张力控制系统浮辊组件的优化设计方案(上)

　　宽幅包装材料印刷生产线的张力控制通常由浮辊组件和气一电控制系统组成，设计一套性能优良的张力控制单元，浮辊组件的机械结构设计是极其重要的一环，在印刷生产线中的作用可谓举足轻重。浮辊组件作为控制张力的核心部件，在系统中承担吸收引起张力波动的干扰力的重任，故又形象地称之为“机械过滤器”，其动力学性能的优劣直接影响其过滤、吸收作用的强弱。换句话说，如果浮辊组件中各零件的质量、尺寸、转动惯量不匹配，将影响整个张力控制系统的正常工作。

优化设计方案

　　图1是一种常见的张力控制单元简图。图中所示的三个气缸，下方那个用来平衡浮辊组件的重力，上方两个用来控制正常生产所需的张力，例如：0—2000N。在正常稳速生产中，对于性能良好的张力控制系统而言，其浮辊摆臂处于水平位置，摆臂的摆动幅度极其微小。

　　下面我们用运动学、动力学的原理来阐述设计浮辊组件时应遵循的原则。为便于讨论，对将要涉及的一些参变量赋予相应的符号：

　　假设干扰力从靠近转轴A 的“包材 (为方便叙述，我们称在印刷线上被印刷的材料为“包材 ，下同)输入，则其力学模型如下图2所示