Валковые машины

Назначение, основные параметры, классификация

Валковые машины разделяются на вальцы и каландры. Вальцы предназ­начаются для смешения, пластикации, перетирания и дробления в процессах переработки полимерных материалов.

На рис. 1-1V приведены возможные схемы обработки массы на вальцах. Материал подается на валки в виде отдельных кусков,-гранул, порошкооб­разных или волокнистых масс. При вращении валков навстречу один дру­гому вследствие трения и адгезии за­гружаемый материал затягивается в зазор между валками и на выходе из него прилипает к одному или дру­гому из валков в зависимости от зна­чений их температуры и окружной скорости. Каждый валок должен иметь систему регулирования темпе­ратуры его поверхности. Характер. протекания процесса вальцевания за­висит от величины зазора между вал­ками. Зазор регулируется специаль­ным механизмом.

Процессы гомогенизации, смеше­ния и пластикации требуют много­кратного пропускания массы через за­зор между валками и могут осуществ­ляться периодически или непрерывно. На вальцах периодического действия (рис. 1, a-IV) после загрузки масса проходит неоднократно через зазор, прилипая к одному из валков, переме­шивается и гомогенизируется вследст­вие неравенства окружных скоростей. После многократного пропускания че­рез зазор (число циклов зависит от вида смеси и определяется экспери­ментально) масса срезается отдельны­ми полосами вдоль образующей по длине валка.

На вальцах непрерывного действия (рис. 1. б-IV) масса непрерывно пода­ется на один из концов валков или в середине, проходит между валками, совершая при этом вращательные и поступательные движения вдоль обра­зующей валка (к противоположному концу или к обоим концам валков — в зависимости от места загрузки) и непрерывно срезается в виде узкой ленты. При вальцевании срезание ма­териала с валка и подача его в зазор имеют существенное значение, так как при этом нарушается замкнутость ли­ний тока и обеспечивается перемещение материала в направлении горизон­тальной оси валка.

а — периодическим способом (/ — загрузка массы; // — вальцевание, /// — окончание вальцевания; IV — срезание массы); б — непрерывным спо­собом (/ — нож; 2 — непрерыв­но срезаемая лента массы)

Рис. 1-IV. Схемы обработки массы на вальцах:

В зависимости от возникающих при многократных пропусканиях смеси че­рез зазор напряжений, свойств мате­риала и фрикции происходят упругая, пластическая деформация или разру­шение материала.

В каландрах размягченный поли­мерный материал проходит через за­зор между валками, оси которых обычно расположены в горизонталь­ной плоскости. При этом образуется бесконечная лента, толщину и ширину которой можно регулировать. На ка­ландрах осуществляют следующие технологические процессы: листова-ние, промазку ткани, изготовление профилированной ленты или полосы, тиснение поверхности материала, дуб­лирование ткани или листов пластиче­ского материала и т. д. Каландры могут иметь от двух до шести валков (рис. 2-1V). Для дублирования и тис­нения применяют преимущественно двухвалковые каландры, глажения и промазки — трехвалковые, листования и выполнения универсальных техноло­гических операций — трех- и четырех-валковые каландры. В зависимости от назначения каландра валки могут иметь одинаковые и разные (фрикция до 1,35) окружные скорости. При этом обрабатываемый на каландре матери­ал проходит через данный зазор меж-

ду валками однократно (в отличие от вальцов).

