ piedziņas kontrollerim.

2. Dancer roll: svērts vai pneimatiski noslogots peldošs rullis, kura pozīcija atspoguļo tīkla spriegojumu. Dejotāja pārvietošana izraisa koriģējošu piedziņas reakciju.

Kontrolieris salīdzina izmērīto spriegumu ar iestatītās vērtības vērtību un nekavējoties izdod tinuma motora korekciju. Šī atgriezeniskās saites cilpa parasti darbojas ar reakcijas laiku 10–50 milisekundes, kas ir pietiekami ātri, lai kompensētu ātruma izmaiņas, plēves mērierīces izmaiņas un diametra pieaugumu reāllaikā.

Konusveida spriegojuma programmas var integrēt arī slēgta cikla sistēmās. Tie apzināti samazina spriegojuma iestatīto punktu, kad ruļļa augšana notiek, pieliekot lielāku spriegumu pie serdes un pakāpeniski zemāku spriegumu pie ārējiem slāņiem, lai novērstu serdes saspiešanu, vienlaikus saglabājot ārējo ruļļa ģeometriju.

Slēgtā cikla sistēmas ir labāk piemērotas lietojumiem, kur:

• Ruļļa svars pārsniedz 10 kg (mašīnā lietojami vai lielie ruļļi)

• Plēves mērītājs ir plāns (10–17 mikroni) un ļoti elastīgs

• Ražošanas rādītājiem ir nepieciešama nemainīga kvalitāte simtiem ruļļu maiņā

• Klientu specifikācijas ietver izmēru pielaides attiecībā uz ruļļu cietību un ģeometriju

Kādus defektus izraisa spriedzes svārstības?

Izpratne par saikni starp spriedzes izmaiņām un fiziskiem defektiem ir būtiska tehnisko lēmumu pieņēmējiem, kas novērtē stiepjas plēves izgatavošanas mašīna . Trīs defektu veidi rada lielāko daļu ar kvalitāti saistīto zaudējumu:

1. Slikta ruļļa forma (mucas vai ieliekts profils)

Ja ārējos slāņos ir pārāk augsts spriegums attiecībā pret iekšējiem slāņiem, plēve radiāli saspiež serdes sānu slāņus, izraisot ruļļa galu izliekšanos uz āru — 'mucas' profilu. Ja spriegums ir pārāk zems, ārējie slāņi tiek brīvi uztīti, un ruļlim veidojas ieliekta vai seglu forma. Neviena no formām neatbilst ģeometriskajām pielaidēm, ko pieprasa automātiskās palešu ietīšanas iekārtas.

2. Plēves krokas un virsmas defekti

Pārejoši spriedzes lēcieni, ko izraisa salaidumi, kodola izmaiņas vai nekompensētas ātruma rampas, rada lokālu sprieguma koncentrāciju tīklā. Tās izpaužas kā gareniskas grumbas vai kroku līnijas, kas ir pastāvīgi bloķētas rullī. 10–15 mikronu plēvei pat 10% spriegojuma pārsniegums serdes maiņas laikā var radīt krokas joslas, kas plēves metrus padara nelietojamas.

3. Teleskopēšana pie Roll Edge

Teleskopēšana notiek, kad plēves slāņi slīd sāniski viens pret otru, liekot ruļļa malai izkāpt uz āru. Galvenais iemesls ir nepietiekams vai nekonsekvents sānu spriegums apvienojumā ar neatbilstošu malu vadību. 500 mm platam ruļlim pat 3–5 mm teleskopiskā nobīde izraisīs ruļļa iestrēgšanu vai nepareizu padevi pakārtotajā dozēšanas iekārtā.

Zaudējuma kvantitatīva noteikšana: cik patiesībā maksā spriedzes problēmas

Ar spriedzi saistītie defekti nav tikai estētiski. Katram defekta veidam ir izmērāma finansiāla ietekme, kas tehniskajiem pircējiem un ražošanas vadītājiem būtu jāņem vērā, pieņemot lēmumus par mašīnas specifikāciju.

Apsveriet lietās stieptās plēves līniju, kas darbojas ar 8 tonnām 24 stundu maiņā ar vidējo plēves cenu 1800 USD par tonnu.

Rēķinot gadā, pat konservatīvs 2,5% defektu līmenis 8 t/dienā līnijā nozīmē materiālus zaudējumus, kas pārsniedz USD 130 000 gadā, pirms tiek ņemtas vērā darbaspēka, mašīnu dīkstāves un klientu prasību izmaksas. Jaunināšana no atvērtas cilpas uz slēgtas cilpas spriegojuma kontroli uz a Lietās stiepjamās plēves iekārta parasti samazina ar spriedzi saistītos defektus par 60–80%, nodrošinot ieguldījumu atdevi, kas mērāma mēnešos, nevis gados.

