Как выбрать правильный дифференциальный вал для нескольких перематываемых рулонов

дифференциальный вал для нескольких перематываемых рулонов позволяет одному валу наматывать несколько рулонов одновременно, пока каждая позиция удерживает собственное натяжение. На барабанном перемотчике, многостанционной линии или любой машине, которая строит два или более готовых рулона параллельно, обычный пневматический вал жёстко фиксирует каждую втулку в одном вращении и не может скорректировать рулоны, растущие с разной скоростью. Дифференциальный вал решает это, позволяя каждой секции проскальзывать с собственным заданным крутящим моментом. Это руководство проходит через то, как задать правильный вал, чтобы каждый рулон сходил с одинаковой твёрдостью — не телескопированным, не слабым, не забракованным на следующей станции. Наше обзорное руководство по дифференциальному валу объясняет ключевую концепцию; шаги ниже превращают её в готовую к покупке спецификацию.

Почему несколько перематываемых рулонов меняют решение о вале

Намотка одного рулона прощает ошибки: одна втулка, одно натяжение, один профиль диаметра. Намотка многих рулонов на одном валу — это не та же задача, умноженная; это другая задача. Каждый готовый рулон накапливает полотно со своей скоростью, и по мере расхождения диаметров внешние рулоны требуют больше крутящего момента, чем внутренние. Без проскальзывания на позицию самый большой рулон тащит вал, а меньшие провисают, создавая неравномерную твёрдость и телескопирование. дифференциальный вал для многорулонной перемотки удерживает каждую позицию при заданном вами натяжении независимо от того, как дрейфуют диаметры. Если вы всегда наматываете только один рулон за раз, достаточно более простых правил размера из нашего руководства дифференциальный вал для резательных машин ; для параллельных рулонов читайте дальше.

Шаг 1: Сначала посчитайте позиции рулонов и размеры втулок

Перед любой математикой крутящего момента запишите физическую компоновку перемотчика:

• Количество позиций рулонов. Сколько независимых рулонов должен построить вал за один проход? Это задаёт, сколько независимых секций проскальзывания нужно валу.
• Каждый используемый внутренний диаметр втулки. Втулки лент, плёнки, фольги и этикеток различаются по толщине стенки и партии; измерьте фактический внутренний диаметр на обоих концах, а не только номинальный размер.
• Ширина готового рулона на каждой позиции. Узкие готовые рулоны могут упаковать больше позиций в полезную длину, но более плотный шаг требует более жёсткого допуска крутящего момента на секцию.

Тип зажима — лепестковый, кулачковый или полосовой — следует из вашего окна внутренних диаметров втулок. Наше руководство компоненты дифференциального вала показывает, как зажим, оправка и муфта работают вместе, чтобы вы могли видеть, какая деталь несёт каждое требование.

Шаг 2: Выберите технологию проскальзывания под набор рулонов

Муфта внутри каждой секции — это то, что фактически задаёт и удерживает крутящий момент проскальзывания. Три технологии доминируют в многорулонной перемотке:

• Фрикционная (лепестковая) муфта. Экономически эффективна и надёжна для стабильных материалов, таких как бумага, этикеточный материал и общая плёнка. Момент задаётся механически и лучше всего подходит, когда набор рулонов стабилен.
• Шарико-клиновая муфта. Плавное, воспроизводимое проскальзывание с низким гистерезисом, хорошо подходит для алюминиевой фольги, металлизированной плёнки и заданий, где диаметр рулона меняется быстро. дифференциальный вал шарикового типа — обычный выбор, когда важны воспроизводимость и скорость переналадки.
• Магнитно-порошковая муфта. Самое плавное, наиболее настраиваемое управление для тонких, деликатных полотен и сепараторов литиевых аккумуляторов, где маленькая ошибка момента растягивает или помечает материал.

Выбирайте муфту исходя из самого требовательного полотна, а не из среднего. Если ваша линия работает с множеством материалов, настраиваемая муфта позволяет перенастраивать между заданиями вместо замены оборудования.

Шаг 3: Задайте полосу крутящего момента на секцию, а не одну глобальную настройку

Самая большая ошибка на многорулонном валу — применение одного крутящего момента ко всем позициям. Каждая секция нуждается в собственной полосе проскальзывания, подобранной под рулон, который она строит. Базовый крутящий момент проскальзывания одной секции — это натяжение полотна у втулки, умноженное на радиус втулки:

T = натяжение полотна (N) × радиус втулки (м) × коэффициент безопасности

Втулка 50 мм имеет радиус 0,025 м. При натяжении 20 Н базовый момент составляет 20 × 0,025 = 0,5 Н·м; применим коэффициент безопасности 1,5–2,0 для пусковых пиков и инерции рулона, получая цель около 0,75–1,0 Н·м на секцию. Повторите для самого лёгкого и самого тяжёлого рулона; разброс между ними — это полоса крутящего момента, которую вал должен удерживать по всем позициям. Наше руководство размер и выбор крутящего момента дифференциального вала проходит полный расчёт. По мере износа муфт фрикционные кольца прирабатываются и полоса смещается, поэтому проверьте натяжение после короткой обкатки, а не на первом рулоне.

