КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Каландри
Класифікація валкових машин Розділ 3. Вальцювання і каландрування. Тема 3.1. Конструкція, обладнання, фізична та математична моделі переробки у міжвалковому зазорі. 2 години лекцій+4 години практичних+10 годин СРС Тема 3.2. Моделювання процесів у між валковому зазорі. 15 годин лекцій+14 годин СРС+4 години практичних на ПК 1 година МК+7 годин СРС.
Література [1, 2, 3]. СРС. Фізична і математична моделі течії розплаву в міжвалковому зазорі. Література [1, 2, 3]. 1 Лукач Ю.Е., Рябинин Д.Д., Метлов Б.Н. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей. – М.: Машиностроение, 1967. – 296 с. 2 Автоматизированное проектирование валковых машин для переработки полимеров / Лукач Ю.Е., Воронин Л.Г., Ружинская Л.И., Бондаренко В.Н., Рощупкин С.А., Зейгермахер Л.Р. – К.: Техника, 1988. – 208 с. 3 Клинков А. С., Соколов М. В., Кочетов В. И., Беляев П. С., Однолько В. Г. Автоматизированное проектирование валковых машин для переработки полимерных материалов. – М.: «издательство машиностроение-1», 2005. – 224 с. 4 Дисс. к.ф-м.н. Зубовича С. О., код специальности ВАК 05.13.18 Течение тяжелой вязкопластичной жидкости в зазоре вращающихся валков.- Волгоград, 2007. – 156 с.
Лекція 1 Конструктивні особливості процесів вальцювання і каландрування. Конструкції валкових машин. Література [1, 2]. СРС. Фізична і математична моделі течії розплаву в міжвалковому зазорі.
Серед методів переробки полімерів і гумових сумішей в вироби і деталі, переробка на валкових машинах займає провідне місце після переробки на черв’ячних і виливних машинах, 20-30%. За принципом дії на полімерний матеріал валкові машини розрізняють на - вальці; - каландри. Загальним у цих машин є деформація матеріалу в між валковому зазорі і горизонтальне розміщення валків.
Відрізняє їх те, що послідовна деформація після проходження матеріалу через зазор - у вальцях наступна деформація відбувається в цьому ж зазорі, а в каландрах - в зазорах утворених іншими валками. Тобто в вальцях полімерний матеріал проходить зазор багато разів і тільки після цього матеріал вивантажується, а на каландрах матеріал даний зазор проходить лише один раз. Крім того вальці, як правило двохвалкові горизонтальні, а каландри - багатовалкові машини, в яких валки (від двох до п’яти, інколи шість) розташовані в вертикальній площині або одні валки розміщені в вертикальній площині і інші зміщені горизонтально. По призначенню вальці діляться на: - змішувальні; - пластикуючі і гомогенізуючі; - рафінуючі; - спеціальні; - дробильні. По дії на матеріал: - підігрівні; - охолоджуючі. Процес на вальцях може бути періодичним і непереривним.
Каландрування – неперивний процес, при якому полімер попередньо переведений в мягкий стан, проходячи ряд зазорів між горизонтальними валками утворює безперевну стрічку, товщину і ширину якої можна регулювати. Для промисловості встановили наступний ряд типорозмірів каландрів для переробки полімерів: ø225х450 мм, ø500х1250 мм, ø710х1800 мм, ø950х2800 мм. Каландри розрізняють по наступних признаках: І. За призначенням: 1.1 прецензійні плівкові каландри для виробництва точних по товщині тонких плівок; 1.2 плівкові і листувальні каландри загального призначення для виробництва каліброваних плівкових, листових і рулонних матеріалів; 1.3 тиснільні каландри для нанесення рельєфного малюнка на поверхні плівки або листа. 1.4 гладильні каландри; 1.5 каландри для друку кольорових малюнків на поверхні плівок і листів; 1.6 дублюючі каландри для виробництва двохшарових матеріалів. ІІ. За кількістю валків:
2.1 двохвалкові; 2.2 трьохвалкові; 2.3 чотирьохвалкові; 2.4 п’ятивалкові. Дво- і тривалкові каландри використовуються при виробництві плиткових матеріалів і плівок для багатошарового покриття (наприклад при виробництві штучної шкіри), чотиривалкові при виробництві прецизійних пластифікованих плівок і рулонних матеріалів. Для виробництва плівок з жорсткого полівінилхлориду використовують чотири і п’ятивалкові каландри. Гладильні, тиснільні друкарські і дублюючі каландри мають як правило 2 або 3 валки. ІІІ. За схемою розташування валків: 3.1 каландри з вертикальним розташуванням валків; 3.2 каландри з похилим розташуванням валків; 3.3 трикутні; 3.4 S - подібні; 3.5 L - подібні; 3.6 Z – подібні; 3.7 Г-подібні. На L - подібних і вертикальних чотирьохвалкових і п’ятивалкових каландрах виробляють жорсткі плівки; S - подібні каландри годяться для виробництва пластифікованих плівок; Г- подібні використовуються як універсальні машини; Z – подібні каландри рекомендується використовувати для двохсторонньої обкладки основи. Для виробництва рулонного покриття підлоги використовують Г-подібні і S - подібні моделі каландрів. IV За типом приводу: 4.1 зубчатий привід від приводного валка; 4.2 індивідуальний привід. Найбільш раціональним є індивідуальний привід кожного валка від двигуна постійного струму, що забезпечує плавну регуляцію швидкості валків і необхідну фрикцію між ними. V За характером тиску валків на матеріал: 5.1 з змінним тиском і постійним зазором (плівкові і листувальні каландри); 5.2 з постійним тиском валків і змінним зазором в залежності від товщини (гладильні, тиснільні, друкарські і дублюючі каландри). VІ За способом нагріву валків: 6.1 водяною парою; 6.2 перегрітою водою; 6.3 високо киплячими органічними теплоносіями; 6.4 електронагрівачами опору; 6.5 індукційними електронагрівачами. VІІ За методом компенсації прогинання валків: 7.1 перехрещуванням осей валків; 7.2 проливигином; 7.3 бомбировкою валків. VІІІ Спеціальні валкові машини: 8.1Барабанні преси - безконечна металева стрічка, тиск до 7 МПа; 8.2 Машини з плавильними валками для виробництва двошарових плівкових матеріалів; 8.3 Валкові екструдери; 8.4 Валкові краскотерки.