Izvēle starp atvērto un slēgto cilpu: lēmumu ietvars

Izvēlieties atvērtas cilpas spriegojuma kontroli, ja:

• Jūs ražojat mazus ar roku lietojamus ruļļus (2–5 kg) ar mērenu līnijas ātrumu

• Jūsu plēves mērītājs ir 17 mikroni vai smagāks, un tolerance pret izmaiņām ir augsta

• Budžeta ierobežojumi ir primāri, un ruļļu ģeometrijas pielaides ir brīvas

Izvēlieties slēgta cikla spriegojuma kontroli, ja:

• Jūs ražojat mašīnā lietojamus ruļļus (10–18 kg) vai liela izmēra ruļļus (50–60 kg)

• Jūsu plēves izmērs ir 10–15 mikroni, un izmēru konsistence ir komerciāla prasība

• Jūs strādājat ar lielu līnijas ātrumu (virs 300 m/min), kur bieži rodas spriedzes pārejas

• Jūsu klienti izmanto automatizētas stiepes ietīšanas iekārtas ar noteiktām ruļļu ģeometrijas specifikācijām

XHD lietās stiepjamās plēves iekārtas, kas pieejamas 1000 mm, 1500 mm un 2000 mm konfigurācijās, var tikt konfigurētas ar slēgtas cilpas spriegojuma kontroles sistēmām, lai tās atbilstu ražošanas prasībām. Lai iegūtu papildinformāciju par pieejamajām pārtīšanas konfigurācijām, apmeklējiet vietni XHD elastīgās plēves mašīnu produktu klāsts vai plastmasas plēves pārtinēja sadaļa.

Bieži uzdotie jautājumi

J: Kāda ir atšķirība starp slēgta cikla un atvērtas cilpas spriegojuma kontroli stiepes plēves izgatavošanas mašīnā?
A: Atvērtās cilpas spriegojuma kontrole izmanto fiksētu griezes momentu vai bremžu signālu bez faktiskā sloksnes sprieguma mērījuma, kas nozīmē, ka tā nevar kompensēt ruļļa diametra vai ātruma maiņu. Slēgtā cikla spriegojuma kontrole izmanto slodzes elementus vai dejotāju ruļļus, lai mērītu faktisko spriegumu reāllaikā, un nepārtraukti koriģē tinumu piedziņu, lai saglabātu norādīto uzdoto punktu, tādējādi nodrošinot ievērojami konsekventāku ruļļu ģeometriju un mazāk defektu.

J: Kā ruļļa diametra pieaugums ietekmē tinuma spriegumu lietās stiepjamās plēves līnijā?
A: Tā kā plēve uzkrājas uz serdes, ruļļa diametrs palielinās. Tā kā griezes moments ir vienāds ar spēku, kas reizināts ar rādiusu, fiksēts motora griezes moments nodrošina pakāpeniski mazāku spriegumu, pieaugot diametram. 18 kg mašīnā lietojamam ruļlim tas var izraisīt 30–50% spriedzes samazināšanos no pirmā līdz pēdējam uztīšanas slānim, kas ir pietiekami, lai radītu ruļļa ģeometrijas defektus un plēves saburzīšanu.

J: Vai konusveida spriegojuma programma var novērst vajadzību pēc slēgta cikla kontroles?
A: Konusveida spriegojuma programma apzināti samazina spriegojuma iestatīto vērtību, palielinoties ruļļa diametram, un var samazināt serdes saspiešanu iekšējos slāņos. Tomēr konusveida programma, kas ieviesta atvērtā cikla sistēmā, joprojām nevar reaģēt uz reāllaika traucējumiem, piemēram, ātruma rampām, filmas gabarīta svārstībām vai mašīnas vibrāciju. Slēgtā kontūra vadība apvienojumā ar konusa spriegošanas programmu nodrošina visaugstāko tinumu precizitātes līmeni.

J: Kas ir teleskopēšana elastīgās plēves rullī un kas to izraisa?
A: Teleskopēšana ir plēves slāņu sānu pārvietošana attiecībā pret otru, izveidojot pakāpienu vai konusa formas ruļļa malu. To izraisa nepietiekama vai svārstīga sloksnes spriegums, nepietiekama sānu plēves vadība un neatbilstība starp plēves tīklu un tinuma serdi. Pat 3–5 mm teleskopiskā nobīde uz 500 mm plata ruļļa var izraisīt padeves traucējumus automātiskajās palešu tīšanas mašīnās.

J: Kādā ražošanas apjomā ir ekonomiski lietderīgi ieguldīt slēgtā cikla spriedzes kontrolē?
A: Lietās stiepjamās plēves līnijām, kas saražo 5 tonnas vai vairāk dienā, izmantojot mašīnu vai liela izmēra ruļļus, defektu samazinājums, ko nodrošina slēgtā cikla kontrole, parasti rada atdevi no papildu ieguldījumiem 6–18 mēnešu laikā, pamatojoties tikai uz materiālu ietaupījumu. Lielākiem apjomiem un plānākiem mērierīcēm atmaksāšanās periods ir īsāks.