Как выбрать магнитно-порошковый тормоз

Как выбрать магнитно-порошковый тормоз сводится к согласованию четырёх переменных — крутящего момента, который требует ваш разматывающийся рулон, физической формы, которая подходит к вашей машине, тепла, которое устройство должно рассеивать при непрерывном проскальзывании, и контура управления, который удерживает натяжение ровным от полного рулона до гильзы. Магнитно-порошковый тормоз сопротивляется тяге полотна на размотчике, поэтому рулон отдаёт материал при контролируемом натяжении, а не свободно вращается; он является зеркальным отражением муфты, которая приводит сторону перемотки. Если вы всё ещё решаете, для чего этот компонент нужен, начните с нашего объяснения применения магнитно-порошкового тормоза , прежде чем рассчитывать его.

Начните с задачи: тормоз на стороне размотки

Тормоз находится на валу размотки и всегда работает против полотна. В отличие от муфты, которая передаёт приводной крутящий момент на перематывающийся рулон, единственная задача тормоза — удерживать стабильный тормозной момент. Это различие определяет каждое последующее решение по выбору: вы рассчитываете по самому большому рулону, который видит размотчик, потому что пиковая потребность тормоза в крутящем моменте возникает в начале прогона, когда рулон больше всего.

Шаг 1 — определите требование по крутящему моменту

Каждый выбор тормоза начинается с одной механической основы:

• T = F × r
• T = требуемый тормозной момент (ньютон-метры, Н·м)
• F = пиковое натяжение полотна (ньютоны, N)
• r = эффективный радиус рулона (метры, м) в точке, где действует натяжение

Деталь, которая подводит большинство начинающих спецификаторов, — радиус никогда не бывает постоянным. По мере размотки рулон уменьшается, поэтому самая высокая нагрузка по крутящему моменту на тормоз приходится на полный рулон в начале прогона. Всегда рассчитывайте по этому наихудшему (наибольшему) радиусу, затем применяйте запас прочности примерно 1,2–1,5 от расчётного значения. Наше специальное руководство о расчёте крутящего момента магнитно-порошкового тормоза разбирает формулу на двух разобранных примерах размотки.

Шаг 2 — подберите тип тормоза под ваш монтаж

Когда диапазон крутящего момента известен, выберите физическую форму, которая подходит к валу и габариту вашей машины. XW Machinery поставляет несколько проверенных конфигураций:

• Магнитно-порошковый тормоз стандарта DIN — универсальный корпус со стандартным валом и монтажной площадкой, подходящий для большинства размотчиков и конвертинговых машин.
• Сверхтонкий магнитно-порошковый тормоз подходит для тесных установок, где ограничено осевое пространство, например для узких линий и компактных станций.
• Магнитно-порошковый тормоз с полым валом монтируется прямо на вал без муфт, упрощая сборку на консолях размотки.
• Для смешанных парков оборудования ассортимент магнитно-порошковых муфт и тормозов позволяет стандартизировать корпуса муфт и тормозов по всей машине.

Номинальный крутящий момент и кривая «момент–ток» для каждой модели указаны на паспортной табличке и характеристической кривой — используйте именно эти значения, а не усреднённый наклон, когда подтверждаете типоразмер.

Шаг 3 — проверьте тепловой номинал и рабочий цикл

Магнитно-порошковый тормоз в управлении натяжением работает в непрерывном проскальзывании, и тепло, которое он должен рассеивать, равно крутящему моменту, умноженному на скорость проскальзывания. На размотчике ротор может вращаться медленно, пока полотно движется быстро, поэтому тепло проскальзывания может быть большим даже при умеренном крутящем моменте. Тормоз, достаточный по крутящему моменту, но недоразмеренный по теплоотводу, перегреется, потеряет крутящий момент и повредит порошок. Именно поэтому рабочий цикл и охлаждение важны не меньше пикового числа. Прочитайте нашу статью о причинах перегрева тормоза и способах устранения , прежде чем финализировать применение с высоким проскальзыванием, и подтвердите тепловой номинал у производителя для вашего профиля прогона.