В основі фізичної і математичної моделей процесу переробки в міжвалковому зазорі валкових машин лежать фундаментальні закони збереження маси,кількості руху і енергії. Рівняння збереження маси відносно нерухомої системи координат: В об’ємі dV=dxdydz за час dt швидкість накопичення маси
Зміна маси в елементарному об`ємі за рахунок конвективного переносу речовини вздовж координати X:
Для нестисливих рідин рівняння нерозривності:
Для полімеру в міжвалковому зазорі приймаємо такі допущення: матеріал не стисливий, швидкість (W z) і градієнт швидкості вподовж осі валків незначні, тому: Wz=0,, тоді:
Лекція №2 Література [1, 2, 3]. СРС. Фізична і математична моделі течії розплаву в міжвалковому зазорі. Література [1, 2, 3]. 5 Лукач Ю.Е., Рябинин Д.Д., Метлов Б.Н. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей. – М.: Машиностроение, 1967. – 296 с. 6 Автоматизированное проектирование валковых машин для переработки полимеров / Лукач Ю.Е., Воронин Л.Г., Ружинская Л.И., Бондаренко В.Н., Рощупкин С.А., Зейгермахер Л.Р. – К.: Техника, 1988. – 208 с. 7 Клинков А. С., Соколов М. В., Кочетов В. И., Беляев П. С., Однолько В. Г. Автоматизированное проектирование валковых машин для переработки полимерных материалов. – М.: «издательство машиностроение-1», 2005. – 224 с. 8 Дисс. к.ф-м.н. Зубовича С. О., код специальности ВАК 05.13.18 Течение тяжелой вязкопластичной жидкости в зазоре вращающихся валков.- Волгоград, 2007. – 156 с.
Закон збереження кількості руху: Сила інерції: Сила тяжіння: Зовнішні сили (напруження): В проекції на вісь ох:
- інерційні сили незначні із-за малості прискорення). - нехтуються із-за своєї відносної малості порівняно силами зсуву у напрямку осі Х. - нехтуються із-за своєї відносної малості порівняно силами зсуву у напрямку осі Х.
Рівняння закону збереження кількості руху дляміжвалкового зазору має вид:
Закон збереження енергії: По аналогії з зі рівняннями збереження маси виберемо в рідині систему координат і виділимо постійний елементарний об’єм:
У відповідності з законом збереження енергії швидкість приросту енергії в об’ємі дорівнює швидкості підведення енергії через поверхню об’єму та швидкісті виділення енергії в об’ємі і від внутрішніх джерел:
lх – враховує дифузійний, а - конвективний перенос енергії (тепла). Підставимо значення в рівняння збереження енергії: Розкриємо похідні конвективної складової і згрупуємо відповідні члени рівняння:
(конвективна складова) (стисливі рідини) Розглянемо часткові випадки для цього рівняння: - якщо рідина не стислива (не змінює об’єм при зміні тиску):
для них для ламінарного потоку: = 0, = 0 - теплопровідністю вподовж осі х і z нехтуємо Рівняння збереження енергії з урахуванням стаціонарного процесу
енергія дисипації за рахунок стискання об’єму енергія дисипації за рахунок зсувної деформації впродовж осей oz i oy. , а так як маємо переважне значення одновимірного зсуву в напрямку осі ох, то:
дляміжвалкового зазору:
Рівняння Нав’є – Стокса Реологічне рівняння:
рівняння нерозривності закон збереження кількості руху закон збереження енергії рівняння Нав’є – Стокса
Лекція №3 Рішення математичної моделі течії нен`ютонівської рідини у міжвалковому зазорі валков Розробка адекватних математичних моделей процесів у міжвалковому просторі, раціональних алгоритмів та програм дає можливість визначення основних параметрів обладнання, та виконати проектування обладнання з підвищеними питомими показниками. Основні параметри обладнання: продуктивність, потужність привода, момент приводу, що крутить, робочі параметри теплоносія (необхідний діапазон температур, та витрати теплоносія), геометричні розміри робочих органів, швидкість обертання валів, параметри виробу. Задачі моделювання спрямовані у двох напрямках: 1. Моделювання переробки нових матеріалів, або отримання виробів з новими параметрами на існуючому обладнанні 2. Моделювання роботи нового, або модернізованого обладнання.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 885; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |