Avvolgitori...for Dummies

[manmauros]

Ciao a tutti,

premetto che vi seguo da un paio di mesi e anche se non sono del campo cerco di capirne qualcosa (adesso sto facendo un corso di PLC ) e voi mi aiutate molto.

Avendo visto molte discussioni sul tema degli avvolgimenti , anche dai tutorial di Livio mi sono incuriosito e ho cercato di estrarre un po' di concetti generali, ma proprio terra terra, sul tutto, riuscendoci poco.

Non ho difficolta' con le formule ma proprio a visualizzare il funzionamento.

Ho visto che ci possono essere ( fondalmentalmente ) :

- avvolgiture a tiro variabile e coppia costante

- avvolgiture in coppia e tiro costante che credo coincida col servodiametro

- avvolgiture in velocita'

il ballerino serve per misurare la tensione sul materiale e regolare di conseguenza in velocita' il motore dell'avvolgitore ?

il guidacavo si sposta del diametro del filo seguendo la velocita' del motore ?

Se mi deste dei chiarimenti su queste configurazioni ve ne sarei molto , perche' potrei sfruttare appieno

la conoscenza del forum ...e spero di ricambiare quando potro'.

ciao

mauro

[manmauros]

...forse a qualcuno puo' essere utile...

http://digital.ni.com/worldwide/taiwan.nsf...8256fd40030435e

In fondo alla pagina c'e' il pdf relativo alla simulazione in allegato.

ciao

[Livio Orsini]

Beè, hai dimenticato la distinzione fondamentale: controlli di avvolgitura ben fatti e controlli malfatti Purtroppo nella seconda categoria ce ne sono molti, anzi troppi. Se l'avvolgimento non è critico il tutto smebra fiunzionare anche se il sistema è malfatto.

Sul mio tutorial la parte controllo di avvolgitura è trattato solo negli elementi base. Da malti anni è in gestazione il trattato sugli avvolgitori , però è sempre fermo al 4.o capitolo. Prima o poi lo terminerò.

Ora vediamo di riassumere i punti fondamentali.

Un controllo di avvolgitura deve mantenere il tiro o costante o variabile secondo una legge ben precisa. Nel caso di svolgitura, invece, il tiro è mantenuto costante. Ovviamente si fa riferimento solo a controlli ben fatti.

Per regolare il tiro si può procedere in svariati modi e maniere.

Una prima divisione avviene tra controlli ad anello chiuso e quelli ad anello aperto.

Nei controlli ad anello aperto si stima il valore di coppia che, in funzione del diametro attuale dell'avvolgimento, determinerà il valore di tensione richiesto per il materiale. Esemplificando se il materiale deve essere tirato con 10kg se il diametro vale 20cm (0,2m) sarà necessaria una coppia pari a 1kgm; questo discende dalla relazione C_m = F*r <==> C_m = 10*0.1 <==>1kgm. Quando il diametro raddoppia raddoppierà anche la coppia necessaria e così via. In un avvolgimento con rapporto diametro minimo - diametro massimo = 10 anche la coppia varierà di 10 volte, tenendo costante il tiro sul materiale. Per relaizzare questo controllo, sui motori in cc si impone un valore di corrente, visto che la funzione di traferimento di un motore cc, con flusso saturo, è C_m = K*I_a . Con un motore in ca, si usa un convertitore a controllo vettoriale e s'impone il valore di coppia.

Se il diametro è misurato con precisione e l'azionamento è preciso, anche il tiro sarà regolato con buona precisione.

Per alcuni materiali come carta, plastica, gomme ed altri, nelle operazioni di avvolgitura quando il diametro cresce oltre un certa soglia si fa decrescere il tiro con una certa legge, questo per evitare lo scorrimento su stesse delle spire interne, fatto che causa il cosidetto "effetto cannocchiale".

Se la precisione ad anello aperto non è sufficiente è necessario inserire un trasduttore di misura e chiudere l'anello.

Ci sono due tipi di trasduttori: cella di carico e ballerino. La cella di carico effettua una misura diretta del tiro, il ballerino indiretta. In altri termini, mentre la cella misura la forza con cui è tensionato il materiale, il ballerino è caricato con una forza eguale e contraria a quella del materiale, se le forze sono eguali si annullano ed il ballerino non muta la sua posizione, se c'è differenza il ballerino si sposta.

Con entrambi i trasduttori si può agire direttamente sulla coppia del motore elettrico o indirettaemente regolando la velocità.

Molto succintamente e in modo semplificato queste sono le linee guida di un controllo di avvolgitura. Come ho scritto inizialmente un compendio dei controlli di avvolgitura occuperebbe un centinaio di pagine almeno.

[walter.r]

Beh, Livio, sarai fermo a 4° capitolo........

...ma in 20 righe hai creato il "BIGINO" dell'avvolgimento.

Più concreto di così......

[manmauros]

Grazie Livio , le tue risposte sono sempre illuminanti !

La materia e' complessa, figurati se le devi immaginare senza averle mai viste, queste cose...

Anche solo il ballerino mi sembra qualcosa di etereo.

Ti chiedo un aiuto anche su altri due dubbi che mi sono venuti su questo controllo :

Il PI serve a regolare la velocita' del motore basandosi sul calcolo del "diametro attuale calcolato" e sulla variazione della posizione di equilibrio del ballerino ( o del segale del trasduttore ) ?

In un paio di discussioni ho letto "fai delle falde sul ballerino per accumulare materiale" ; me se il ballerino e' come un peso sul materiale che equilibra forze perche' deve avere delle falde per avere del materiale avvolto ?

Grazie dell'aiuto e della... pazienza

ciao

mauro

[Livio Orsini]

Il PI serve a regolare la velocita' del motore basandosi sul calcolo del "diametro attuale calcolato" e sulla variazione della posizione di equilibrio del ballerino ( o del segale del trasduttore ) ?

L'algoritmo PID processa l'errore di posizione del ballerino o l'errore di tiro misurato dalla cella di carico. Il valore di diametro attuale ed il valore di velocità lineare attuale entrano nel calcolo della correzzione solo per un'eventuale ricalibrazione dei guadagni. Il problema è un poco complesso e non è posibile descriverlo in poche righe.

....."fai delle falde sul ballerino per accumulare materiale"...

Anche questo non è facile da spiegare se non si conoscono le machine. Pensa, nel caso più semplice, ad una "U" dove i rebbi corrispondono a due pulegge ed il fondo alla del ballerino puleggia; se il ballerino pesa, per esempio, 20kg i due rebbi hanno una tensione di 10kg. Se in vece di una sola "U" pensi di averne più di una componendo la serie, ad ogni "U" (falda) hai la medesima ripartizione di tiro, però hai più accumulo di materiale perchè ad ogni falda raddoppia il percorso. Questi dispositivi sono detti balleerini di accumulo. Sono usati in particolar modo per effetture cambi di bobine quando non si può eseguire il cambio "al volo"

[manmauros]

Grazie Livio, per il tuo tempo e la tua chiarezza , erano proprio le informazioni di cui avevo bisogno .

A volte basta una descrizione qualitativa per afferrare ,sopratutto il discorso delle falde non sapendo cosa fossero pensavo che fossero degli incavi nel ballerino ! Con la tua descrizione ho subito ricondotto a un sistema che avevo gia' visto.

Adesso mi riguardo il discorso della correzione col diametro alla luce di quello che mi hai detto

Grazie di tutto

ciao

mauro