Шаг 4 — решите: разомкнутый или замкнутый контур управления

То, как вы управляете тормозом, меняет стабильность вашего натяжения:

• Система управления натяжением с разомкнутым контуром задаёт фиксированный ток возбуждения. Она проста и дешева, но натяжение растёт по мере уменьшения рулона, потому что тот же крутящий момент действует на меньший радиус.
• Система управления натяжением с замкнутым контуром считывает фактическое натяжение с датчика усилия или датчика и подстраивает ток по мере уменьшения радиуса, удерживая натяжение ровным от полного рулона до гильзы.

Для точной резки, печати и ламинирования замкнутый контур — более безопасный выбор. Миниатюрный контроллер натяжения для магнитно-порошкового тормоза — один из компактных вариантов для небольших корпусов и узких линий.

Шаг 5 — подтвердите напряжение, вал и интерфейс

Перед размещением заказа зафиксируйте детали интерфейса, которые трудно изменить позже:

• Напряжение питания и диапазон тока возбуждения, согласованные с вашим контроллером.
• Диаметр вала, шпоночный паз и размер полого отверстия для устройств прямого монтажа.
• Наличие радиатора или принудительного обдува, если режим непрерывный.
• Совместимость сигнала и обратной связи с вашим существующим контроллером натяжения.

Это механические и электрические элементы посадки, а не характеристики, но несовпадение здесь — самая распространённая причина, по которой правильно рассчитанный тормоз всё равно нельзя установить.

Тормоз против муфты — не путайте их

Муфта и тормоз используют одну формулу T = F × r, но находятся на противоположных сторонах полотна. Муфта приводит на стороне перемотки и достигает пика в конце прогона, когда рулон больше всего; тормоз сопротивляется на стороне размотки и достигает пика в начале. Рассчитывайте каждое устройство по своему наихудшему радиусу и объединяйте их через общую систему натяжения. Если вы подбираете муфту к стороне перемотки, наше руководство по подбору муфты к перемоточной машине охватывает эту половину, а расчёт со стороны муфты подробно изложен в материале о расчёте крутящего момента магнитно-порошковой муфты .

Распространённые ошибки выбора

• Расчёт по среднему натяжению вместо пикового на стороне размотки.
• Забывание о том, что радиус меняется в ходе прогона; всегда используйте самый большой радиус для размотчика.
• Выбор тормоза, достаточного по крутящему моменту, но недоразмеренного по теплоотводу для непрерывного проскальзывания.
• Выбор управления с разомкнутым контуром для процесса, которому нужно постоянное натяжение.
• Отношение к кривой «момент–ток» одной модели как к универсальной для всего диапазона.

Часто задаваемые вопросы

Следует ли выбрать тормоз или муфту для моего размотчика?

Размотчику нужен тормоз, потому что его задача — сопротивляться полотну, а не приводить его. Перемотчику нужна муфта. Они не взаимозаменяемы, даже если используют одну и ту же порошковую технологию.

Как узнать, какой типоразмер подходит?

Рассчитайте пиковый крутящий момент по вашему максимальному натяжению и самому большому радиусу рулона, примените запас прочности, затем прочитайте паспортный номинальный крутящий момент каждого кандидата. Страница продукта тормоза стандарта DIN перечисляет диапазоны номинального крутящего момента для каждой модели.

Может ли один тормоз обслуживать и узкие, и широкие линии?

Только если номиналы по крутящему моменту и теплоотводу покрывают пик более широкой линии. Тормоз, рассчитанный на узкое полотно, насытится и перегреется на широкой линии с высоким натяжением, поэтому подтвердите оба числа по большей нагрузке.

Заключение

Выбор магнитно-порошкового тормоза — это дисциплина из четырёх шагов: определите пиковый крутящий момент по T = F × r на полном рулоне, выберите форму монтажа, подходящую к машине, проверьте тепловой номинал для вашего режима проскальзывания и выберите контур управления, который удерживает натяжение ровным. Перекрёстно проверьте тормоз против муфты на стороне перемотки, чтобы вся линия оставалась согласованной. Для помощи в подборе тормоза под ваше конкретное полотно, материал и профиль прогона свяжитесь с XW Machinery , и наши инженеры порекомендуют номинальный типоразмер и модель из ассортимента магнитно-порошковых муфт и тормозов .