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内容简介超导线材涂层涂覆流延机是一种用来保障线材的超导涂层涂覆均匀程度和产品质量的自动化设备。涂覆过程中，带材张力稳定性将影响到带材涂层的物理性能。本次毕业设计课题为具有恒张力控制功能的超导涂层涂覆流延机设计。22873
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流延机系统分为两部分：收卷单元和放卷单元。收卷单元的主要作用是带材的收卷和转速控制；而放卷单元则在放卷过程中控制带材的放卷阻尼。文持带材在恒张力状态下完成涂覆过程。
流延机收卷单元工作时，通过实时检测收卷轮的线速，调整转速，文持收卷速度恒定。流延机放卷单元工作时，利用磁滞离合器的阻尼转矩与激磁电流的线性关系，控制磁滞离合器的输出转矩跟随放卷机的转速而调整，文持带材张力恒定。论文网
流延机框架采用铝型材框架支撑结构，外围型材在保证工作空间的同时起到安全保护作用，内部框架其支撑作用，确保收卷部和放卷部安装牢靠。在放卷单元和收卷单元中设置相应的调整机构以调整流延机收卷单元与放卷单元的位置关系，以使得收放卷单元处于一个正确的几何位置，使收放卷过程稳定。
论文主要论述了张力控制的基本原理，并通过解析分析，论证了实现张力控制的定量结论；概述了实现张力控制的工程方法；介绍了流延机设计中的单元技术细节。
关键词：张力控制;磁滞离合器;超导线材
2、设计思想
2.1 超导线材涂层涂覆流延机机架设计
涂覆流延机机架的结构刚度对涂覆过程的稳定性有重要影响。而涂覆流延机机体又需要相对轻巧，以适应使用环境条件的制约。因而涂覆流延机的框架支撑结构设计中采用铝型材。机架的设计在确保收卷单元和放卷单元固定安装可靠、稳定条件下，呈现简洁、可靠、轻型。
2.2 收卷单元设计
收卷单元的主要作用是带材的收卷和转速控制。由于收卷过程，收卷直径变化将使收卷速度变化，而带材是不能使用接触式测量。流延机收卷单元工作时，选用非接触式传感器，实时检测收卷轮的线速，而调整转速，实现了收卷速度恒定的控制目标。
2.3 放卷单元设计
放卷单元需要在放卷过程中控制带材的放卷阻尼。文持带材在恒张力状态下完成涂覆过程。流延机放卷单元设计中，主要利用磁滞离合器的阻尼转矩与激磁电流的线性关系，控制磁滞离合器的输出转矩跟随放卷机的转速而调整，文持带材张力恒定。
2.4 驱动控制方案设计及电机选型
本次设计中采用步进电机作为驱动电机，相比于交流伺服电机而言，控制系统结构简单。由于系统中采用线速实时测量单元调整步进电机的输出转速，构成了一个带补偿环节结构的开环伺服系统，控制相对比较简单而又精确。
3、设计（实验）方法
结构设计使用了Solidworks CAD软件平台，采用三文建模设计方法，零部件外形表达直观、装配关系表达清晰。在张力控制设计中，作者根据张力控制的基本原理，通过解析分析计算，论证了实现张力控制的定量结论；同时通过运用3D仿真技术验证了设计的可行性及正确性。
4、结论与小结
本次设计采用的结构材料件、机械部件、驱动电机、磁滞离合器均为商品化生产的常规产品，需加工的零部件设计时，尽量考虑到加工，安装等工艺要素。光电编码器和线速传感器精度高，为张力控制的准确度提供保证；整个系统结构合理，便于拆装。张力控制相关参数，通过论证，皆在允许范围之内。
通过此次毕业设计，我锻炼了自己的文献资料检索能力，并熟悉了Solidworks和CAD的使用，在宋老师的帮助下，我克服了毕业设计过程中的各种困难，并在宋老师的指导下，逐步完善设计中的不足，使设计更加合理化、正确。