По характеру изменения давления и зазора различают каландры с посто­янным зазором, постоянным давлени­ем, переменным зазором и давлением. В первом случае положение осей вал­ков и, следовательно, величина зазора фиксируются жестко и могут несколь­ко меняться лишь вследствие дефор­мации системы. При различной тол­щине втягиваемого в зазор материала давление валков на материал возрас­тает с увеличением степени обжатия. Во втором и третьем случаях в паре валков ось одного из них неподвижна, а ось другого имеет возможность по­перечного перемещения за счет под­вижных опор. Для создания давления валка на материал применяют грузы, пружины, гидравлические устройства и т. п. В этих случаях для достижения статического равновесия зазор изме­няется в процессе работы, т. е. когда силы реакции обрабатываемого мате­риала, действующие на валки, не уравновешивают опорные реакции. Последние могут быть постоянны (на­пример, при установке грузов или гид­равлических цилиндров с жидкостью постоянного давления); в этом слу­чае общее давление валков на мате­риал не зависит от его начальной толщины при поступлении в зазор. Если опоры подвижного валка упругие (при установке пружин, пневмати­ческих цилиндров и т. п.), то с изме­нением толщины материала зазор ме­жду валками меняется и давление валков на материал также не останет­ся постоянным: при увеличении тол­щины материала зазор и давление возрастают, при уменьшении толщи­ны — снижаются.

89

:

а — Г-образное; б — L-образное: в — вертикальное; г — треугольное;

д— Z-образное;

е — S-образное

Рис. 2-IV. Схемы расположения валков каландра

Для листовання, профилирования, обмазки и обкладки необходимы ка­ландры с постоянным зазором; для тиснения, дублирования и глажения — с переменным зазором и постоянным давлением; для обкладки и глажения можно пользоваться каландрами с пе­ременными зазорами и давлением.

Вальцы, каландры и установки, в которые входят вальцы и каландры, можно классифицировать по конструк­тивным и технологическим признакам.

Вальцы разделяют по следующим конструктивным признакам: по диа­метру D и длине L валка на вальцы легкого типа (D = 300 мм и L — = 800 мм, D = 500 мм и L = 800 мм), среднего типа (D = 550 мм и L = = 1500 мм), тяжелого типа (D = = 660 мм и L = 2100 мм); по величи­не фрикции между передним и задним валками (f = 1,08; 1,17; 1,27; 1,39; 2,55; 4,00); по виду поверхности валка (гладкая или рифленая); по расположению валков (горизонтальные, вер­тикальные); по числу машин в агрега­те (индивидуальные, сдвоенные, груп­повые); по способу регулирования температуры валков (с паровым или электрическим обогревом, водяным охлаждением).

По технологическим признакам вальцы для переработки пластических масс разделяют на смесительные, пластицирующие (для интенсивного перемешивания, гомогенизации и пла­стикации), краскотерочные, дробиль­ные (для размола или расщепления некоторых видов сырья, полупродук­тов или отходов), для переработки пресспорошков.

Каландры классифицируют по сле­дующим конструктивным признакам: по диаметру D и длине L валка на каландры легкого типа (О = 360 мм и L = 1100 мм, D = 500 мм и L = = 1250 мм), среднего типа (D = = 610 мм и L = 1800 мм, D = 710 мм и L = 1800 мм), тяжелого типа (D = = 960 мм и L = 2800 мм); по нали­чию фрикции между валками (с фрикцией и без фрикции); по распо­ложению валков (Г-образное, L-образ­ное, вертикальное, треугольное, Z-об­разное, S-образное); по числу валков (двух-, трех-, четырех- и многовалко­вые); по способу регулирования зазо-

ра между валками (механический, автоматический); по виду обогрева валков (жидкие теплоносители, вода, электрический обогрев).

По технологическим признакам ка­ландры для переработки пластических масс разделяются на: листовальные (для изготовления листов или пленки, линолеума, искусственных кож и т. д.), промазочные (для промазки ткани) и дублировочные (для покры­тия бумаги и ткани пленкой из поли­мерных материалов).

Основными конструктивными пара­метрами валковых машин являются частота вращения, диаметр и длина валков. СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) рекомендует следую­щий размерный ряд валков (диа­метр X длина) вальцов: 490 X 800; 550 X 800; 550 X 1500; 660 X 2100 мм для переднего валка; 610 X 800; 550 X 800; 550 X 1500; 600 X 2100 мм для заднего валка. Для каландров рекомендованы следующие размеры валков: 500 X 1250; 710 X 1800; 950 X X 2800 мм.

Дата добавления: 2014-01-13