Шаг 4: Согласуйте число секций и допуск момента с линией

Больше позиций рулонов в той же полезной длине означает больше, более мелких секций — и более жёсткий допуск момента. Компромиссы для взвешивания:

• Много узких рулонов. Упакуйте больше секций, но ожидайте более жёсткого допуска на секцию и большей вероятности, что одна слабая позиция испортит набор.
• Несколько широких рулонов. Меньше секций, проще допуск, но ниже пропускная способность за проход.
• Смешанные ширины в одном проходе. Вал должен удерживать разный момент на соседних позициях; подтвердите, что муфта может удерживать разброс без перекрёстных помех.

дифференциальный вал ключевого типа даёт жёсткий приводной интерфейс, который некоторые линии предпочитают для более тяжёлой бумаги и картона с высокой инерцией.

Шаг 5: Подгоните диаметр, длину и опоры вала

Зная позиции и момент, подтвердите механическую посадку:

• Диаметр. Задаёт крутильную жёсткость на скорости и минимальный внутренний диаметр втулки. Диапазоны идут от около 25 мм для узких ленточных работ до 150 мм и более для тяжёлой бумаги и картона.
• Полезная длина. Расстояние между опорами минус концевые фитинги определяет, сколько секций физически помещается.
• Интерфейс привода. Подгоните конец вала к вашему предохранительному патрону или фланцу, чтобы он садился и освобождался чисто при каждой переналадке.

Наша услуга индивидуального дифференциального вала согласует секции, зажимы и муфту точно с вашей машиной, чтобы вы не шли на компромисс ни по одному параметру.

Шаг 6: Настраиваемые против фиксированных муфт для частой переналадки

Если перемотчик переключает материалы или число рулонов несколько раз за смену, фиксированная муфта стоит вам времени настройки при каждой смене. Настраиваемая шарико-клиновая или магнитно-порошковая муфта позволяет оператору набирать полосу крутящего момента на задание и повторять её. Для стабильной линии с одним продуктом фиксированная фрикционная муфта дешевле и полностью достаточна. Решение касается частоты переналадки, а не того, какая муфта «лучше» в абстракции. Для механической справки за этими решениями наша статья как работает дифференциальный вал подробно объясняет путь проскальзывания.

Типичные ошибки при задании многорулонных дифференциальных валов

• Один момент для всех позиций. Каждая секция нуждается в собственной полосе; глобальная настройка недогружает большие рулоны.
• Размер под номинальную втулку, а не под реальный внутренний диаметр. Всегда измеряйте фактическую втулку.
• Подсчёт позиций от общей длины, а не от полезной. Концевые фитинги и опоры съедают пролёт.
• Выбор муфты для среднего полотна. Задавайте спецификацию для самого требовательного материала, который вы используете.
• Отношение к любому проскальзыванию как к сбою. Проскальзывание необходимо для работы вала; действуйте только когда полоса выходит за пределы заданного диапазона, как описано в нашей статье проскальзывание дифференциального вала .
• Чрезмерное завышение диаметра. Больший вал повышает инерцию и может уменьшить число полезных позиций рулонов.

Дифференциальный вал против пневматического для многорулонной перемотки

Решение пневматический вал против дифференциального простое, как только рулоны параллельны: пневматический вал не может выравнивать натяжение между рулонами разных диаметров, поэтому он подходит для одиночных рулонов или однородных многорулонных, наматываемых вместе. Дифференциальный вал добавляет измерение крутящего момента на секцию, необходимое многорулонной перемотке. Если ваши рулоны немногочисленны и идентичны, пневматического вала может быть достаточно; если диаметры расходятся, дифференциальный вал окупается в качестве рулонов.

Часто задаваемые вопросы

В: Может один дифференциальный вал обработать разные ширины рулонов в одном проходе? О: Да, если муфта удерживает разброс крутящего момента на позицию. Сообщите поставщику полный набор ширин, чтобы число секций и допуск были подобраны под него.

В: Сколько рулонов может намотать один вал? О: Это зависит от полезной длины, ширины рулона и внутреннего диаметра втулки. Узкие ленточные рулоны могут иметь много позиций; широкие картонные — гораздо меньше. Предел задаёт компоновка, измеренная в Шаге 1.

В: Нужна ли мне настраиваемая муфта? О: Только если вы часто меняете материалы или число рулонов. Стабильные линии с одним продуктом неплохо справляются с фиксированной муфтой.

В: Когда ремонтировать, а не переопределять спецификацию? О: Если качество было хорошим в новом состоянии и ухудшилось, износились муфта или зажимы — см. наше пошаговое руководство по ремонту дифференциального вала . Переопределяйте спецификацию только когда размер больше не подходит машине или набору материалов.

Заключение и следующий шаг

Выбор правильного дифференциального вала для нескольких перематываемых рулонов сводится к четырём действиям: посчитайте позиции рулонов и реальные размеры втулок, выберите муфту проскальзывания для самого требовательного полотна, задайте полосу крутящего момента на секцию вместо одного глобального значения и подтвердите, что диаметр и длина подходят машине. Сделайте это, и каждая позиция наматывается с заданным вами натяжением, превращая распространённый источник брака в равномерные, пригодные к отгрузке рулоны. Гораздо дешевле сделать это правильно на бумаге, чем после установки.

Нужна помощь в задании дифференциального вала для вашего барабанного перемотчика, многостанционной линии или резательно-перемоточного станка? Свяжитесь с Contact XW Machinery для бесплатного обзора решения и заводской котировки напрямую.

Для полной библиотеки руководства XW Machinery по дифференциальным валам охватывают каждый шаг — от первой спецификации до текущего обслуживания.

Related Categories

• Differential Shafts
• Air Expanding Shafts