作者：张文庆 王凡
来源：《科技视界》2014年第28期薄膜生产线
【摘 要】在薄膜收卷机中张力控制的难点在于张力和薄膜的线速度要保持在一个恒定的值，薄膜速度的变化会导致薄膜表面化学物质分布不均匀，不同的张力也会使薄膜产生折皱、断面不齐，这会直接影响整个生产线的生产。本文分析了薄膜张力产生的原因并对收卷时薄膜所受的张力进行动力学分析，得出收卷薄膜张力与薄膜运动速度及卷径的关系，最后提出一套保持薄膜所受张力恒定的张力系统补偿策略。 【关键词】薄膜；收卷机；张力控制；动力学分析
0 前言
目前，卷对卷的技术已在带材、纺织、造纸等行业中有广泛应用[1]，但对于薄膜这类柔性材料来说，卷对卷的传输方式对于材料物理特性的保护还存在很多问题，在传动过程中，
张力时常波动，给产品的质量和生产效率带来了很大的影响。在实际收、放卷的过程中，由于外层薄膜对内部薄膜形成了径向压力，内部薄膜所受的张力并不等于卷绕时设备施加的张力，而是随着卷径的变化而变化。这很容易引起卷芯部分的薄膜出现折皱、层间滑移、破损等质量问题。如何保证在传输及收、放卷过程中，柔性薄膜性质的稳定（薄膜发生的形变量恒定且能达到生产要求），在收卷过程中料卷不折皱、不滑移、端面整齐，是值得我们研究的问题。
针对上述问题，本文对薄膜收卷时所受的张力进行动力学分析，从而得出薄膜所受张力与速度及卷径之间的关系，为设计恒张力控制系统提供参考。
1 张力的产生
在薄膜收卷过程中，为了保护薄膜表面的特殊物质不被损坏，对于薄膜所受张力是有要求的，其张力产生的办法是对收卷辊施加阻力矩，如图1所示。
设薄膜所受张力为F，如图1所示，薄膜由前一单元M1送出，线速度为V1；卷绕单元M2运行线速度为V2。当V2V1时，薄膜被拉伸，其张力变大。根据胡克定律，薄膜所受张力F为：
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