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【兆恒機械】環(huán)形繞線機繞線張力的分析

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  • 添加日期:2021年07月02日
全自動繞線機:隨著國內電力產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,對電流互感器線圈需求量日益增大,開發(fā)電流互感器線圈繞制設備迫在眉睫為了滿足市場的需求,我們在參考進口設備的基礎上,開發(fā)出了電流互感器環(huán)形線圈繞線機,在設計,試驗過程中,我們發(fā)現(xiàn),繞線機的設計關鍵在繞線張力的控制。
  
  該款自動繞線機由機架、放線機構、繞線機頭、包帶機頭、夾持裝置、控制系統(tǒng)等組成。
  
  環(huán)形繞線機,自動繞線機,
  
  1、環(huán)形繞線機工作原理
  
  先把導線均勻的纏繞在儲線環(huán)上,然后再通過梭子把纏繞在儲線環(huán)上的導線纏繞在骨架上,骨架由伺服電機帶動旋轉,使導線均勻地排列在骨架上線纏繞到一定量時,再把帶通過儲線環(huán)纏繞在骨架上,然后繞制。
  
  2、繞線張力的分析
  
  通過我們不斷實踐發(fā)現(xiàn),在繞制整個過程中,用適當?shù)牧Π褜Ь€拉緊纏繞在骨架上,是影響繞制好壞的關鍵所在,因此在下面我們著重說明影響繞線張力的因素。
  
  1.線梭轉動部分的磨察力矩
  
  2.線梭部分(包括纏在線梭內的導線)加速度變化引起的慣性力矩。
  
  摩擦力矩的主要部分是由張力機構產(chǎn)生的,它阻止線梭的放線運動而把導線拉緊,產(chǎn)生繞線張力。
  
  由于繞線環(huán)形面及其在繞線齒輪中偏離中心位置的影響,即使是勻速繞線,線梭的運動速度也小是均勻的,這就產(chǎn)生了由加速度引起的慣性力矩,影響了繞線張力。
  
  線梭的運動速度可看作由兩種速度組成:一是與繞線齒輪上的滑輪速度相等的速度Vo,一是線梭放出導線的用量的速度,前者是常數(shù),后者的計算如下(見圖1)
  
  環(huán)形繞線機繞線張力的分析1
  
  所以為了減小線梭加速度,要求:
  
  1.骨架型面H要小,型面盡量靠近繞線齒輪中心即1值小。
  
  2.線梭平徑R應盡量小。
  
  3.繞線速度ω不能太高(這是與提高生產(chǎn)效率相抵觸的)。
  
  通過圖解法得山線梭速度Vx與加速度а的近似曲線,說明如(見圖2、圖3):
  
  環(huán)形繞線機繞線張力的分析2
  
  1.當繞線齒輪上的小滑輪處于0°位置時,線梭的速度與小滑輪速度V0相等,當а從0-60°時線梭速度逐漸加快,此時有正的加速度當。=600-180`)范圍時線梭等速運動,速度為Vm>Vo。當а=180°~263°時線梭速度逐漸減小,此時有負的加速度a = 263°線梭速度與滑輪速度V相等,當а=263°~345°時,線梭速度繼續(xù)減小,即低于V并有負的加速度,當а=345°時,線梭速度為最小Vo,當а=345°~360°時,線梭速度逐漸上升即有正的加速度。
  
  2.在繞線齒輪為勻速轉動時,線梭速度小會為零,所以摩擦張力機構始終起制動作用,保持導線被拉緊。
  
  3.若Vp為線梭平均線速度; Vo為繞線齒輪上的滑輪線速度;L為電位器一圈導線的俄周長,則
  
  4.當繞線速度ω不大:線梭平徑R較小,電位器型面尺寸H也較小,型面盡量靠近繞線齒輪中心時加速度的變化是小大的,由加速度引起的慣性力矩要小得多,所以影響繞線張力的主要因素是摩擦力矩。
  
  我們在繞線機上使用凸輪控制摩擦張力,用以克服速度變化的影響,實踐證明沒什么效果,反而機構復雜制造調整都不方便,通過對張力的分析,設計時應考慮:
  
  1.盡量減小繞線齒輪和線梭的直徑。
  
  2.線梭及其傳動部件的轉動慣量應盡量小。
  
  3.張力機構產(chǎn)生的摩擦力矩要穩(wěn)定。
  
  4.機床的起動和轉動應平穩(wěn)。