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玻璃纤维的张力要如何控制

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玻璃纤维的张力要如何控制

发布日期:2025-12-03 作者: 点击:

  玻璃纤维的张力控制需结合生产工艺特点,采用实时监测、动态调节、分层递减等策略,并借助高精度设备与算法实现稳定控制,具体方法如下:
  一、实时监测与反馈控制
  高精度压力传感
  在拉丝过程中,采用高精度压力传感器实时监测压力变化,将信号转换为电信号传输至数显压力控制器。传感器需具备高灵敏度和快速响应特性,确保数据准确性。
  PID控制算法
  数显压力控制器运用PID算法,根据设定张力值与实际压力值的偏差,通过比例、积分、微分环节协同作用,快速响应张力变化,控制波动,使张力稳定在设定值附近。
  实时调整参数
  控制器实时监控压力信号,一旦发现张力偏离设定值,立即调整拉丝参数(如牵引速度、收线速度、拉伸力等),通过反馈机制及时纠正偏差。
  二、分层递减张力制度
  逐层递减原理
  在纤维缠绕工艺中,后缠纤维层会对先缠层产生径向压力,导致内层纤维松弛。采用逐层递减张力制度,使每层纤维张力与前一层削减后的张力相同,确保内外层纤维同时受力。
  计算与调整
  初应力选定:根据内衬刚度、纤维强度等因素确定Z大初应力,避免内衬失稳或纤维过度磨损。
  张力递减计算:通过模量关系折算内衬和内层纤维的当量厚度,计算每层纤维的缠绕张力,确保各层初应力均匀。
  简化操作:实际生产中通常采用2~3层递减一次,递减幅度为逐层递减几层的总和,以平衡操作复杂性与张力均匀性。
  三、摩擦阻力与弹簧弹力调节
  摩擦阻力原理
  在络纱纱架中,通过张力盘、张力片等部件与纱线间的摩擦力产生张力。调整部件对纱线的压力或接触面积,可改变摩擦力大小,实现张力调节。
  弹簧弹力原理
  部分纱架采用弹簧作为弹性元件,通过压缩或拉伸弹簧调节弹力。当纱线张力变化时,弹簧形变补偿张力,使其保持在设定范围。例如,张力变大时弹簧压缩,反向拉力阻止张力继续上升;张力减小时弹簧恢复,允许张力适当增加。
  四、气动压力控制
  气动元件应用
  先进络纱纱架采用气动方式,利用压缩空气压力调节纱线张力。通过气缸、气阀等元件将压力转化为对纱线的作用力,响应速度快、调节精度高、稳定性好,适应高速络纱需求。
  压力动态调整
  根据生产需求,实时调整压缩空气压力以控制纱线张力。例如,变大压力可增加张力,减小压力则降低张力,实现灵活调节。
  五、智能算法与参数自整定
  智能PID算法
  部分电子送经与卷取系统采用智能PID算法,结合伺服电机控制,根据张力变化自动调整控制参数,提高张力控制的适应性和稳定性。
  参数自整定功能
  先进数显压力控制器具备参数自整定功能,在系统运行初期或工艺变化时,自动根据实际压力和张力变化调整PID参数,减少人工干预,提升控制效率。
  六、设备优化与抗干扰设计
  设备结构优化
  设计专用张力调节装置,如湖北星晓高科特材的zhuanli装置,通过电机驱动滑块调节静电消除棒高度,实现张力微调,同时减少摩擦力。
  抗干扰设计
  采用屏蔽干扰源、优化电路布局、滤波技术等措施,减少电磁干扰和电源波动对控制器的影响,确保压力传感器信号准确传输,保障张力控制稳定性。

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